„Fabricarea inteligentă” poate fi valorificată pentru a sprijini inovația, eficiența și sustenabilitatea industriei alimentare. FoodNavigator vorbește cu Rockwell Automation pentru a afla mai multe despre cele mai recente progrese în spațiu.
Industria alimentară și a băuturilor este „mai complexă și se schimbă mai rapid” decât oricând, conform evaluării lui Andrew Smith, lider al segmentului regional – OEM și procesare și ambalare la Rockwell Automation.
Producătorii de alimente trebuie să își adapteze rapid procesele și produsele pentru a ține pasul cu schimbarea piețelor și a cerințelor consumatorilor. Smith crede că presiunea crește – și o mare parte din aceasta provine din așteptările ridicate ale consumatorilor.
„Consumatorii de astăzi sunt mai sinceri și mai conectați. De exemplu, pot cumpăra alimente și alte articole esențiale din confortul propriilor case, cu posibilitatea de a vizualiza cu ușurință toate opțiunile și de a compara prețurile din alte supermarketuri cu doar câteva clicuri ”, a observat el.
Comerțul electronic este o tendință care s-a accelerat în cadrul COVID-19 – și este una care nu pare să scadă. Datele de la IRI, specialistul în informații despre cumpărători, prezic că vânzările FMCG europene prin comerțul electronic vor crește cu 54%, ajungând la 56 miliarde de euro până în 2022.
Digitalizarea înseamnă, de asemenea, că apar noi surse concurențiale, vânzările directe către consumatori stimulând producătorii locali și pe cei specializați.
„Având în vedere că tendințele și gusturile consumatorilor se schimbă rapid, producătorii de alimente și băuturi trebuie să poată răspunde rapid vitezei acestor dinamici de piață. Deci, cum pot ține pasul companiile? Pentru a rămâne competitive, sistemele de producție a produselor alimentare și a băuturilor trebuie să optimizeze productivitatea și să funcționeze la cel mai înalt standard. Acest lucru necesită îmbunătățirea operațiunilor cuprinzătoare și continue ”, a sugerat Smith.
„Fabricarea inteligentă” ar putea oferi o soluție.
Executivul de la Rockwell Automation a explicitat: „Producția conectată, activată cu informații – sau producția inteligentă – poate face diferența. Noile tehnologii îi ajută pe producătorii de alimente și băuturi să înțeleagă și să utilizeze mai bine operațiunile lor de procesare a alimentelor. Fabricația inteligentă poate contribui la îmbunătățirea utilizării activelor, la creșterea randamentului, a productivității pe unitatea de forță de muncă, la gestionarea resurselor și la optimizrea producției în raport cu riscurile de securitate și siguranță alimentară.“
Creșteri de productivitate bazate pe date
Smith a explicat că producția inteligentă folosește datele pentru a crea o „vizualizare unică” a operațiunilor, facilitând comunicarea între oameni, date și active. Acest lucru înseamnă că, atunci când apar noi provocări, producătorii de alimente sunt capabili să „evite timpul de nefuncționare” și să optimizeze procesele într-un mod care „anterior era de neimaginat”, ne-a spus el.
„Noile evoluții tehnologice conduc la redefinirea producției de alimente și băuturi. Prin combinarea internetului obiectelor (IoT), a tehnologiilor wireless și mobile, a celei de analiză de date și a infrastructurii de rețea, companiile pot accesa și acționa asupra datelor din operațiunile lor, înainte de a apare o problemă potențială.“
Smith a scos în evidență exemplul Hillshire Brands deținut de Tyson Foods. „Când Hillshire Brands a implementat un sistem de informații de producție la uzina lor din Haltom City, Texas, producătorul de alimente a redus cantitățile de produse și deșeuri necomestibile la 0,8% – economie de aproximativ 5,5 milioane de corn-dogs (un frate al hot-dogului, n.r.) pe an.“
Prin producția inteligentă, datele pot fi exploatate pentru a îmbunătăți competitivitatea și a debloca o serie de câștiguri semnificative de productivitate, revelând în mod eficient zone extrem de promițătoare în special pe partea reducerii de deșeuri pe care producătorii s-ar fi străduit să le identifice.
„Știm că trebuie să îmbunătățim productivitatea, dar ce oportunități există? Fără o perspectivă și o înțelegere mai detaliate, este o provocare să crești productivitatea în mod continuu. Există pierderi și probleme care sunt mai greu de detectat prin metodele obișnuite și care pot conduce la consecințe costisitoare și consumatoare de timp”, a spus Smith.
„Producția inteligentă și flexibilă aduce noi provocări forței de muncă în atingerea obiectivelor de productivitate, reducând în același timp schimburile de piese și timpul de nefuncționare al mașinii. Tehnologiile avansate precum analiza au puterea de a detecta în mod consecvent problemele și provocările care apar în fabrica dvs. pe partea de producție. Puteți aduce aceste probleme la suprafață și puteți crește capacitatea, productivitatea și randamentul. Augmented Reality cuplată cu metodele avansate de analiză oferă funcționalități de mentenanță predictivă, ajutând și la depășirea lacunelor legate de abilitățile forței de muncă cu care mulți producători se confruntă astăzi.“
Producție inteligentă și mașini inteligente: „O nouă eră a producției flexibile”
Producția inteligentă și mașinile inteligente permit producătorilor de alimente să crească agilitatea și flexibilitatea în procesele lor de producție, conducând totodată la eficiența resurselor, potrivit Smith.
El crede că acest lucru este deosebit de important în contextul evoluției modelelor de consum. „Clienții de astăzi doresc să facă alegeri”, a remarcat el.
„Acest apetit modern pentru varietate în rândul consumatorilor înseamnă că firmele de produse alimentare și băuturi au nevoie de echipamente care fac mai mult, mai repede – fără a adăuga linii de producție pentru fiecare produs nou. Aceasta înseamnă modificări mai frecvente de producție, lotizare eficientă și instrumente de management a rețetelor, folosind același echipament care este suficient de flexibil pentru a satisface cererile viitoare ale consumatorilor.
„Soluțiile tehnologice, cum ar fi tehnologia independentă de transport (TIC) și robotica, pot oferi flexibilitatea atât de necesară pe o linie de producție. TIC oferă fundamentul pentru sisteme inteligente de transport – alternative avansate și eficiente la sistemele convenționale. Aceste sisteme unice pot gestiona în siguranță și eficient multe produse într-o rețea de motoare liniare. Folosind TIC, unii OEM au redus trecerea de la un produs la altul de la 45 de minute la doar unul. În general, TIC minimizează complicațiile și reduce timpul în care un produs ajunge pe piață, pentru producătorii de alimente și băuturi.
„Robotica poate oferi, de asemenea, mai multă flexibilitate pentru operațiunile de sfârșit de linie, cum ar fi ambalarea. Mașini inteligente construite în jurul unui sistem de control unic pot permite comunicarea de control, de siguranță și de informații de proces și un control mai precis al mișcărilor mașinii.
„În plus, progresele în instrumentele scalabile de gestionare a loturilor și rețetelor permit companiilor alimentare să construiască linii de producție mai flexibile. În trecut, o linie putea fi dedicată unui singur produs, dar companiile pot schimba acum cu ușurință și eficient rețetele de fabricație, pe aceeași linie.“
Tehnologia emergentă care modelează viitorul producției
Dacă toate acestea sunt posibile astăzi prin intermediul mașinilor inteligente, ce tehnologie crede Smith că va modela viitorul producției de alimente?
„Pandemia COVID-19 a inaugurat o perioadă de accelerare rapidă a inițiativelor de transformare digitală în sectorul industrial. Ceea ce durează în mod normal ani de zile pentru a inova și implementa s-a întâmplat în câteva luni. Această transformare a fost susținută de tehnologii care erau deja pe piață, dar care au cunoscut o accelerare a implementării lor. Astfel, 2021 va fi marcat de o adoptare din ce în ce mai răspândită a producției flexibile, a realității augmentate, a mentenanței predictive, a Edge Computing și a Firului Digital ”, a prezis el.
Alegerile tehnologice de top ale lui Smith:
- Producție flexibilă
Producția flexibilă este viteza cu care producătorii se adaptează schimbărilor de pe piață. Este vorba despre crearea unui flux lin de la nevoie la livrare. Flexibilitatea permite producătorilor să rămână în concordanță cu piața lor prin înlocuirea modelelor rigide de operare cu niveluri de control și de reacție pe care nu le-au crezut niciodată fezabile înainte.
- Realitatea augmentată
Realitatea augmentată (RA) este o tehnologie care permite utilizatorilor să vizualizeze și să interacționeze cu mediile din lumea reală prin intermediul imaginilor suprapuse generate de computer. Aceasta permite lucrătorilor să se descurce mai bine și să evite riscurile de siguranță și conformitate, oferind acces ușor la informațiile de care au nevoie online. Tehnologiile RA fac, de asemenea, parte din transformarea digitală Industry 4.0, iar în 2021 vor fi adoptate pe scară largă.
Realitatea augmentată oferă, de asemenea, un număr infinit de perspective și oportunități de dezvoltare, deoarece poate fi integrată în diverse procese și industrii. Producătorii aplică RA în fabrici pentru a ajuta la rezolvarea problemelor în timp real. Folosind o aplicație de realitate augmentată, un tehnician își poate vizualiza echipamentul în timp real pentru a indica instrucțiunile specifice necesare reparării acestuia. Chiar și indicații spațiale tridimensionale pot fi făcute pe ecran, astfel încât să știți exact la ce componentă a mașinii să fiți atenți.
- Mentenanța predictivă
Vom vedea dezvoltarea unor algoritmi puternici de învățare automată și a unui software de analiză predictivă pentru a oferi mentenanță predictivă și prescriptivă. Cu aceste noi instrumente, operatorii industriali vor putea prognoza necesitățile de întreținere și vor efectua reparațiile necesare înainte ca penele să apară. Aceștia vor putea ști în prealabil cum și de ce o mașină se degradează și ce acțiuni corective trebuie întreprinse. Acest lucru permite producătorilor să evite timpii de nefuncționare costisitori și să îmbunătățească productivitatea.
- Edge Computing
În fabrica inteligentă, va fi necesară disponibilitatea în timp real a sarcinilor de muncă critice pentru a asigura rezultatele afacerii. Edge Computing va completa infrastructura cloud existentă, permițând procesarea datelor în timp real acolo unde se lucrează (de exemplu, motoare, pompe, generatoare sau alți senzori). Implementarea analizelor integrate de la margine la cloud va ajuta aceste companii să maximizeze valoarea investițiilor în sisteme digitale.
- Digital Twin
Producătorii explorează noi modalități de a diagnostica și rezolva probleme și multe altele, folosind instrumente digitale avansate. Unul dintre aceste instrumente sunt „gemenii digitali”, care reprezintă colectarea de date create în software ce arată un sistem din viața reală. Mașinile, controlerele, procesele, fluxul de lucru și orice alt aspect al unui sistem pot fi reprezentate digital, fără nicio întrerupere a activităților în curs.
Odată ce sunt „gata de funcționare”, gemenii digitali permit companiilor să exploreze metode care să diagnosticheze și să rezolve problemele mașinilor și proceselor și să experimenteze sisteme pentru a determina și asambla cea mai profitabilă linie de producție. Modelarea și evaluarea riscurilor, testarea caracteristicilor de securitate și conformitatea automată sunt doar câteva dintre domeniile în care utilizarea gemenilor digitali poate ajuta, de asemenea.
Similar cu un geamăn digital, firul digital creează o reprezentare virtuală a modului în care datele călătoresc în cadrul unei companii. Firul digital permite îmbunătățiri ale supravegherii pe tot parcursul lanțului de aprovizionare, inclusiv livrarea instrucțiunilor de lucru către operatori, eșantionarea controlului calității și activarea automată a componentelor și materialelor de la furnizori și parteneri. Combinația dintre Digital Twin și Digital Thread creează ceea ce Rockwell Automation (și industria în general) se referă la „Întreprinderea conectată”.
În viitorul apropiat, vom vedea că prin interconectarea sistemelor de afaceri prin Digital Thread, companiile vor începe practic să creeze noi linii de producție. Folosind gemenii digitali, producătorii vor folosi mașinile practic înainte de comandarea componentelor/echipamentelor, vor descoperi probleme de control înainte ca personalul de asistență să le revizuiască, vor prezice provocările și oportunitățile viitoare de performanță, vor putea să simuleze schimbările de linie pentru a rămâne la curent cu cerințele în schimbare ale clienților și vor pregăti personal nou în sisteme de activitate care încă nu funcționează în mod real.
