Elkerülhetetlen a digitalizáció a gyárakban is

Drámai változásokon ment át a gyártás az elmúlt néhány évben, a Covid-járvány hatására a digitalizáció, az új technológiák bevetése kulcsfontosságúvá vált a termelőcégek számára. Alaposan fel is gyorsultak az ilyen jellegű fejlesztések. Egy mértékadó elemzés szerint a robotok, a 3D nyomtatás, a digitális ikrek, a virtuális- és kiterjesztettvalóság-megoldások fontos szerepet játszanak majd a jövő iparában.

Az Ipar 4.0 koncepciót is támogató beruházások olyan, a társadalmi folyamatokból adódó tényezőkre is választ adhatnak, mint a munkaerőhiány, az elöregedő szakértőgárda, illetve a rendelkezésre álló és a szükséges tudás közötti szakadék (a „skill gap”). Ez a három most említett dolog egyébként része azoknak a hatásoknak, amelyek a CB Insights átfogó, „The Future of the Factory: How technology is transforming manufacturing” című elemzésében is szerepelnek a gyártás átalakulását mozgató erők között. A globalizáció eredményeként még kiélezettebbé váló verseny és a kutatás-fejlesztési tevékenység felértékelődése ezzel párhuzamosan szintén megtalálható a kutatócég által meghatározott fő trendek között. Érdekesség, hogy a kutatás-fejlesztésre legtöbbet költő vállalatok között is igen magas arányban képviseltetik magukat a termelő tevékenységet is végző cégek.

Klímavédelmi elvárások

Egy másik, a modern technológiák, főként az automatizáció és a robotok magasabb szintű alkalmazását kikényszerítő tényező, hogy a globális ellátási láncban keletkezett zavarok miatt egyre több társaság igyekszik a korábban távoli országokba kihelyezett termelést visszavinni az anyaországhoz, vagy a legnagyobb piacokhoz közeli helyszínre. A CB Insights által „reshoring”-nak nevezett jelenség egyik fő gátja a rendelkezésre álló munkaerő mennyisége és költsége, amit a robotok tömeges alkalmazásával lehet enyhíteni. A világon 2020-ban átlagosan 126 robot jutott 10 ezer, a termelésben dolgozó alkalmazottra, de vannak országok, amelyekben jóval magasabb az arányuk. Dél-Korea a listavezető ebben a mutatóban, ahol 10 ezer ipari munkavállalóra 932 robot jutott már 2020-ban is, Szingapúrban 605, Japánban pedig 390 volt ez az érték.

A technológiai fejlesztéseket ösztönző tényezők között szerepel a CB Insights szerint a társadalom részéről érkező elvárás, hogy az ipari cégek is erőfeszítéseket tegyenek a klímavédelem érdekében, és egyre fenntarthatóbban működjenek. Felmérések szerint egyébként folyamatosan nő azoknak a fogyasztóknak az aránya, akik a vásárlási döntések során azt is figyelembe veszik, hogy az adott terméket mennyire fenntartható módon állítják elő, vagy mennyire van lehetőség az újrahasznosítására.

Segítenek az ikrek

Szerencsére már rendelkezésre állnak azok a technológiák, amelyek lehetőségek kínálnak arra, hogy az érintett vállalkozások megfeleljenek az elvárásoknak, illetve hatékonyabbá, versenyképesebbé tegyék a működésüket. A CB Insights elemzésében több technológiai trendet is meghatározott, amelyek a közeljövőben a leginkább meghatározzák majd a gyártás világát. Napjainkban a legfejlettebb ipari társaságok nagy mértékben támaszkodnak a tervező szoftverekre (computer-aided designra, CAD-re), amelyek lehetővé teszik az új termékek – legyen szó akár autókról, műholdakról, háztartási eszközökről, vagy bármi egyébről – 2 vagy 3D-s tervezését és modellezését. Ezen szoftverek piaca az előrejelzések szerint 2028-ig évente átlagosan 10 százalékkal bővül majd, a meghatározó megoldásszállítók pedig a Dassault Systémes – a SolidWorks és a CATIA készítője –, illetve az Autodesk, az AutoCAD fejlesztője.

A gyártás fejlesztési és gyártási fázisainak állandó kihívása, hogy valós időben követhessük a folyamatokat. Itt jönnek képbe a „digitális ikrek”, amelyek egy fizikai tárgy – vagy akár egy egész gyár – virtuális modelljét jelentik. Digitális iker lehet egy konkrét termék virtuális megjelenítése, amely segít a tervezési fázisban, csökkentve a megfelelő kialakításhoz szükséges prototípusok számát. Vagy ez lehet egy gyárban működő felügyeleti rendszer is, hogy a dolgozók mindig tisztában legyenek az összes paraméterrel. Ezen a területen az egyik legizgalmasabb piaci szereplő a NavVis, amely beltéri, térbeli elemzőplatformja segítségével a gyártási terület digitális másolatát készíti el. Az innovatív cég a CB Insights adatai szerint eddig több mint 94 millió dollárnyi befektetéshez jutott hozzá, és olyan nagy cégekkel lépett partnerségre, mint a már említett Autodesk.

Új generációs robotok

Az elmúlt évtizedekben számos, emberek által végzett feladatot vettek át a robotok a gyártósorok mellett, az Ipar 4.0 koncepció keretében azonban a robotok alkalmazása és az automatizáció egy egészen új szintje jön el. Az intelligens gyárakban ugyanis a hálózatba kapcsolt berendezések az IoT-technológiát használva kommunikálnak egymással, ami lehetővé teszi a korábbinál sokkal gyorsabb átállást a különböző termékek előállítására, alkalmazkodva ezzel a változó fogyasztói elvárásokhoz is. A CB Insights elemzése szerint a moduláris gyártóberendezések és eszközök segíthetnek a személyre szabott gyártás, az egyedi tömegtermelés elérésében. Ez a koncepció lehetővé teszi, hogy ugyanarról a gyártósorról egymás után különböző modellek kerülhessenek ki, növelve ezzel a termelés rugalmasságát, alkalmazkodóképességét.

Az üzemekben megjelent már a robotok új generációja is, az emberekkel közösen dolgozó, úgynevezett cobot, amelyek könnyen programozható „karjaik” segítségével többféle feladatot is elvégezhetnek. A Universal Robots saját számításai szerint a cég által fejlesztett, könnyen átprogramozható robotkarok alkalmazás átlagosan 195 nap alatt megtérül. A robotok iránti egyre nagyobb igényt mutatja, hogy Észak-Amerikában 2020 harmadik negyedéve és 2021 hasonló időszaka között 32 százalékkal nőtt a megrendelt robotok száma, az Association for Advancing Automation nevű szervezet szerint.

Az új termékek fejlesztésének felgyorsításában, a prototípus elkészítésének megkönnyítésében segíti a termelőcégeket a 3D-s nyomtatás, amelyet az Apple például összekapcsolt a kiterjesztett és virtuális valósággal (AR-rel és VR-rel), hogy még hatékonyabb legyen ez a folyamat. Az AR és VR egyébként a gyártás egyéb területein is jól hasznosítható a CB Insights elemzése szerint, így például a klasszikus betanítást lehet helyettesíteni velük, ami mind a karbantartásnál, mind az új munkatársak betanításánál jól jöhet.

Kalocsai Zoltán