Digital solutions woman

Cyfryzacja jako siła napędowa dla przemian

Cyfryzacja jako siła napędowa dla przemian

Cyfryzacja jest siłą napędową, która będzie kształtować przyszły przemysł i wiele firm przemysłowych zastanawia się, co zrobić i w jaki sposób, aby to wykorzystać.

Digital solutions woman in industry

Przemysł ciężki, obejmujący przemysł celulozowo-papierniczy, chemiczny oraz wydobywczy, koncentruje się na zwiększaniu produktywności i dostępności procesów przy jednoczesnym zmniejszaniu kosztów eksploatacji. Musi się to odbywać przy ciągłej koncentracji na bezpieczeństwie. W ostatnim czasie zapotrzebowanie na zrównoważone rozwiązania wśród konsumentów, klientów i prawodawców radykalnie wzrosło. W związku z tym istnieje wiele problemów, z którymi właściciele przemysłu przetwórczego muszą sobie poradzić.

Rozwiązania cyfrowe w produkcji przemysłowej i biznesie, często nazywane Przemysłem 4.0, nie tylko otwierają nowe możliwości usprawnienia działalności z punktu widzenia zrównoważonego rozwoju, ale prowadzą również do poprawy opłacalności. Ale od czego zacząć? Co tworzy największą wartość? To częste pytania. Wiele przedsiębiorstw, w szczególności w przemyśle przetwórczym, stoi przed nowymi wymaganiami dotyczącymi łagodzenia zmian klimatycznych. Aby osiągnąć cele w zakresie zrównoważonego rozwoju, różne narzędzia cyfrowe mogą pomóc ruszyć naprzód, a w rezultacie stworzyć bardziej zrównoważony i wydajny przemysł przetwórczy.

Transformacja nadchodzi szybko i czekanie nie wchodzi w grę. Jednakże korzystanie z narzędzi cyfrowych jest obecnie łatwiejsze niż wielu sądzi.

Szybki rozwój

Dzisiejsze narzędzia cyfrowe mają ogromny potencjał, aby stać się główną częścią rozwiązania odpowiadającego obecnym i przyszłym potrzebom przemysłu. Wiele gałęzi przemysłu może już dziś tworzyć znaczącą wartość za pomocą stosunkowo prostych środków i przy stosunkowo niewielkich inwestycjach. Poważnym wyzwaniem jest jednak szybkie tempo, w jakim dokonuje się transformacja cyfrowa. Na przykład, oczekuje się, że inwestycje w Przemysł 4.0 wzrosną o ponad 30% rocznie (!) do 2023 r. W tym tempie branże, które nie działają na czas, ryzykują pozostanie w tyle i trudności w konkurowaniu z tymi, które były na czele i podjęły działania w odpowiednim momencie.

Technologie i przykłady

Dyskusje na temat cyfryzacji przemysłu często prowadzą do technologii, takich jak sztuczna inteligencja, uczenie maszynowe i rzeczywistość wirtualna. Pomimo tego, że technologie te szybko się rozwijają i otwierają szereg interesujących możliwości, w AFRY skupiamy się przede wszystkim na potrzebach naszych Klientów z branży przetwórczej. Dopiero wtedy zaczynamy szukać rozwiązań odpowiadających tym potrzebom i wartości, jaką mogą wnieść narzędzia cyfrowe.

Poniżej przykłady, które mogą znaleźć zastosowanie również w innych obszarach procesów lub innych branżach:

- Istniejący sprzęt

Stosunkowo prostym rozwiązaniem jest aktualizacja istniejącego wyposażenia procesowego. Przykład: opracowano rozwiązanie dla celulozowni użytkującej stary rębak (drewno jest siekane na zrębki do dalszego wykorzystania w procesie roztwarzania). W skrócie - sprzęt składa się z obrotowych noży, które należy wymieniać w określonych odstępach czasu. Podłączając dane z rębaka do rozwiązania chmurowego, można by zwizualizować jego konserwację i zminimalizować różnice między zmianami operatorów, a to z kolei sprawiłoby, że jak się szacuje, fabryka zaoszczędziłaby 5 000 – 10 000 EUR rocznie. Ciekawostką jest to, że inwestycja w takie rozwiązanie może zwrócić się w niecały rok (w zależności od punktu wyjścia).

- Zoptymalizowana produkcja

Innym przykładem inteligentnego rozwiązania dla celulozowni jest optymalizacja warnika. W warniku zrębki drzewne miesza się z substancjami chemicznymi używanymi do gotowania, które rozkładane są chemicznie i rozpuszczają ligninę w drewnie. Problem w tym, że naturalny surowiec nie ma stałego składu chemicznego. Dzięki zastosowaniu zaawansowanej analizy danych, można by było zoptymalizować proces i przewidzieć ilość pozostałej ligniny (tj. Liczbę Kappa). Przyniosłoby to korzyści, takie jak lepsza jakość i niższe koszty. Rozwiązanie tego typu pozwala zaoszczędzić około 500 000 – 1 000 000 EUR rocznie w przypadku fabryki o czasie spłaty krótszym niż jeden rok.

- Wizualizacja danych środowiskowych

Przedsiębiorstwa górnicze są zobowiązane zarówno do regularnego raportowania danych środowiskowych, jak i do posiadania systemu do długotrwałego przechowywania danych pochodzących z wielu źródeł (wewnętrznych i zewnętrznych). Dane są dostępne, jednak są rozproszone, a wiele operacji wydobywczych nie ma centralnych systemów, które mogą je gromadzić, przetwarzać i przechowywać. Aby zwizualizować wpływ na środowisko, inżynierowie muszą wykonywać dużo pracy ręcznie. Tworząc mobilne rozwiązanie do gromadzenia danych wraz z inteligentnymi czujnikami i integracją między istniejącymi systemami, można by rozwiązać ten problem i stworzyć przegląd wpływu na środowisko. Jednocześnie można by zminimalizować ilość pracy wykonywanej ręcznie i rozwiązać problem z długotrwałym przechowywaniem danych. W ten sposób można zwizualizować dane i zaoszczędzić pieniądze w tym samym czasie.

- Przepompownia

Innym przykładem jest inwestycja w nową przepompownię do obsługi wody procesowej i nieprocesowej w celulozowni. Dzięki symulacji różnych scenariuszy przepływu wody, można by było uprościć pierwotnie zaplanowane rozwiązanie i zoptymalizować liczbę pomp. Rozwiązanie to przyniosłoby około 20 000 EUR oszczędności rocznie w okresie eksploatacji przepompowni przy okresie zwrotu wynoszącym około pięciu lat inwestycji.

Jak to osiągnąć?

Jak zilustrowano w przykładach, duże roczne oszczędności są możliwe do uzyskania przy rozsądnych inwestycjach dla tych branż, które zdecydują się zainwestować w rozwiązania cyfrowe. Biorąc pod uwagę duży wzrost cyfryzacji przemysłowej, firmy, które nie zdecydują się na cyfrowe przygotowanie, będą mniej rentowne niż te, które rozpoczną cyfrową podróż we wczesnej fazie. Obecnie można zauważyć duże różnice w branżach przetwórczych, gdzie niektórzy jeszcze nie rozpoczęli cyfryzacji, podczas gdy inni już jej dokonali i mogą teraz cieszyć się z owoców swojej pracy i podjętych inwestycji.

Ważne jest, aby rozważyć szersze spojrzenie i nie podejmować pojedynczych działań, takich jak optymalizacja poszczególnych etapów procesu. Istotne jest również, aby rozwiązania były trwałe w zmieniającym się środowisku cyfrowym. W większości przypadków, klient chce mieć również możliwość skalowania rozwiązania do innych etapów procesu. Aby to zrobić, systemy bazowe i architektura systemu muszą być przygotowane również do obsługi takiej opcji. Rozpoczęcie w złym miejscu zwiększa niepotrzebną złożoność i koszty, a przecież powinno zależeć nam na tym, aby rozwiązanie przetrwało.

drone footage from above of curvy road among colorful trees

Zrównoważenie złożoności i efektu

Jaki jest zatem najlepszy sposób na zrównoważenie złożoności i efektu przy stosowaniu rozwiązań cyfrowych? Co zatem jest łatwe do osiągnięcia? Których dostawców i jakie rozwiązania wybrać? Jak można to wdrożyć bez narażania wydajności produkcji? W niektórych miejscach prawdopodobnie pojawiają się wyzwania związane ze znalezieniem odpowiednich kompetencji do obsługi tego typu projektów. W AFRY omawiamy takie pytania i codziennie pomagamy naszym klientom. Naszą pozycją wyjściową są zawsze procesy naszych klientów - współpracujemy z naszymi klientami w branżach przetwórczych, aby określić obecny stan i wspólnie określamy cele oraz oczekiwany efekt. Opracowujemy strategie, aby te cele osiągnąć, rozwijając i wdrażając projekty cyfrowe tworzące wartość w tym samym czasie, gdy rozwijana jest architektura systemu.

Nie chodzi tylko o technologię, ale także o to, jak działa klient i  kultura jego organizacji, to elementy niezbędne i zintegrowane. Dlatego udana strategia obejmuje systemy informacyjne, zasoby, organizację i kulturę, a także systematyczny pogląd na to, jak najskuteczniej przejść od stanu obecnego do oczekiwanego i równolegle gromadzić wytworzone wartości.

Typowa strategia szybko tworzy wartość

Strategia zapewnia przejrzystość, dzięki czemu właściwe inwestycje i działania są wykonywane we właściwym czasie. Ponadto strategia poprawia widoczność danych. a dostęp do nich jest wartością dodaną w systematycznym procesie, ponieważ każde opóźnienie jest kosztem (na przykład w oczekiwaniu na raport, który jest przygotowywany ręcznie przez określone osoby). To wymaga czasu, przez co decyzje i działania następują z opóźnieniem.

Zrozumienie danych w celu dokonania postępu

W kolejnej fazie planu działania, uzyskuje się lepsze zrozumienie danych, co ułatwia podejmowanie właściwych decyzji w czasie rzeczywistym. Mając dostęp do danych i rozumiejąc je, możemy działać szybciej i bardziej proaktywnie. W późniejszej fazie, kiedy systemy, organizacja, zasoby i kultura organizacji są gotowe, będziemy w stanie przewidzieć wydarzenia przed ich wystąpieniem.

Najbardziej ekscytujące jest to, że możemy rozpocząć działania w zorganizowany sposób, wielokrotnie, dla kolejnych procesów. W ten sposób można osiągnąć rozwiązania takie jak te przedstawione powyżej. Rozwiązania stworzone z myślą o trwałości w czasie, które można skalować, aby uzyskać jeszcze większą wartość.

Podsumowując, praca nad cyfryzacją przemysłu ma ogromną wartość dla przemysłu przetwórstwa ciężkiego. Droga do niej może być skomplikowana i jest jeszcze dużo do przemyślenia, ale jedno jest pewne:

Cyfryzacja przemysłu na pewno nastąpi szybko i dotknie nas wszystkich, więc skorzystajmy razem z tej transformacji.

Tekst przygotowany przez: Martę Bieńkowską i Krzysztofa Lalka
na podstawie artykułu, który znajduje się TUTAJ
 
Woman typing on a laptop

O TYM SIĘ PISZE