Digitální vlákno jako "prováděcí směrnice" digitální transformace
Digitální vlákno je relativně nový pojem, který se objevil se v okamžiku, kdy si výrobní podniky začaly klást otázku, jakým způsobem provést digitální transformaci, tedy jak přistoupit k iniciativám Industry 4.0.
Digitální vlákno je „prováděcí směrnicí“ pro digitální transformaci. Koncept digitálního vlákna představuje nový, výkonný rámec pro odblokování přístupu k datům, jejich efektivnímu, opakovanému využití, sdílení a přidání nových analytických a rozhodovacích schopností. Digitální vlákno je způsob digitalizace podniku. Nahrazuje tradiční (analogový = tužka + papír) způsob získávání informací, vytváří homogenitu a jednoduchý, univerzální přístup k datům, zajišťuje sdílení dat mezi tvůrci a spotřebiteli. Vede k vytváření jediné sady vzájemně souvisejících dat, vznikajících v podnikových procesech a podporuje tak digitální (datovou) kontinuitu. Digitální vlákno je nezbytné pro udržení či akceleraci tempa podniku, růst efektivity provozu a brzy bude nepostradatelné pro udržení konkurenčního postavení výrobních společností na trhu.
Digitální vlákno lze vytvořit pro mnoho různých entit a procesů. Ve výrobním podniku se nejčastěji vlákno výrobku řídí jeho životním cyklem. Začíná návrhem výrobku (v některých odvětvích také souborem zákazníkových požadavků na výrobek), pokračuje přes přípravu výroby, výrobní a montážní pokyny, řízení dodavatelského řetězce a končí v zákaznickém servisu. Takové digitální vlákno umožňuje podnikům účinně obousměrně komunikovat přes všechny fáze života výrobku. Umožňuje zajistit, aby všichni účastníci využívali nejaktuálnější data a mohli rychle reagovat na změny nebo nové poznatky či okolnosti.
Princip digitálního vlákna je určen pro všechna prostředí a procesy výrobního podniku, bez ohledu na typ výrobku, způsob výroby či postavení firmy na trhu (OEM, firma T3 nebo inženýrská společnost). Digitální vlákno využívá všech existujících prostředků podniku (CAD, PLM, MES, ERP) a podle potřeby je doplňuje o další vhodné technologie (AR, IoT apod.).
Zkrátka a jednoduše: protože ve výrobním podniku vznikají informace v digitální podobě (data), je cílem digitálního vlákna poskytovat již vytvořená data všem, kteří je potřebují pro svou práci. Bez ohledu na způsob využití. Bez ohledu na to, zda spotřebitelem informací je člověk nebo stroj. Úplné využívání potenciálu dat, která průběžně vznikají ve výrobním podniku, vede k zrychlení procesů, zvýšení efektivity a omezení chyb.
Digitální vlákna odstraňují úzká místa v datovém toku (hledání dat, kompatibilita k dalšímu použití apod.), sdílení a opakovaném využívání. Nabízejí řešení pro zvýšení rychlosti a kvality rozhodování na všech pracovních pozicích, zlepšují transparentnost procesů, poskytují přesné a aktuální informace v celém řetězci.
Pokud je 2D nebo 3D model výrobku (tzn. digitální zástupce fyzického výrobku) zapojen do digitálního vlákna a jeho prostřednictvím jsou k němu přivedena data z reálného světa, označujeme to jako digitální dvojče. Digitální dvojčata se využívají v oblasti vývoje výrobku, prediktivní údržby a servisu a k další provozní inteligenci v průmyslovém prostředí.
Aby mohlo být vytvořeno digitální dvojče, musí být nejprve vytvořeno digitální vlákno. Digitální vlákno se používá převážně ke sjednocování a organizování dat v průběhu životního cyklu produktu, od původního návrhu přes přípravu výroby, výrobu, provoz až po servis. Výrobním podnikům to umožňuje sbírat, analyzovat a sdílet data tak, aby celá organizace – lidé i stroje - vždy pracovali s nejaktuálnějšími informacemi.
Díky masivnímu nástupu IoT, technologií pro konektivitu zaměstnanců – především Augmented Reality (AR – rozšířená realita) a stále sofistikovanějším systémům MES včetně řízení dodavatelských řetězců, se digitální vlákna rychle rozšiřují za hranice výroby průmyslových produktů. Důvodem a cílem je získávání dat z provozu výrobků v jejich reálném prostředí, tedy mimo zkušebny a testovací provozy. Takto sbíraná data nacházejí využití primárně v konstrukčních kancelářích a servisních střediscích. Navíc, informace o provozu výrobku jsou nezbytné v případě, že je výrobek provozován jako služba – zákazník jej nevlastní, jen využívá.
Pro začátek postačí, když vezmete v úvahu několik základních doporučení:
1. Nepředávej spotřebitelům svá data na papíru.
2. Zajistěte, aby spotřebitelé měli data ve formátu, který potřebují.
3. Zajistěte, aby spotřebitelé měli od vás vždy aktuální data – když provedete změnu, musí se o ní spotřebitelé dozvědět.
Budování digitálního vlákna v průmyslovém podniku stojí na začátku všech iniciativ Industry 4.0. Uvažme toto: konstruktéři již nekreslí na rýsovacích deskách, ale vytváří digitální 2D nebo 3D modely budoucích výrobků. Dokud se ale budou tisknout výkresy z 3D modelů a tyto papírové výkresy se budou roznášet po výrobních dílnách, těžko lze mluvit o digitální transformaci, robotizaci či umělé inteligenci.
Montážní a inspekční stůl díky využití AR přináší významné zkrácení pracovních časů, umožňuje práci pracovníkům s omezeným technickým vzděláním, snižuje riziko úrazu i vniku zmetků. Díky datovému propojení na okolní systémy zkracuje dobu potřebnou pro získání manažerských informací a snižuje provozní náklady.
Digitální vlákno lze vytvořit pro mnoho různých entit a procesů. Ve výrobním podniku se nejčastěji vlákno výrobku řídí jeho životním cyklem. Začíná návrhem výrobku (v některých odvětvích také souborem zákazníkových požadavků na výrobek), pokračuje přes přípravu výroby, výrobní a montážní pokyny, řízení dodavatelského řetězce a končí v zákaznickém servisu. Takové digitální vlákno umožňuje podnikům účinně obousměrně komunikovat přes všechny fáze života výrobku. Umožňuje zajistit, aby všichni účastníci využívali nejaktuálnější data a mohli rychle reagovat na změny nebo nové poznatky či okolnosti.
Princip digitálního vlákna je určen pro všechna prostředí a procesy výrobního podniku, bez ohledu na typ výrobku, způsob výroby či postavení firmy na trhu (OEM, firma T3 nebo inženýrská společnost). Digitální vlákno využívá všech existujících prostředků podniku (CAD, PLM, MES, ERP) a podle potřeby je doplňuje o další vhodné technologie (AR, IoT apod.).
Zkrátka a jednoduše: protože ve výrobním podniku vznikají informace v digitální podobě (data), je cílem digitálního vlákna poskytovat již vytvořená data všem, kteří je potřebují pro svou práci. Bez ohledu na způsob využití. Bez ohledu na to, zda spotřebitelem informací je člověk nebo stroj. Úplné využívání potenciálu dat, která průběžně vznikají ve výrobním podniku, vede k zrychlení procesů, zvýšení efektivity a omezení chyb.
Proč potřebuji digitální vlákno?
Studie IDC (The State of Data Discovery and Cataloging, leden 2018) analyzovala práci více než 400 inženýrů, kteří pracují s daty. Výsledkem je zjištění, že tito lidé stráví v průměru 37% času hledáním informací (dat), zatímco samotné využití dat jim zabralo pouze 27%. Hledání a zajišťování dat – podkladů pro práci - představuje ve výrobních společnostech spoustu času. Navíc integrace různorodých, postupně nasazovaných informačních podnikových systémů, je nákladná a časově náročná.Digitální vlákna odstraňují úzká místa v datovém toku (hledání dat, kompatibilita k dalšímu použití apod.), sdílení a opakovaném využívání. Nabízejí řešení pro zvýšení rychlosti a kvality rozhodování na všech pracovních pozicích, zlepšují transparentnost procesů, poskytují přesné a aktuální informace v celém řetězci.
Jak podporuje digitální vlákno IoT v průmyslu?
Ačkoli popsaná datová kontinuita přináší výhody pro všechny aktivity výrobního podniku, využití digitálního vlákna zde zdaleka nekončí. Pokročilé verze digitálního vlákna integrují data ze senzorů fyzického výrobku prostřednictvím IoT nebo dokonce z „virtuálních senzorů“. S využitím těchto „zástupců“ fyzických výrobků, procesů nebo i lidí a jejich pracovních činností pak mohou algoritmy umělé inteligence (AI) testovat potenciální scénáře, aby nalezly optimální cestu k požadovaným výsledkům.Pokud je 2D nebo 3D model výrobku (tzn. digitální zástupce fyzického výrobku) zapojen do digitálního vlákna a jeho prostřednictvím jsou k němu přivedena data z reálného světa, označujeme to jako digitální dvojče. Digitální dvojčata se využívají v oblasti vývoje výrobku, prediktivní údržby a servisu a k další provozní inteligenci v průmyslovém prostředí.
Aby mohlo být vytvořeno digitální dvojče, musí být nejprve vytvořeno digitální vlákno. Digitální vlákno se používá převážně ke sjednocování a organizování dat v průběhu životního cyklu produktu, od původního návrhu přes přípravu výroby, výrobu, provoz až po servis. Výrobním podnikům to umožňuje sbírat, analyzovat a sdílet data tak, aby celá organizace – lidé i stroje - vždy pracovali s nejaktuálnějšími informacemi.
Díky masivnímu nástupu IoT, technologií pro konektivitu zaměstnanců – především Augmented Reality (AR – rozšířená realita) a stále sofistikovanějším systémům MES včetně řízení dodavatelských řetězců, se digitální vlákna rychle rozšiřují za hranice výroby průmyslových produktů. Důvodem a cílem je získávání dat z provozu výrobků v jejich reálném prostředí, tedy mimo zkušebny a testovací provozy. Takto sbíraná data nacházejí využití primárně v konstrukčních kancelářích a servisních střediscích. Navíc, informace o provozu výrobku jsou nezbytné v případě, že je výrobek provozován jako služba – zákazník jej nevlastní, jen využívá.
Kdy mám začít?
Ihned. Budování digitálního vlákna není zdaleka tak složité, jak by se na první pohled mohlo zdát. Přitom je ale podstatné se držet osvědčené rady Seth Godina: Thing big, start small. Mějte velké, ambiciózní cíle, ale realizujte je po malých, bezpečných a levných krocích.Pro začátek postačí, když vezmete v úvahu několik základních doporučení:
1. Nepředávej spotřebitelům svá data na papíru.
2. Zajistěte, aby spotřebitelé měli data ve formátu, který potřebují.
3. Zajistěte, aby spotřebitelé měli od vás vždy aktuální data – když provedete změnu, musí se o ní spotřebitelé dozvědět.
Budování digitálního vlákna v průmyslovém podniku stojí na začátku všech iniciativ Industry 4.0. Uvažme toto: konstruktéři již nekreslí na rýsovacích deskách, ale vytváří digitální 2D nebo 3D modely budoucích výrobků. Dokud se ale budou tisknout výkresy z 3D modelů a tyto papírové výkresy se budou roznášet po výrobních dílnách, těžko lze mluvit o digitální transformaci, robotizaci či umělé inteligenci.
Digitální vlákno v praxi?
Příkladem digitálního vlákna je Montážní a inspekční stůl, vyvinutý ve společnosti AV ENGINEERING. Je určen k montážním operacím, výcviku pracovníků (noví zaměstnanci nebo zácvik na montáž nového výrobku) a k provádění kontrolních operací, jako třeba mezioperační kontrola kvality. Pracovní pokyny jsou obsluze předávány formou rozšířené reality (AR). To znamená, že digitální pracovní pokyny jsou mixovány se skutečným obrazem pracoviště (snímá jej kamera) na pracovním monitoru. Montážní stůl poskytuje pracovníkům potřebné AR instrukce „krok za krokem“. Pracovní pokyny jsou vytvořeny z konstrukčních (CAD) dat a jsou uloženy spolu s nimi a ve vazbě na ně v centrální PLM databázi. Montážní a inspekční stůl monitoruje a kontroluje jejich práci (digitální připojení měřících nástrojů – váha, momentový klíč, posuvka apod.). Je propojen se zásobovacím systémem, takže automaticky odečítá spotřebované položky a poskytuje zásobovačům informace o stavu zásob. Veškerá činnost je zaznamenávána do databáze, z níž data čerpají další systémy (MES, ERP, HR systém atd.).Montážní a inspekční stůl díky využití AR přináší významné zkrácení pracovních časů, umožňuje práci pracovníkům s omezeným technickým vzděláním, snižuje riziko úrazu i vniku zmetků. Díky datovému propojení na okolní systémy zkracuje dobu potřebnou pro získání manažerských informací a snižuje provozní náklady.