Η βιομηχανία 4.0 και οι τεχνολογίες παραγωγής επόμενης γενιάς βρίσκονται ήδη εδώ. Ωστόσο, οι κατασκευαστές αναρωτιούνται πως ο παραγωγικός εξοπλισμός τους θα καταφέρει να συμβαδίσει μ’ αυτό το τοπίο που εξελίσσεται συνεχώς.

Η Βιομηχανία 4.0 είναι η τρέχουσα τάση της αυτοματοποίησης στον τομέα των τεχνολογιών παραγωγής, καθώς συνδυάζει μεθόδους παραγωγής με σύγχρονη τεχνολογία πληροφοριών και αυτοματισμών. Στη συνέχεια θα δούμε λίγο πιο αναλυτικά την επίδραση της Βιομηχανίας 4.0 στον παραγωγικό εξοπλισμό, εξετάζοντας και συγκεκριμένα παραδείγματα από μεγάλες εταιρείες του εξωτερικού, που πρωτοπορούν στην υιοθέτηση νέων τεχνολογιών.
Ας ξεκινήσουμε όμως αποσαφηνίζοντας τι εννοούμε με τον όρο «παραγωγικός εξοπλισμός». Στον παραγωγικό εξοπλισμό περιλαμβάνεται λοιπόν οποιοδήποτε μηχάνημα υποστηρίζει τη λειτουργία της παραγωγής αγαθών, τα οποία πωλούνται από μια επιχείρηση.
Σε γενικές γραμμές, τα μηχανήματα αυτά είτε κατασκευάζουν, είτε συναρμολογούν, είτε βοηθούν τον άνθρωπο να κατασκευάσει ή να συναρμολογήσει κάτι. Καθώς η Βιομηχανία 4.0 εδραιώνεται, η έννοια του παραγωγικού εξοπλισμού επεκτείνεται για να συμπεριλάβει, πέρα από τον κλασικό μηχανολογικό εξοπλισμό, την ίδια την τεχνολογία, που μετατρέπεται σε απαραίτητο εργαλείο για τα εργοστάσια του μέλλοντος.

Η αξία του παραγωγικού εξοπλισμού
Οι κατασκευαστές χρειάζονται αξιόπιστο εξοπλισμό ώστε να είναι σε θέση να εκπληρώνουν την δέσμευση που αναλαμβάνουν απέναντι στους πελάτες τους.
Με τον σωστό εξοπλισμό, οι παραγωγικές επιχειρήσεις δημιουργούν προϊόντα και αγαθά προς πώληση, μειώνουν την επίδραση του ανθρώπινου σφάλματος στην παραγωγή, διατηρούν το ανταγωνιστικό τους πλεονέκτημα στην αγορά, περιορίζουν τα περιστατικά ασφαλείας, λειτουργούν με πιο βιώσιμο τρόπο, αυξάνουν την παραγωγικότητα και βελτιστοποιούν τις διαδικασίες τους.

Η διαχείριση του παραγωγικού εξοπλισμού
Ο παραγωγικός εξοπλισμός απαιτεί ορθή διαχείριση και τακτική συντήρηση, ώστε να μεγιστοποιείται η παραγωγικότητα κάθε επιχείρησης. Είναι πολύ φυσικό τα βαριά μηχανήματα να υπόκεινται σε φθορά με την πάροδο του χρόνου. Έτσι, μια σωστά μελετημένη στρατηγική διαχείρισης μπορεί να αυξήσει τη ζωή του παραγωγικού εξοπλισμού.
Η στρατηγική αυτή πρέπει, μεταξύ άλλων, να περιλαμβάνει τα εξής:
• Πρόγραμμα τακτικής διακοπής παραγωγής/διακοπής λειτουργίας του μηχανολογικού εξοπλισμού.
• Πλάνο αντιμετώπισης μη προγραμματισμένου χρόνου διακοπής παραγωγής/κατανομή δυναμικότητας σε περίπτωση βλάβης εξοπλισμού.
• Ενσωμάτωση νέων τεχνολογιών αύξησης απόδοσης και παραγωγικότητας.
• Αποτύπωση των τάσεων της απόδοσης, με την καταγραφή των χρόνων διακοπής λειτουργίας και επισκευών στη διάρκεια ζωής των μηχανημάτων.

Παραγωγικός εξοπλισμός για τη Βιομηχανία 4.0
Όπως ήδη αναφέραμε, η παγκόσμια βιομηχανία βρίσκεται στο μέσο ενός τεράστιου ψηφιακού μετασχηματισμού.
Σύμφωνα με την Epicor, εταιρεία προϊόντων λογισμικού για επιχειρήσεις, «η Βιομηχανία 4.0 είναι μια νέα φάση της Βιομηχανικής Επανάστασης, που έχει στο επίκεντρο τη διασυνδεσιμότητα, τους αυτοματισμούς, τη μηχανική μάθηση και τα δεδομένα πραγματικού χρόνου. Η Βιομηχανία 4.0, που περιλαμβάνει το Βιομηχανικό Διαδίκτυο των Πραγμάτων (ΙΙοΤ) και την έξυπνη παραγωγή, παντρεύει τη φυσική παραγωγή και τις λειτουργίες με την έξυπνη ψηφιακή τεχνολογία, τη μηχανική μάθηση και τα μεγάλα δεδομένα (big data), για να δημιουργήσει ένα πιο ολιστικό και καλύτερα συνδεδεμένο οικοσύστημα επιχειρήσεων, που εστιάζει στη διαχείριση της παραγωγικής και εφοδιαστικής αλυσίδας».

Η εστίαση στη συνδεσιμότητα βρίσκεται πίσω από πέντε τάσεις στη βιομηχανία: την αυξανόμενη αξιοποίηση των ρομπότ στα εργοστάσια, την αξιοποίηση πρακτικών επιχειρησιακής αριστείας, την ενσωμάτωση της μηχανικής μάθησης και της τεχνολογίας τεχνητής νοημοσύνης, την εκπαίδευση και αύξηση των δεξιοτήτων (upskilling) του εργατικού δυναμικού, και τέλος την επένδυση σε πλατφόρμες επικοινωνίας του προσωπικού της πρώτης γραμμής.

Επιπλέον, στο προσκήνιο πλέον έρχεται η κυκλική οικονομία στην παραγωγή, που εστιάζει στη βιωσιμότητα, τόσο για τον πλανήτη όσο και για τους πελάτες.
Σε ένα μοντέλο κυκλικής οικονομίας οι κατασκευαστές καλούνται να βρίσκουν τρόπους για να χρησιμοποιούν υλικά και προϊόντα για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, δημιουργώντας προϊόντα με περισσότερους από έναν κύκλους ζωής. Η κυκλική οικονομία στην παραγωγή εμπλέκεται στην ανάκτηση και αναπροσαρμογή της χρήσης υλικών και πόρων, την αύξηση της ζωής του εξοπλισμού και των μηχανημάτων, τη στροφή στη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για την τροφοδότηση των εργοστασίων, αλλά και την ενοικίαση εξοπλισμού στο πλαίσιο μιας οικονομίας διαμοιρασμού.

Ενίσχυση της παραγωγικότητας
Λόγω της πανδημίας του COVID-19 και της επακόλουθης οικονομικής ύφεσης, οι επιχειρήσεις σε όλο τον κόσμο αναζητούν τρόπους για να υιοθετήσουν ευέλικτες διαδικασίες και πρακτικές, μειώνοντας τα έξοδά τους, ενώ ταυτόχρονα διασφαλίζουν την ασφάλεια των εργαζομένων τους και, φυσικά, ενισχύουν την παραγωγικότητά τους. Ακολουθούν κάποιοι τρόποι με τους οποίους ο παραγωγικός εξοπλισμός της Βιομηχανίας 4.0 μπορεί να αυξήσει την αποδοτικότητα:

• Ελαχιστοποίηση του χρόνου διακοπής της παραγωγής: Αισθητήρες νέας τεχνολογίας παρέχουν καλύτερη πληροφόρηση σχετικά με τις ανάγκες συντήρησης κάθε μεμονωμένου μηχανήματος. Η λεγόμενη προγνωστική συντήρηση ελαχιστοποιεί τις διακοπές που οφείλονται στις βλάβες του εξοπλισμού.
• Παραγωγή 24 ώρες το 24ωρο: Σε αντίθεση με τους ανθρώπους, τα αυτόματα συστήματα δεν χρειάζονται ύπνο. Με τις αυτοματοποιημένες διαδικασίες, οι επιχειρήσεις κρατούν τη γραμμή παραγωγής σε λειτουργία όλο το εικοσιτετράωρο, επιτυγχάνοντας έτσι μεγαλύτερο όγκο προϊόντος και μικρότερους χρόνους παράδοσης.
• Βελτίωση των διαδικασιών καθοδηγούμενη από τα δεδομένα (data-driven): Η συλλογή και ανάλυση δεδομένων αποτελεί σημαντική συνιστώσα της Βιομηχανίας 4.0. Οι επιχειρήσεις συγκεντρώνουν και επεξεργάζονται δεδομένα από κάθε στάδιο της παραγωγικής διαδικασίας, ώστε τελικά να επιτυγχάνουν μεγαλύτερη ευελιξία και παράλληλα να αυξάνουν τη δυνατότητα εξειδίκευσης των προϊόντων τους ανάλογα με τις απαιτήσεις των πελατών.
• Σημαντική μείωση σπατάλης, σκάρτων και απορριμμάτων: Οι επιχειρήσεις που λειτουργούν με νοοτροπία κυκλικής οικονομίας εστιάζουν σε βιώσιμες πρακτικές που ελαχιστοποιούν τη σπάταλη, παράγοντας σταθερά ποιοτικά προϊόντα. Με τις τεχνολογίες της Βιομηχανίας 4.0, μπορούν να διασφαλίζουν αξιόπιστη διαχείριση και έλεγχο ποιότητας για όλα τα προϊόντα τους.

Εταιρείες που χρησιμοποιούν παραγωγικό εξοπλισμό της Βιομηχανίας 4.0
Ας δούμε μερικά παραδείγματα μεγάλων εταιρειών από το εξωτερικό, που έχουν υιοθετήσει ήδη την τεχνολογία της Βιομηχανίας 4.0.
Στην αυτοκινητοβιομηχανία, η Ford αξιοποιεί ορισμένες από τις πλέον προηγμένες τεχνολογικές λύσεις. Στις εγκαταστάσεις της στο Ρέντφορντ του Μίσιγκαν, εξειδικευμένο προσωπικό του τομέα της παραγωγής εργάζεται με τεχνολογίες όπως εκτυπωτές 3D, επαυξημένη πραγματικότητα και συνεργατικά ρομπότ ή cobot.
Αυτά τα τεχνολογικά εργαλεία επόμενης γενιάς, βοηθούν την εταιρεία να εξοικονομεί χρόνο και χρήματα κατά την παραγωγή αυτοκινήτων υψηλής ποιότητας.
Από την άλλη πλευρά, η εταιρεία παραγωγής συσκευασμένων τροφίμων IRP Meat and Seafood Co υιοθέτησε εργαλεία ψηφιακής επικοινωνίας, διευκολύνοντας την επικοινωνία μεταξύ των εργαζομένων της, σε κάθε σημείο των εγκαταστάσεών της.

Με χρήση της εφαρμογής Beekeeper, οι εργαζόμενοι της IRP Meat and Seafood Co, είτε βρίσκονται στο γραφείο τους είτε στη γραμμή παραγωγής, επικοινωνούν ταχύτερα, ανταλλάσσουν δεδομένα σε πραγματικό χρόνο και έχουν άμεση πρόσβαση σε χρήσιμες πληροφορίες υγείας και ασφάλειας.
Στη βιομηχανία των ιατροτεχνολογικών προϊόντων, η Johnson & Johnson πρωτοπορεί στην χρήση προηγμένων εργαλείων παραγωγής, χρησιμοποιώντας δεδομένα και μεθόδους ανάλυσης για να βελτιώνει διαρκώς τις διαδικασίες της εφοδιαστικής αλυσίδας της. Η εταιρεία έχει πλήρη εικόνα για κάθε πτυχή της παραγωγικής διαδικασίας σε πραγματικό χρόνο, και είναι επομένως σε θέση να προβλέψει σε πολύ μεγάλο βαθμό τα προβλήματα προτού συμβούν.

Όπως και η Ford, η Johnson & Johnson επίσης χρησιμοποιεί cobot. Οι ομάδες της εφοδιαστικής αλυσίδας έχουν ως βοηθό τους το YuMi, ένα συνεργατικό ρομπότ με δύο βραχίονες, που μπορεί να δουλεύει δίπλα σε ανθρώπους. Το YuMi είναι σε θέση να εκτελεί επαναλαμβανόμενες εργασίες που απαιτούν εξαιρετική ακρίβεια, γεγονός που το καθιστά ιδανικό συνεργάτη για κάθε γραμμή παραγωγής.
Στη βιομηχανία παραγωγής ημιαγωγών, η Intel αξιοποιεί την προγνωστική συντήρηση για να διαχειρίζεται καλύτερα τον χρόνο της διακοπής παραγωγής.

Η Intel αναζητούσε έναν τρόπο για να παρακολουθεί τη λειτουργία των κρίσιμων μονάδων FFU, δηλαδή των εγκιβωτισμένων ανεμιστήρων με φίλτρο, που είναι απαραίτητοι για τον έλεγχο της ποιότητας του αέρα στη γραμμή παραγωγής. Στόχος ήταν η αποτροπή του μη προγραμματισμένου χρόνου διακοπής λειτουργίας, η μείωση του κόστους συντήρησης, καθώς και η κατάρτιση ενός ρεαλιστικού πλάνου συντήρησης για τις μονάδες FFU.
Η εταιρεία χρησιμοποίησε δεδομένα αισθητήρων και τεχνολογία μηχανικής μάθησης για να καθορίσει μια γραμμή αναφοράς για τη λειτουργίας τους και πλέον είναι σε θέση να προβλέπει τις ανάγκες συντήρησης του εξοπλισμού της, κατορθώνοντας έτσι να μειώσει το χρόνο διακοπής λειτουργίας των FFU κατά 300%.

Ενσωμάτωση του παραγωγικού εξοπλισμού της Βιομηχανίας 4.0
Η ενσωμάτωση νέων τεχνολογιών στον παραγωγικό εξοπλισμό ίσως να φαίνεται ιδιαίτερα περίπλοκη. Δεν χρειάζεται όμως να είναι έτσι. Τα πράγματα μπορούν να γίνουν απλούστερα, με τη βοήθεια ορισμένων δοκιμασμένων καλών πρακτικών.
Στη Βιομηχανία 4.0, οι εργαζόμενοι πρέπει να μπορούν να έχουν τη δυνατότητα να επικοινωνούν με προηγμένα μηχανήματα και με άλλα εργαλεία, να συνδέονται με τους συναδέλφους και τους προϊσταμένους τους, και, φυσικά, να έχουν πρόσβαση στις πληροφορίες ακριβώς τη στιγμή που τις χρειάζονται, στον χώρο της παραγωγής.
Επομένως, η χρήση κινητών τεχνολογικών μέσων έχει ουσιαστική σημασία για την επιτυχία της αναβάθμισης.
Ανάμεσα στα πλεονεκτήματα της κινητής επικοινωνίας στον τομέα της παραγωγής περιλαμβάνονται τα εξής: άμεση πρόσβαση σε καίριες πληροφορίες που χρειάζονται οι εργαζόμενοι για να κάνουν σωστά τη δουλειά τους, διαφάνεια στο περιβάλλον εργασίας με τη χρήση ανοιχτών βρόχων ανατροφοδότησης (open feedback loops), ενίσχυση του ηθικού των εργαζομένων και της συνεργασίας μεταξύ τους, βελτίωση της ασφάλειας στην εργασία και, φυσικά, άμεση επικοινωνία σε κάθε επίπεδο και στάδιο της παραγωγικής διαδικασίας.

Ασφάλεια στο επίκεντρο της στρατηγικής
Οι γραμμές παραγωγής σίγουρα αποτελούν πεδίο εργατικών ατυχημάτων. Ενδεικτικά, στη χώρα μας, οι εργαζόμενοι στον τομέα της μεταποίησης εμπλέκονται ετησίως κατά μέσο όρο σε 940 ατυχήματα, θανατηφόρα και μη, σύμφωνα με στοιχεία της ΕΛΣΤΑΤ από την περίοδο 2017-2019.
Η υιοθέτηση εργαλείων της Βιομηχανίας 4.0, όπως είναι τα ρομπότ, οι αυτοματισμοί και η συλλογή δεδομένων μπορεί να ενισχύσει την ασφάλεια στον χώρο της εργασίας. Για παράδειγμα:
• Τα ρομπότ αναλαμβάνουν να διεκπεραιώνουν τις πιο επικίνδυνες εργασίες.
• Οι ψηφιακές επικοινωνίες παρέχουν πρόσβαση σε πρωτόκολλα υγείας και ασφάλειας, αυξάνοντας την ενημέρωση και μειώνοντας τα κόστη ασφαλείας.
• Η προγνωστική συντήρηση αποτρέπει τις επικίνδυνες αστοχίες του εξοπλισμού.

Ανάπτυξη οικολογικής συνείδησης
Πελάτες, επενδυτές και εργαζόμενοι, αλλά και ολόκληρες κοινωνίες πλέον ζητούν από τους κατασκευαστές να λειτουργούν με μεγαλύτερη περιβαλλοντική επίγνωση, προσαρμόζοντας ανάλογα τις παραγωγικές διαδικασίες τους. Άλλωστε, η Βιομηχανία 4.0 μοιάζει να συνδέεται άρρηκτα με τις αρχές της κυκλικής οικονομίας.
Ο στόχος της πράσινης ανάπτυξης και βιωσιμότητας μπορεί να αποτελέσει οδηγό για την ενσωμάτωση των τεχνολογιών της Βιομηχανίας 4.0 στον παραγωγικό εξοπλισμό, καθώς η χρήση εργαλείων της επόμενης γενιάς, όπως το βιομηχανικό διαδίκτυο των πραγμάτων, η τεχνητή νοημοσύνη και η μηχανική μάθηση, μπορούν να οδηγήσουν στην εξοικονόμηση ενέργειας, την πρόληψη των ατυχημάτων και των βλαβών, καθώς και στη μείωση των απορριμμάτων και της σπατάλης.

Πυξίδα για τις βιομηχανίες
Η Βιομηχανία 4.0 οδηγεί τις εξελίξεις στον τομέα της βιομηχανικής παραγωγής. Η ενσωμάτωση των εργαλείων της επόμενης γενιάς αυξάνει την παραγωγικότητα μιας επιχείρησης, ενώ ταυτόχρονα την καθιστά πιο ευέλικτη και προσαρμοστική, και τελικά πιο βιώσιμη. Ειδικά η υιοθέτηση των αρχών της κυκλικής οικονομίας και ο καθορισμός πράσινων στόχων μπορεί να λειτουργήσει ως πυξίδα για τις επιχειρήσεις, δείχνοντας το δρόμο για τη βέλτιστη αξιοποίηση των πιο σύγχρονων τεχνολογικών μέσων.

Πλαστικά Θράκης: Σε πρώτο πλάνο ο μηχανολογικός εξοπλισμός
Η Πλαστικά Θράκης ανακοίνωσε πριν λίγους μήνες έκτακτο επενδυτικό πρόγραμμα 25,5 εκατ. ευρώ, το οποίο αποτέλεσε επιπρόσθετη επένδυση συγκριτικά με το επενδυτικό πλάνο της προηγούμενης χρονιάς.
Από το σύνολο της επένδυσης, τα 21,4 εκατ. ευρώ αφορούσαν τις επενδύσεις στις εγκαταστάσεις του ομίλου στην Ξάνθη και 4,1 εκατ. ευρώ στις εγκαταστάσεις στη Σκωτία και όλες αφορούν στον τομέα των Τεχνικών Υφασμάτων. Η χρηματοδότηση του νέου αυτού επενδυτικού προγράμματος πραγματοποιήθηκε κυρίως με ίδια κεφάλαια.
Οι ενέργειες που αφορούσαν στις εγκαταστάσεις του Ομίλου στην Ξάνθη συνοψίζονται ως ακολούθως:
• Επένδυση σε μηχανολογικό εξοπλισμό παραγωγής τεχνικής ίνας, η οποία αποτελεί βασική πρώτη ύλη για την παραγωγή των μη υφαντών βελονωτών υφασμάτων (Needle Punch). Τα υφάσματα Needle Punch απευθύνονται σε πληθώρα εφαρμογών στους κλάδους υποδομών, γεωργίας, αυτοκινητοβιομηχανίας.
• Επένδυση σε μηχανολογικό εξοπλισμό ανακύκλωσης, για αύξηση της δυναμικότητας ανακύκλωσης τελικών προϊόντων ή πλαστικών απορριμμάτων, τόσο από τις εσωτερικές παραγωγικές διαδικασίες, όσο και τρίτων πηγών.
• Επένδυση σε εγκατάσταση και θέση σε λειτουργία φωτοβολταικών συστημάτων για την κάλυψη μέρους των ενεργειακών αναγκών του εργοστασιακού συγκροτήματος (net metering), ισχύος 1.5 MW.
• Επένδυση σε υποδομές (γη και κτίρια), για τη βελτίωση της αποδοτικότητας των παραγωγικών μονάδων, με προοπτικές μελλοντικής ανάπτυξης.
Στις εγκαταστάσεις της Don & Low στο Forfar της Σκωτίας, δαπανήθηκαν 4,1 εκατ. ευρώ, ως κάτωθι:
• Επένδυση σε μηχανολογικό εξοπλισμό λαμιναρίσματος για αύξηση της παραγωγικής δυναμικότητας στην περαιτέρω μεταποίηση μη υφαντών υφασμάτων Spunbond, με σκοπό την αύξηση των περιθωρίων κέρδους.
• Επένδυση σε μηχανολογικό εξοπλισμό ανακύκλωσης.
• Επένδυση σε υποδομές (γη και κτίριο).