010 Utrzymanie ruchu w kontekście Industry 4.0

Każdy z nas zdołał  przyzwyczaić się do terminów Industry4.0, Przemysł 4.0, czy Czwarta Rewolucja Przemysłowa. Czy potrafisz odpowiedzieć na pytanie, co to oznacza? O  ile trzy pierwsze kojarzone były z konkretnymi wynalazkami, to tutaj już tak łatwo nie jest. Internet of Things, Smart Factory, Cyfrowy Bliźniak – to tylko kilka nowych pojęć, a jest ich o wiele więcej. Jak zmieniła się praca automatyka w obecnej epoce przemysłowej? Jak zmieni się za 15 lat? Czy automatyk będzie jeszcze potrzebny? Czy człowiek jako taki będzie w ogóle potrzebny? – (Rozmawiamy z Łukaszem – specjalistą automatykiem – pracownikiem nowoczesnej fabryki)

Pierwsza rewolucja przemysłowa

Umowna data rozpoczęcia Pierwszej rewolucji przemysłowej to rok 1784, w którym mechaniczne krosno tkackie oraz silnik parowy Watta miały swój debiut w jednej fabryce. Wszystko dzięki wynalezieniu na początku XVIII w. silnika parowego i oraz wielu wynalazków w branży włókienniczej.

W 1804 Richard Trevithick zbudował pierwszą lokomotywę parową – parowóz.

010 Utrzymanie ruchu w kontekście Industry4.0

Automatyczny Podcast | 62 min

 

Do tej pory do wprawiania maszyn w ruch wykorzystywano siłę mięśni ludzi lub zwierząt, a także siły występujące w naturze – siły wody i wiatru. Manufaktury zlokalizowany nad rzekami dysponowały darmowymi zasobami siły i wykorzystywały ją do napędzania łopatek, które za pomocą wałów przekazywały ruch obrotowy do urządzeń mechanicznych.

Holandia zasłynęła z wiatraków, które napędzały maszyny w tartakach i dzięki temu mogli sobie pozwolić budować niesamowite ilości okrętów i to spowodowało, że malutki kraj był swego czasu potęgą morską.

Silnik parowy pozwolił budować fabryki z dala od rzek lub w miejscach, gdzie niekoniecznie można wykorzystywać siłę wiatru. Na tym etapie można było zbudować fabrykę w dowolnym miejscu o ile było to z jakiś powodów opłacalne. Brano pod uwagę między innymi dostęp do odpowiednich surowców, czy tanią siłę roboczą. Ludzie zaczęli migrować i przenosić się do miast i spowodowało to śmiertelne skutki. W owych czasach poziom medycyny nie był zaawansowany, nie istniała kanalizacja, ludzie czerpali wodę pitną z ujęć i upuszczali obok fekalia. Wszystko to doprowadziło do wybuchu epidemii cholery.

Cholera przyniosła coś nowego, w Londynie na przełomie lat 60-tych i 70-tych za sprawą inżyniera J. Bazalgette’a powstała sieć kanalizacji oraz pierwsza oczyszczalnia biologiczno-chemiczna.

Druga rewolucja przemysłowa

Koniec XVIII w. nastąpił gwałtowny rozwój nauki i techniki. Siłą rzeczy stary porządek świata nie mógł się opierać. Silnik parowy ujrzał najpierw swojego pierwszego rywala w postaci silnika gazowego. Długo nie trzeba było czekać aż ogniwo Volty i prąd elektryczny znajdą zastosowanie na wielką skalę. Początkowo telegraf skracał czas komunikacji zastępując pocztyliony, a później nawet połączył Amerykę z Europą. Wynalazek żarówki pozwalał pracować nawet nocami w halach produkcyjnych.

Za datę umowną początku drugiej rewolucji przemysłowej uznaje się 1870 rok, czyli uruchomienia pierwszej linii produkcyjnej. Aby być precyzyjnym prawdopodobnie chodzi tutaj o fabrykę pakującą mięso w Chicago, której powstanie datuje się na rok 1867 – o tej fabryce również wspomina Henry Ford, mówiąc, że była dla niego inspiracją podczas projektowania jego pierwszej linii montażowej fabryki Ford Motor Company, która zasłynęła z produkcji Forda T. Dostępny był w każdym kolorze, byle był on czarny.

Trzecia rewolucja przemysłowa

W latach 60-tych XX w. dynamicznie rozwijała się elektronika cyfrowa. Nowe i coraz tańsze technologie wytwarzania tranzystorów pozwoliły zapanować w pełni cyfryzacji. Za datę umowną uznaje się 1969 rok – to także w tym roku w pełni wykorzystano programowalne sterowniki logiczne PLC. To także rok, w którym po raz pierwszy w historii człowiek postawił stopę na Księżycu! Wzrost wykorzystania technologii cyfrowej spowodował konstrukcję coraz mniejszych komputerów, które pomagały zautomatyzować produkcję.

Czwarta rewolucja przemysłowa – Industry4.0

Termin wypracowany przez grupę roboczą rządu Niemiec, Industrie4.0 pierwszy raz zostało użyte podczas targów w 2011 roku w Hanowerze. Podstawowe założenia to:

  • Wymiana danych między wszystkimi urządzeniami;
  • Dostęp do danych przez Internet – chmury danych,
  • Identyfikacja etapów produkcji,
  • Stworzenie systemy cyber-fizycznego.

W skrócie możny by przedstawić idee Industry4.0 tak: każdy z każdym wymienia informacje, bez względy na to, czy jesteś maszyną, człowiekiem, czy system IT działającym w fabryce.

Jak  wygląda Industry4.0 w nowoczesnej polskiej fabryce?

Wymiana danych między urządzeniami i dostęp do nich z każdego miejsca

Nie trzeba prosić automatyka lub operatora, aby pokazał mi trendy lub inne dane procesowe. Dzisiaj każdy z odpowiednimi prawami dostępu wykona to sam swoim telefonem komórkowym, tabletem czy z poziomu przeglądarki www

Logistyka wewnętrzna

Autonomiczny transport, platformy bezobsługowo jadą na miejsce, gdzie oczekuje na coś do przewiezienia. Platforma dowiezie ładunek do miejsca docelowego i zrobi to bezpiecznie, czyli ominie wszystkie przeszkody oraz napotkanych ludzi. Zatrzymanie zapewniają skanery laserowe.  Jeżeli w pobliżu ( na trasie przejazdu) znajdzie się człowiek, to wózek zatrzymuje się i wznowi  przejazd, gdy droga będzie wolna. Jest to alternatywa dla wózków widłowych.

Jak będzie wyglądać automatyk w przyszłości dzięki Industry4.0?

Jak będzie wyglądał zawód automatyka za 10 może 15 lat? Czy dojdzie do połączenie informatyka i automatyka? Spróbujmy odpowiedzieć na to pytanie.

Obecnie te dwa zawody kompletnie się od siebie różnią. Jeden z nich pracuje w biurze i jedynym narzędziem pracy jest komputer, a drugi pracuje również z komputerem, ale także używany innych ręcznych narzędzi. Często widywany jest na poziomy hal produkcyjnych, na poziomie obiektowym.

Informatyk to specjalista, który zna wiele języków programowania i bardzo szybko jest w stanie nauczyć się kolejnego i nie ważne czy będzie to LAD, FBD, IL, czy ST. Nie obce są mu zagadnienia związane z elektroniką na poziomie przesyłania informacji między urządzeniami.

Zaprogramowanie sterownika PLC nie będzie stanowić dla niego większego problemu. Weźmy na tapetę konfigurację oraz uruchomienie falownika. W tym przypadku poza nieskomplikowaną logiką ważnym aspektem jest wpisanie odpowiednich parametrów i znajomość samego silnika elektrycznego – tutaj mogą wystąpić pewne problemy.

Automatyka to dziedzina, która łączy w sobie wiele innych, wymieńmy choćby mechanikę, pneumatykę, elektronikę, czy elektrykę. Tutaj bardzo ważne jest bezpieczeństwo ludzi, maszyn oraz środowiska.

Świat i technologie tak szybko pędzą do przodu i w już dzisiaj bardzo trudno być na bieżąco we wszystkich dziedzinach, a co dopiero połączyć informatykę i automatykę. Jak coś jest do wszystkiego to jest do niczego.

Warto wspomnieć o kwestii wynagrodzenia. Niestety informatyk jest zawodem lepiej opłacanym niż automatyk. Mimo rozpędzającej się cyfryzacji oraz robotyzacji nie wyeliminujemy elementów mechanicznych. Zawsze będzie istniała potrzeba wymiana stycznika, diagnostyki w szafie sterowniczej i innych tego typu zadań manualnych, których nie da się zautomatyzować. Czy do tych zadań będziemy zatrudniać itmatyka? Czy będzie chciał wyjść ze swojego biura, a jeżeli tak to za jaką cenę?

Przydatne linki:

004  Ścieżka kariery automatyka: www.automatycznypodcast.pl/004

Łukasz Nowicki na Facebooku: https://www.facebook.com/Hapsz

 Czym jest Przemysł 4.0: http://przemysl-40.pl/index.php/2017/03/22/czym-jest-przemysl-4-0/
Pierwszy polski przewodnik po ideach Przemysłu 4.0: http://www.astor.com.pl/images/Industry_4-0_Przemysl_4-0/ASTOR_przemysl4_whitepaper.pdf

Patronem medialnym Automatycznego Podcastu jest: