Elektrificiramo, avtomatiziramo in digitaliziramo svet

Matej Kupljenik, vodja divizij Procesna industrija in pogoni ter Digitalna tovarna v družbi Siemens Slovenija, nam je zaupal, kako bo videti prihodnost industrije skozi oči poznavalca.
 

Kako v Siemensu gledate na trend industrija 4.0? Kako se uresničuje v praksi?

Za podjetje velja, da ne zgolj sledi sodobnim trendom digitalizacije, ampak te tudi oblikuje in določa standarde na posameznih področjih. Siemens v prakso uvaja projekte povečanja učinkovitosti in fleksibilnosti v industriji, vključno z več digitalnimi tehnologijami, kot so tehnologije v oblaku, koncept digitalnih dvojčkov, rešitve za upravljanje celotnega življenjskega cikla izdelka, virtualizacija proizvodnih procesov ter produktov in druge. S temi koncepti v Siemensu zagotavljamo zelo visoko sledljivost produktov, visoko stopnjo elektronskega poslovanja, optimizacijo vhodnih stroškov, nemoteno oskrbo, visoko stopnjo nadzora kakovosti proizvodnih ter logističnih procesov.

Kako blizu smo industriji 5.0?

Na marsikaterem področju smo še pri uvajanju koncepta industrija 4.0 šele na začetku. V domači industriji, infrastrukturi ali javnem sektorju je za uvedbo koncepta digitalizacije treba izpolniti določene mejne pogoje, če želimo začeti zgodbo o digitalizaciji. Po prvi industrijski revoluciji, ki sta jo zaznamovala parni stroj ter nadalje uvedba tekočih trakov ter začetek masovne proizvodnje, so sledile velike spremembe, pogojene z elektrifikacijo, pozneje avtomatizacijo. Že industrijo 4.0 zato pojmujemo kot naslednji veliki evolucijski korak v razvoju. To, kdaj se bo zgodil peti, kako se bo imenoval ter kateri bodo ključni parametri, so za zdaj le predvidevanja, saj tudi koncept 4.0 pušča tako imenovan odprt prostor, ki ni strogo definiran. Vsekakor bo v prihodnje v ospredju povezava med lastno in umetno inteligenco, poudarek bo na novih vmesnikih in interakcijah človek-stroj, še izrazitejši pa bodo družbeni vidiki uporabe sodobnih tehnologij.

Kako razumete lastno digitalno preobrazbo oziroma preobrazbo svojih strank?

V ocenah stopnje digitalizacije v industrijskih podjetjih v Siemensu imamo šest stopenj, kar je podlaga za svetovanje podjetjem na področju digitalne preobrazbe. Osnovna raven je stopnja implementacije računalniške opreme, čemur sledi analiza, kako je ta oprema povezljiva. Nato pride na vrsto ocena stopnje vizualizacije, četrti korak pa je ocena transparentnosti. Zadnji stopnji vključujeta zmožnost napovedovanja ter prilagodljivost in samooptimizacijo.

Siemens ima lastni oddelek za digitalne tovarne. Kakšno je njegovo poslanstvo?

Organizacija družbe Siemens ima pet divizij. V Sloveniji vodim diviziji Procesna industrija in pogoni ter Digitalna tovarna. V naše poslanstvo smo zapisali, da bomo uresničevali pomembne stvari, zato si postavljamo visoka merila povsod, kjer elektrificiramo, avtomatiziramo in digitaliziramo svet okoli nas. Naše vodilo in navdih je modro ustvarjanje prihodnosti za vse.

Kako poteka uresničevanje projektov pametnih tovarn v praksi. Kaj ste že dosegli?

Med pametne tovarne v praksi uvrščamo okolja, v katerih so inteligentne naprave, stroji ter oprema medsebojno povezani v sistem, ki je sposoben nenehnih izboljšav ter samooptimizacije. Koncept povezljivosti ni omejen samo na fizično proizvodnjo, ampak vključuje elemente načrtovanja, logistike, razvoja in vzdrževanja ter jih združuje v avtonomijo proizvodne preskrbovalne verige. Temelj pametne tovarne je digitalizirana proizvodnja, katere osnovni gradniki temeljijo na konceptu t.i. digitalnih dvojčkov, saj premore povezane proizvodne in poslovne sisteme ter integriran nadzor produktov in procesov v vseh fazah njihovega življenjskega cikla. Danes so najbolj opazne rešitve v avtomobilski industriji, ki praktično, hitro in učinkovito dokazuje, kaj je mogoče – na trg nekoč le masovnih izdelkov plasira zelo personalizirane produkte. Podobni trendi se že kažejo tudi v prehrambni ter farmacevtski industriji. Koncept pametne tovarne za Siemens ni nov pojem. Že dolga leta proizvodnjo krmilnikov iz družine Simatic nadzorujemo s krmilniki te družine. V naši tovarni v Ambergu se že dlje časa realni svet prepleta z virtualnim, kjer izdelki komunicirajo s stroji, vsi proizvodni procesi so optimalno integrirani in nadzorovani prek IT-rešitve. Za lastne potrebe smo uvedli svoj industrijski oblak, poimenovan MindSphere. Naša programska oprema skrbi za načrtovanje dirkalnikov ekipe Red Bull v tekmovanju Formula 1, uporablja jo šest izmed sedmih večjih proizvajalcev vozil v Evropi. Siemnsove PLM-tehnologije uporablja tudi laboratorij vesoljske agencije NASA, ki je uspešno izvedla pristanek sonde Curiosity na Marsu.

Imate rešitev za vsako področje?

Stremimo k temu. Siemens ima razvitih veliko orodij, s katerimi je mogoče implementirati digitalizacijo v obstoječih proizvodnjah. Seveda je vse odvisno od ravni uporabljenih rešitev s področja informacijskih tehnologij, obstoječe informacijske infrastrukture, stopnje kibernetske varnosti, stopnje avtomatizacije ter uporabljenih komponent. Konkretne Siemensove digitalne rešitve, na primer uporabo modela digitalnega dvojčka, oblačnih tehnologij ali rešitve nadzora življenjskega cikla produktov in procesov, ki poosebljajo pojem industrija 4.0, danes najdemo po vsem svetu v vseh industrijskih panogah.

Kakšno vlogo ima v pametnih tovarnah internet stvari?

Internet stvari je nekakšna podlaga za zbiranje zadostne količine podatkov oziroma informacij, ki v nadaljevanju z analizo in obdelavo postanejo še uporabnejše. Vse nove tehnologije, na primer tehnologiji zbiranja in obdelave podatkov v oblaku, so podlaga za uvedbo novih dinamičnih poslovnih modelov, ki zahtevajo veliko prilagodljivost proizvodnje, krajšanje in optimiziranje ciklov načrtovanja izdelkov ter proizvodnih procesov. Torej so nujni pogoj za pridobivanje ali ohranjanje konkurenčnih prednosti.

Digitalna preobrazba v industriji v ospredje postavlja kupce in njihove potrebe. Strokovnjaki napovedujejo, da bodo morala podjetja masovno proizvodnjo nadgraditi s prilagodljivostjo – po vzoru unikatnih izdelkov. Kakšen zalogaj bo to?

Kupci in njihove potrebe narekujejo nove poslovne modele. Glavni vzvod sprememb na trgu je globalna konkurenčnost, ki je v zadnjem desetletju dosegla visoko raven na račun tehnološkega razvoja ter informacijske povezanosti. Globalno poslovanje prek svetovnega spleta, razvoj mobilnih naprav in aplikacij ter vseprisotne potrebe po mobilnosti so naša stalnica in glavno gonilo teh sprememb. Te se uresničujejo v novih konceptih storitev, svetovanja, servisiranja ... Novi načini uporabe informacij, ki jih ustvarjajo nove tehnologije, so dobra podlaga za mnoge poslovne analize, tržne pristope, predikcijske modele, uporabo umetne inteligence, skratka ustvarjanje konkurenčnih prednosti skozi personalizacijo izdelkov. Personaliziran oziroma na željo kupca konfiguriran osebni avtomobil je že danes samoumevna zadeva. »Zalogaji« kdaj, kako ter koliko investirati v digitalizacijo so za podjetja zelo različni, odvisno od stopnje digitalne razvitosti, narave posla, specifike industrijskih panog in podobno. Cilj je sicer enak: zagotoviti visoko personalizirane produkte za enako ceno ter v enakem času kot to dosega trenutna masovna proizvodnja. Komur to ne bo uspelo, preprosto ne bo konkurenčen.

Kakšne so in še bodo aplikacije uporabe digitalnih dvojčkov v praksi?

Aplikacija digitalnega dvojčka je relativno širok pojem. Izvedemo jo lahko že na produktnem nivoju v vseh življenjskih fazah produkta. Poenostavljeno rečeno lahko določen produkt z visokotehnološko programsko opremo v virtualnem svetu konstruiramo ter oblikujemo, testiramo in simuliramo njegove mehanske, elektromagnetne, termodinamične in druge lastnosti ter odzive, testiramo uporabne lastnosti, kritične situacije. Z umetno inteligenco za določen produkt s pomočjo predikcije obvladujemo vzdrževanje, samooptimzacijo delovanja, načrtujemo korake v fazi vzdrževanja ter razgradnje. Skratka, obstaja neskončno možnosti, ki bi v realnem svetu zahtevale zelo veliko časa in denarja. Z ravni produkcije lahko aplikacijo digitalnih dvojčkov nadgradimo na raven stroja, naprave, določenega procesa v industriji ter na koncu celotne tovarne. Po virtualni tovarni se zdaj lahko gibamo ter načrtujemo, optimiramo, testiramo vse, še preden je zanjo položen temeljni kamen. Z vidika stroškov, prihranka časa, obvladovanja kakovosti produktov je to velik tehnološki preskok.

Spremembe se obetajo tudi vzdolž celotne dobavne oziroma oskrbovalne verige. Kako narediti to še bolj učinkovito in vanjo vključiti kupca ter njegove želje in zahteve?

Tako danes kot v prihodnosti je in bo kupec oziroma trg tisti, ki narekuje in bo narekoval spremembe v preskrbovalni verigi. Le kdo v lekarni ob isti ceni ne bi izbral personaliziranega zdravila, izdelanega na podlagi podatkov o njegovi telesni teži, krvni skupini, genetike z upoštevanjem potencialnih osebnih kontraindikacij v primerjavi z generičnim zdravilom?

Katere tehnologije bodo še v ospredju v prihodnjih letih, a jih podjetja danes še ne uporabljajo?

Ena od njih bo vsekakor umetna inteligenca, ki se danes že uporablja v industrijskih procesih, v prihodnje pa bo med ključnimi tehnologijami. Z njo je namreč povezan razvoj pametnih ter povezljivih produktov tako imenovani »ScoT«, ki postajajo osnovni gradniki najsodobnejših sistemov. Industrija že povprašuje po produktih, ki se vzdržujejo, optimizirajo svoje delovanje in servisirajo sami. Vsekakor pa lahko predvidevamo, da bo na prihodnost industrije vplival tudi trenutni razvoj tehnologij, kot sta globoko učenje in strojno učenje. Veliko si lahko obetamo od nadaljnjega razvoja tehnologij v oblaku in tehnologije veriženja blokov. Ne smemo pozabiti niti na področje avtonomnih vozil.

Bodo v tovarnah prihodnosti res delali le še roboti? Kaj pa sodelujoči roboti?

Stopnja robotizacije bo v prihodnosti gotovo rasla. Vprašanje, kje in kdaj uporabiti robota, je povezano z razvojem umetne inteligence, ki poleg drugih dejavnikov zelo vpliva na prilagoditve ter nove naloge robotov. Strategije uvedbe robotizacije se bodo spreminjale skladno z razvojem interneta stvari, napredne analitike, masovnih podatkov, kibernetske varnosti ter virtualnih rešitev. Že zdaj lahko sodelujoči roboti uspešno delajo skupaj z ljudmi, pri čemer so pogosto precej cenejši od svojih industrijskih kolegov, zato lahko pričakujemo razvoj sodelujočih robotov za težka, zahtevna industrijska okolja. Težko pa je pričakovati, da bi stopnja robotizacije nekoč dosegla sto odstotkov.

Napovedi za prihodnost proizvodnje pogosto omenjajo tudi revolucijo, ki sliši na ime 3D-tisk. Danes že 3D-tiskamo plastiko, kovine, celo hrano. Si v prihodnje res lahko obetamo nekakšne 3D-tiskalniške obrate, kjer si bomo preprosto natisnili izdelek, ki si ga bomo zaželeli oziroma ga »naklikali«?

Razvoj res kaže v to smer. 3D-tiskanje podira vse ovire, težko je napovedati, kje vse ga lahko pričakujemo v prihodnosti. Če danes potrebujemo slabo uro za kos piščanca, natisnjenega s pomočjo 3D-tehnologije, in če so mnoge raziskave ter poizkusi usmerjeni v izdelavo kopij človeških organov ter delov telesa, lahko morda v prihodnosti pričakujemo celo »natisnjenega« novega prebivalca našega planeta? Vsekakor pa to lahko brez dvoma pričakujemo na področju izdelkov. V Siemens Slovenija se lahko pohvalimo z dobavo rezervnega dela, natisnjenega s 3D-tiskalnikom, za Nuklearno elektrarno v Krškem. To pa je hkrati tudi prva zabeležena vgradnja 3D-natisnjenega dela v katerokoli jedrsko elektrarno na svetu.

Za programsko opremo že danes pravijo, da obvladuje svet. Kako spreminja industrijo?

Programska oprema industrijo preoblikuje že desetletja. Aplikacije, ki jih najdemo v industriji, so danes stare več kot pol stoletja in potekajo na operacijskih sistemih, ki so bili razviti še več let pred sistemom Windows. Industrija se je prav na račun razvoja programske opreme v zadnjih desetletjih močno spremenila, prav tako se je tudi programska oprema spremenila zaradi potreb industrije in trga. Je pa res, da spremembe v industriji, ki so posledica razvoja programske opreme, nikoli niso bile tako drastične in hitre kot prav v zadnjih nekaj letih. Gre za res velike razvojne spremembe. In še hitreje bo šlo vse skupaj.

Celovite rešitve za digitalno preobrazbo poslovanja podjetij v praksi ne more zagotoviti zgolj eno podjetje. S kom najpogosteje sodelujete vi in zakaj?

Siemens na področju digitalne preobrazbe strateško sodeluje s številnimi podjetji. Primer takšnega sodelovanja je, denimo, operacijski sistem za internet stvari oziroma nekakšen Siemensov industrijski oblak MindSphere, ki sicer temelji na platformi Microsoft Azure. Drugi primer pa je sodelovanje Siemensa s podjetjem Bentley na področju uporabe digitalnih dvojčkov.