W kontekście Przemysłu 4.0 zwykle mówi się o Internecie rzeczy, analityce danych, sztucznej inteligencji, chmurze obliczeniowej, Big Data, a także różnego rodzaju aplikacjach automatyzujących produkcję. To jednak nie wszystko, bo prócz tego w grę wchodzi robotyka, druk 3D i tzw. cyfrowy bliźniak przedsiębiorstwa, a więc wirtualny odpowiednik zakładu produkcyjnego, do testowania innowacyjnych rozwiązań. Tymczasem, z nielicznymi wyjątkami, znajdujemy się ciągle na etapie Industry 3.0, czyli automatyzacji i komputeryzacji oraz zdecydowanego rozdzielania działów IT i OT. Jednak wśród zarządzających firmami produkcyjnymi powoli, aczkolwiek systematycznie rośnie świadomość tego, jakie znaczenie mają inteligentne technologie dla rozwoju i utrzymania konkurencyjności.

Rodzime zakłady produkcyjne, chcąc być konkurencyjne wobec liderów cyfryzacji zarówno na lokalnym, jak i globalnym rynku, muszą stworzyć trzy filary, które są podstawą dla Przemysłu 4.0. Pierwszy obejmuje digitalizację informacji – dokonanie jej umożliwia wydajniejsze zarządzanie procesami produkcji na każdym poziomie. Drugi odnosi się do wdrożenia elastycznych i inteligentnych technologii produkcji. Trzeci natomiast wykorzystuje nowoczesne formy komunikacji między samymi systemami, kadrą zakładu przemysłowego i klientami.

Przywołane wcześniej dane o Przemyśle 4.0 w strategii firm produkcyjnych pochodzą z badania Smart Industry Polska 2018 przeprowadzonego przez Siemensa oraz Ministerstwo Przedsiębiorczości i Technologii. Wynika z niego, że 60 proc. przedsiębiorców w ogóle nie słyszało o czwartej rewolucji przemysłowej. Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy jest to, że codzienne zmagania szefów produkcji, związane z utrzymaniem się na konkurencyjnym rynku, przeszkadzają im w rozwoju technologicznego zaplecza. Tematyka wprowadzania innowacji, a także tworzenie długofalowej strategii rozwoju są spychane na drugi plan.

Ryzyko wysokie, ale konieczne

Przejście z poziomu Industry 3.0 na 4.0 to złożony proces, który jest obarczony wysokim ryzykiem. Dlatego musi odbywać się etapami, w ramach wcześniej ustalonej spójnej strategii. Powinna ona zawierać zrozumiałe dla całej organizacji cele i wskazywać, które technologie cyfrowe będą pomocne w ich osiągnięciu. To niełatwe, ale jak twierdzą specjaliści, przemysł musi zmieniać się w kierunku 4.0 z tej prostej przyczyny, że dla Smart Industry nie ma alternatywy.

Jak z kolei zwraca uwagę firma doradcza Deloitte, poziom cyfryzacji przedsiębiorstwa i umiejętność wdrażania innowacji w coraz większym stopniu decyduje o jego wartości. W przypadku firm, które tworzą modele biznesowe bazujące na nowych technologiach, może być ona nawet kilkakrotnie wyższa niż podmiotów „konserwatywnych technologicznie”. Deloitte przypomina także, że jeszcze w 1975 r. aż 83 proc. wartości rynkowej w grupie 300 spółek z indeksu S&P 500 było powiązanych z ich zasobami fizycznymi: fabrykami, sprzętem i inwentarzem. Czterdzieści lat później te same czynniki stanowiły już tylko 16 proc. wartości, podczas gdy 84 proc. było reprezentowane przez własność intelektualną i technologię.

Smart Industry w strategii przedsiębiorstw

Strategia na rzecz Smart Industry cieszy się, jak wynika z badania Siemensa, większym zainteresowaniem ze strony przedsiębiorstw przemysłu lekkiego niż ciężkiego. Szczególnie firmy średnie (zatrudniające 50–249 osób) wykazują wysoki stopień zrozumienia dla konieczności oparcia działania na odpowiednich technologiach. Dotychczas 16 proc. respondentów ze średnich przedsiębiorstw ma sprecyzowane plany w tym zakresie, a 6 proc. dokonało już stosownych wdrożeń.

Jeśli wziąć pod uwagę wszystkie badane zakłady produkcyjne, to 4,5 proc. z nich realizuje strategię pod hasłem Industry 4.0, natomiast 11 proc. zamierza to robić w ciągu najbliższych trzech lat. Dla tych w sumie 15,5 proc. liderów zmian najistotniejsze korzyści z podejmowanych działań to spodziewana obniżka kosztów produkcji (na to wskazało 35,5 proc. respondentów) oraz możliwość uzyskania przewagi konkurencyjnej (22,6 proc.). Realizacja strategii polegającej na zaimplementowaniu technologii charakterystycznych dla Industry 4.0 ma pomóc w spełnieniu coraz wyższych oczekiwań klientów odnośnie do jakości produktów, a także niższych ich cen (wskazało na to odpowiednio 9,7 oraz 6,5 proc. respondentów).

Najbardziej wymagający wobec nowych technologii są szefowie średnich firm. Mają szczególnie wysokie oczekiwania dotyczące poprawy efektywności wykorzystania zasobów, jak również ograniczenia liczby przestojów i awarii (wskazało na to 90 proc. respondentów z tej grupy). Natomiast jeśli chodzi o korzyści ekonomiczne, firmom produkcyjnym wdrażającym technologie Smart Industry zależy najbardziej na zwiększeniu rentowności produkcji, wzroście przychodów i pozyskaniu klientów. Średnie firmy oczekują też zwiększenia skali produkcji.

 

Oswojona analityka danych, obawy przed AI

Badanie Siemensa umożliwia zorientowanie się, które technologie charakterystyczne dla Przemysłu 4.0 są najczęściej, a które najrzadziej stosowane przez małe i średnie firmy produkcyjne. Przedstawiciele MŚP wskazywali w pierwszym rzędzie na automatyzację linii produkcyjnych. Stosuje ją 52 proc. zapytanych firm. Zaraz po tym wymieniano analitykę danych. Największy odsetek respondentów wskazał ją też jako technologię łatwą w implementacji. Na trzecim miejscu natomiast uplasowało się oprogramowanie przyczyniające się do obniżania kosztów prototypowania i wprowadzania nowych produktów. Wspomniało o nim 32 proc. przedstawicieli badanych firm, a 31 proc. uznało je za łatwe do wdrożenia. Większość tych technologii jest stosowana w średnich przedsiębiorstwach przemysłowych. Firmy małe i mikro natomiast łaskawym okiem patrzą na druk 3D. Stosuje go 23 proc. zapytanych ich przedstawicieli. To zresztą jedna z technologii, które nie budzą obaw MŚP związanych z procesami wdrożeniowymi.

Jedynie 5 proc. przedsiębiorstw wykorzystuje rozwiązania bazujące na sztucznej inteligencji. Co zresztą nie powinno dziwić, zważywszy, że wielu producentów dopiero prowadzi prace nad tą technologią. Jednocześnie największy odsetek respondentów czuje obawy przed implementacją i wykorzystaniem AI w działalności przedsiębiorstwa. Niski odsetek wskazań dotyczy także zastosowania rozwiązań Big Data (choć generalnie firmy gromadzą dane, nawet jeśli ich nie wykorzystują) i cloud computingu.

AI? Integrator podejmuje wyzwanie

Wygląda jednak na to, że firmy produkcyjne nie uciekną od sztucznej inteligencji, mimo że budzi ona spore obawy. Jak podkreśla Piotr Rojek, prezes zarządu DSR, integratora IT specjalizującego się w obsłudze firm przemysłowych, rośnie ilość danych zbieranych przez przedsiębiorstwa produkcyjne i z czasem trudno będzie korzystać z nich, posługując się wyłącznie narzędziami analitycznymi. Tam, gdzie analiza danych wykracza poza możliwości człowieka – ze względu na ich ogromną ilość i zbyt różnorodną strukturę – otwiera się pole dla sztucznej inteligencji. To właśnie AI ma się przyczynić w kolejnych latach do rozwoju przemysłu. Na poparcie tej tezy DSR przywołuje dane raportu Deloitte i Singularity University. Według Deloitte rynek sztucznej inteligencji będzie rósł w tempie 55,1 proc. rocznie. W 2021 r. ma osiągnąć wartość 72 mld dol.

DSR wspólnie z Alphamoon.ai (wrocławską firmą dostarczającą rozwiązania oparte na AI), mając na względzie obiecującą przyszłość sztucznej inteligencji, współtworzą projekt AI 4Factory. Biorąc pod uwagę to, że w Polsce AI zadziała na przedsiębiorstwa przemysłowe z opóźnieniem (w porównaniu z Zachodem), w projekcie na razie zakłada się pogłębione audyty w firmach produkcyjnych.

Analizujemy dostępne dane i badamy, czy sztuczna inteligencja może rzeczywiście stanowić dla klienta wartość dodaną. Sprawdzamy możliwość integracji z istniejącymi systemami. Dopiero wtedy możemy zaproponować konkretne rozwiązanie, którego implementacja przyniesie wymierne korzyści – mówi Michał Staśkiewicz, prezes zarządu Alphamoon.ai.

Podkreśla przy tym, że podstawą dla algorytmów sztucznej inteligencji są dane wysokiej jakości. Inaczej nie uzyska się dobrych podpowiedzi. AI, jeśli jest „porządnie nakarmione”, zawsze odpłaca się wartościowymi spostrzeżeniami.

 

 

Zdaniem integratora

Tomasz Jadczak, dyrektor Pionu Produkcji Oprogramowania
w DahliaMatic (Grupa Asseco)

Polskie firmy ewoluują w kierunku Przemysłu 4.0, czasami nie zdając sobie nawet z tego sprawy, ponieważ są uczestnikami wielkich i złożonych ciągów logistycznych, składających się z partnerów produkcji, dostawców komponentów, zaopatrzenia oraz sprzedaży na otwartym rynku europejskim. Utrzymywanie tych relacji jest niezbędne, by zachować pozycję, zwiększać potencjał i stać się rynkowym liderem. Tym, co zapewne musi się zmienić, jest przejście z systemów wyspowych, które rozwiązują tylko wybrane kluczowe problemy (np. zaopatrzenie, bilansowanie produkcji itd.), na całościowe. Chodzi o stworzenie cyfrowych platform działania przedsiębiorstw, tzw. gridów komunikacyjnych i centrów informacji, postawienie na cyfryzację w komunikacji niezależnie od miejsca w organizacji czy rangi wykonywanego działania. Jednym słowem, „cyfrowe myślenie”, począwszy od poziomu zarządu przez ekspertów, analityków, planistów po koordynatorów produkcji.
Sam integrator nie może poprzestać na dostarczaniu technologii, integracji technicznej lub aplikacyjnej. Powinien być innowatorem, który wskazuje kierunki wykorzystania technologii. W praktyce kluczowe jest wskazanie jednego lub kilku obszarów innowacji, wdrożenie platformy technologicznej wspierającej paradygmaty 4.0 i uruchomienie tych kilku elementów. Następnie zaś konsekwentna cyfryzacja kolejnych i kolejnych obszarów. Obserwując działania inżynierów w Niemczech, gdzie paradygmaty 4.0 są przyjmowane niemal bezdyskusyjnie, a projekty 4.0 mają najwyższą rangę i są częścią strategii przedsiębiorstw, wyraźnie widać, że w Polsce mamy nieco trudniej. Często to integrator jest tym, który mówi klientowi: porzućmy rozwijanie starych systemów, bo choć są sprawdzone, to dochodzą do granic swoich możliwości. Ta „trudność” integratora jest kwestią odwagi i znalezienia ludzi wewnątrz przedsiębiorstwa, którzy wezmą na siebie ryzyko zmian.

Robert Stiller, Associated Partner, Hicron

Transformacja zmierzająca w stronę Przemysłu 4.0 wciąż jest kosztowna. W dodatku często brakuje kompleksowych rozwiązań. Na razie polskie przedsiębiorstwa starają się w pierwszym kroku optymalizować działania w obrębie własnych procesów i wyciągnąć z nich maksimum efektywności. Dopiero w kolejnym etapie zastanawiają się, w jaki sposób połączyć klienta końcowego z inteligentną fabryką. Kluczem do jakichkolwiek zmian – a więc i transformacji w kierunku Przemysłu 4.0 – jest uzasadniona potrzeba biznesowa. Obecnie najbardziej sensowne wydaje się wdrażanie zaawansowanych rozwiązań z zakresu Przemysłu 4.0 w produkcji zindywidualizowanych wyrobów. Aczkolwiek firmy, które już teraz, nawet małymi krokami implementują usieciowione rozwiązania, na pewno w niedalekiej przyszłości zyskają przewagę konkurencyjną.
Integrator w czasach nadchodzącego Przemysłu 4.0 powinien pełnić rolę ewangelisty, wspomagać firmy w niemożliwej do uniknięcia transformacji poprzez budowanie świadomości. Wartością dodaną integratora jest to, że posiadając doświadczenie, może przyjść do każdej firmy, dzielić się wiedzą, budować świadomość biznesową i rekomendować, jak integrować maszyny produkcyjne ze światem wirtualnym internetu i technologii informacyjnej. W Polsce brakuje świadomości i możliwości pełnego wykorzystania zaawansowanych systemów informatycznych. Barierą we wdrażaniu zaawansowanych rozwiązań IT są również wysokie nakłady inwestycyjne, na które dzisiaj mogą sobie pozwolić tylko najwięksi rynkowi gracze.
Ważne jest, aby tego typu transformacji dokonywać stopniowo – ewolucyjnie i na solidnym fundamencie. Tylko taka strategia zapewnia największe bezpieczeństwo przedsiębiorstwa, a dodatkowo przy ograniczonych środkach finansowych pozwala sukcesywnie wdrażać najbardziej zaawansowane rozwiązania Przemysłu 4.0.

 

Odtwarzanie danych – potrzeby będą rosły

Przemysł 4.0 oznacza ni mniej, ni więcej, tylko uzależnienie zakładów produkcyjnych od technologii cyfrowych. To dobra wiadomość dla przedstawicieli branży IT – zarówno wewnętrznych działów fabryk, jak też dostawców rozwiązań i usług. Trudno jednak nie zauważyć, że czwarta rewolucja przemysłowa obarcza ich ogromną odpowiedzialnością.

Jak zauważa Andrzej Niziołek, starszy menedżer regionalny Veeam Software, każdy przestój środowiska informatycznego może mieć katastrofalne skutki dla firm produkcyjnych, w których nieprzerwany dostęp do sprzętu, aplikacji, danych i procesów jest po prostu niezbędny. Awarie w dowolnym momencie procesu mogą spowodować zamieszanie na kolejnych etapach, a straty finansowe mogą być spore – dotyczyć bieżących, jak i przyszłych zysków. Zdaniem specjalisty potrzeby firm związane z odtwarzaniem danych, i tak już duże, będą ciągle rosnąć. Już samo zwiększenie ilości danych oznacza potencjalne problemy — od określenia miejsca i sposobu ich przechowywania po zapewnienie im właściwej ochrony i możliwości szybkiego odtworzenia w przypadku awarii.

Od Embedded Intelligence do cyfrowych platform

Według Jarosława Smulskiego, senior research managera w IDC, czwarta rewolucja przemysłowa zburzy mur, który obecnie oddziela w zakładach produkcyjnych świat informatyki, automatyki i produkcji. Wydaje się, że zmiana ta przyniesie ze sobą nowe wyzwania nie tylko dla pracowników danego zakładu, ale też dla integratorów IT, którzy w erę Industry 4.0 będą chcieli swoich klientów wprowadzić. Projekty wdrożeniowe będą bowiem dotyczyć wszystkich trzech obszarów.

Docelowo współpraca IT z OT ma doprowadzić do utworzenia w danym zakładzie produkcyjnym systemu Embedded Intelligence, otwartego na zbieranie i wymianę danych przy wykorzystaniu wszystkich technologii charakterystycznych dla Przemysłu 4.0. Przy czym chodzi o zbieranie i wymianę w sposób bezpieczny, dlatego projekty związane z Embedded Intelligence będą musiały iść w parze z budową systemów Next Generation Security. I chociaż efektywne i bezpieczne systemy EI to ogromny sukces sam w sobie, nie oznacza on jeszcze szczęśliwego końca rozwoju przedsiębiorstw przemysłowych. Rozwiązania EI to etap pośredni w dążeniu do budowy cyfrowych platform, łączących dostawców producenta, jego klientów, a nawet użytkowników końcowych.

Zdaniem IDC przykłady działania takich platform pojawią się na świecie już w 2020 r. Do tego czasu ma je wdrożyć aż 60 proc. największych firm. Umożliwi im to obudowanie wytwarzanych produktów usługami, które z kolei będą generować coraz większy odsetek ich przychodów.

Polska a czwarta rewolucja przemysłowa

  • Cyfryzacja gospodarki i społeczeństwa:

Polska zajmuje 23 miejsce w rankingu cyfryzacji krajów Unii Europejskiej (wskaźnik cyfryzacji gospodarki i społeczeństwa DESI, 2017).

  • Zmiany wskaźnika cyfryzacji na przestrzeni lat:

tempo wzrostu poziomu cyfryzacji w Polsce jest bardzo zbliżone do tempa wzrostu w państwach UE.

  • Aby kraj był gotowy na Przemysł 4.0, przedsiębiorstwa muszą:

budować cyfrową infrastrukturę wewnętrzną; rozumieć, że cały cykl życia produktu będzie cyfrowy; dostosować do tego swoje modele biznesowe (PaaS).

Źródło: Eurostat/Ministerstwo Rozwoju