Poznaj nas lepiej!

Debata ekspertów – Jakie mega trendy obserwujemy w branżach: Packaging, Food & Beverage, Mobility, Machine & Plan Engineering?

Rozmowę z industry managerami Balluff prowadzi Magda Jurek, odpowiedzialna w naszej firmie za komunikację marketingową i sprzedaż digitalową. O rozwiązaniach i trendach w automatyce opowiadają Daniel Oszczęda, Marek Kowalski oraz Paweł Juras.

Magda Jurek: Chciałabym z wami w pierwszej kolejności porozmawiać o tym, jakie megatrendy obserwujecie w swoich branżach.

Marek Kowalski: W mobility największym obecnie trendem, którego jesteśmy uczestnikami, jest elektromobilność, czyli zwiększanie udziału silników elektrycznych w nowo produkowanych autach.

Magda Jurek: Sama jeżdżę hybrydą.

Marek Kowalski: Więc jesteś dobrym przykładem. Według prognoz, w ciągu najbliższych dziesięciu lat, 15-18% stanowić będą pojazdy wyposażone w silniki elektryczne, a ponad 50% hybrydy. Oznacza to zapotrzebowanie na energię, a co za tym idzie – budowę nowej infrastruktury.

Kolejnym trendem, o którym chciałbym wspomnieć, jest autonomiczna jazda w zestawieniu z połączoną mobilnością. Oznacza ona komunikację między pojazdami, między pojazdami a serwisem oraz infrastrukturą a serwisem. Z czym to się wiąże? Ze zwiększoną ilością danych, które musimy przesłać i przetworzyć.

Nie sposób też nie zauważyć jaki istotne są obecnie usługi współdzielone, czyli popularny carsharing. Jest on dość mocno obecny w aglomeracjach miejskich. I jeżeli popatrzymy na te kierunki, wszystko wiąże się ze zwiększonym zapotrzebowaniem na energię – nie tylko z infrastrukturą, przesyłaniem, ale również wytwarzaniem, o którym zapewne więcej może powiedzieć Daniel.

Daniel Oszczęda: Dokładnie tak. Jak wspomniał Marek – e-mobility, czyli coraz więcej aut elektrycznych, to duże wyzwanie. Jeśli popatrzymy, ile samochodów jeździ w tej chwili i dotrzemy do cyfr obrazujących procentowy udział pojazdów elektrycznych, widzimy, że na dzień dzisiejszy nie wytwarzamy jej wystarczającej ilości energii.

Magda Jurek: Energii w ogóle czy energii zdrowej?

Daniel Oszczęda: Energii w ogóle. Obecnie nie jesteśmy w stanie pokryć zapotrzebowania na nią, nie mamy też infrastruktury do jej przesyłu. Sama posiadasz auto elektryczne, więc wiesz, jaki generuje pobór energii. Nie możesz go podłączyć do zwykłego gniazdka, zwłaszcza jeżeli mówimy o szybkich ładowarkach.

Magda Jurek: Niemniej wybór samochodów elektronicznych jest mocno skorelowany z ekologią…

Daniel Oszczęda: Wiemy jak wygląda nasz klimat, więc trendem jest pozyskiwanie energii, ze źródeł odnawialnych z wykorzystaniem wiatraków czy paneli fotowoltaicznych. Balluf od wielu lat związany jest z szeroko rozumianym przemysłem maszynowym, który obecnie jest bardzo mocno nastawiony na zmiany. E-mobility, przestawianie się z silników spalinowych na elektryczne, oznacza ogromne wyzwanie dla producentów. Muszą przezbroić się z produkcji, obrabiania ciężkich bloków dużych silników na zupełnie inne materiały i produkcję silników elektrycznych. Duże wyzwania czekają firmy z obszaru mobility, logistyki, transportu. Ważnym trendem jest też zarządzanie zasobami. Jak być może zauważamy przejeżdżając koło węzłów autostradowch, jak grzyby po deszczu rosną nowe centra logistyczne. Gdzie dostarczane są  różnego rodzaju materiały i produkty.

Paweł Juras: Trzeba w tym miejscu wspomnieć o logistyce, która jest bardzo dużym obszarem funkcjonującym w całym ekosystemie produkcji spożywczej. I nakreślić z czego wynikają wspomniane tendencje i kierunki, na czym one bazują, co je definiuje i dlaczego są tak istotne w kontekście myślenia o przyszłości.

Przewiduje się, że do 2050 roku populacja ludności osiągnie około 9 miliardów. Na dzień dzisiejszy jest to około 8.7 miliarda i według Organizacji Narodów Zjednoczonych do spraw rolnictwa i żywności, produkcja żywności będzie musiała wzrosnąć o około 70%, by sprostać oczekiwaniom i zapotrzebowaniu w tym zakresie. Równolegle będą naciski na ograniczenie emisji, rozsądne gospodarowanie zasobami, surowcami, zmniejszenie ilości odpadów i strat. I to również jest trend, obecny we wszystkich branżach.

Do tego wszystkiego należałoby dodać zmianę stylu życia. Żyjemy coraz szybciej, coraz więcej podróżujemy, pragniemy wygody, ale jesteśmy też bardziej świadomymi konsumentami. To definiuje kolejne kroki niezbędne do zaimplementowania na przykład przez producentów żywności, chociażby convenience food. Swoją drogą wszystkie te elementy będą wpływały na producentów żywności, od przetwórstwa i produkcji, aż po procesy pakowania. W tym ostatnim przypadku będziemy mówić o poszukiwaniu nowych materiałów do przechowywania i pakowania żywności, które będą mogły być poddawane ponownemu użyciu.

Magda Jurek: Dzięki za rozbudowany wstęp. Chciałabym się dowiedzieć co te megatrendy oznaczają dla naszego regionu?

Marek Kowalski: Przede wszystkim inwestycje. W mobility nowe auta. Jeżeli popatrzymy na mapę centralno-wschodniej Europy, to od południa mamy Audi na Węgrzech, Skodę Mlada Boleslav, i dalej na północ Volkswagen Poznań czy PSA. Wszystkie te firmy zdecydowały się poszerzyć portfolio o samochody elektryczne. Nie możemy zapomnieć o chyba najbardziej medialnej inwestycji w Europie, za którą odpowiedzialny jest Elon Musk – Gigafactory pod Berlinem, czyli Tesla.

Z samochodami elektrycznymi związani są dostawcy i poddostawcy części komponentów, na przykład baterii. I znowu jeżeli spojrzymy geograficznie, z jednej strony mamy pod Wrocławiem potężną fabryka LG Chemu, która wciąż się rozbudowuje, a z drugiej – SDI na Węgrzech czy SK Innovation. Dodatkowo czeska Grupa Energetyczna ogłosiła plan budowy Gigafactory na terenie Czech, a z podobną inicjatywą wyszedł też słowacki InoBat.

Jesteśmy też bardzo znaczącym regionem w Europie, jeżeli chodzi o ilość wytwarzanych elementów pozostałych komponentów. Siedzenia, lusterka, opony, wycieraczki, pasy – to wszystko będzie związane z inwestycjami w nowe modele. Będzie to wymagało budowy nowych lub modernizacji istniejących linii. Przy zwinnej fabryce oczywiście łatwo będzie je przezbroić. Ale nowe modele, będą szansą do rozwoju i zamówień dla lokalnych producentów maszyn.

Jeżeli popatrzymy kilka miesięcy wstecz na sytuację, w której inwestycje były wstrzymane i przesunięte, taka perspektywa daje nadzieję. Poza tym producenci maszyn nauczeni doświadczeniem pandemii szukają nowych obszarów dla siebie. Swoją wiedzę, doświadczenie oferują klientom z innych branż –  chociażby w przemyśle spożywczym.

Paweł Juras: Mobility to doskonały przykład, jak automatyzacja i robotyzacja pozwala osiągać coraz większe wydajności. I zgadzam się z Markiem, że wpływ megatrendów na nasz region będzie się z całą pewnością objawiał w inwestycjach w modernizacje. Szczególnie, że w przemyśle spożywczym udział starych maszyn, starego sprzętu, starych linii jest bardzo znaczący.

Może to wynikać ze specyficznego procesu produkcji żywności, natomiast widzimy już dzisiaj, że nawet w tym specyficznym około-covidowym czasie wiele firm wykorzystało okazję, aby pod nieobecność pracowników dokonać bardzo szybkiej inwestycji w automatyzację pewnych obszarów.

Jeśli chodzi o wpływ trendów na region na pewno trzeba wspomnieć o zwiększeniu nakładów na automatyzację i robotyzację, co przełoży się z kolei na podniesienie efektywności i wydajności produkcji oraz uniezależnienie jej od obsługi manualnej. Czynnik ludzki nadal będzie bardzo ważny, ale już nie kwestii operacyjności przy produkcji. To pozwoli zyskać większą stabilność i powtarzalność nawet w przypadku kryzysów.

Po drugie zwiększy się elastyczność dzięki zastosowaniu modułowych maszyn i automatyzacji procesów. I po trzecie zauważymy większy nacisk na jakość produktu. W przypadku produkcji spożywczej mówimy o jego jakości przed pakowaniem i po pakowaniu, czyli oznaczeniach: daty, numeru partii, informacji o składzie danego produktu. Pomocne w tym aspekcie są na pewno systemy OCR i rozwiązania wizyjne, a także weryfikacja kodów 1D, 2D czy etykiet RFID pomocnych przy procesach serializacji i trace ablity.

Jeśli z kolei mówimy o trace ability, myślimy nie tyle o jednym zakładzie produkcyjnym, czyli na etapach produkcji, ale w całym ciągu łańcucha dostaw, począwszy od wyprodukowania surowca, dostarczenia, przetworzenia, wysłania do magazynów i finalnie do konsumenta. Tu pojawia się po raz kolejny logistyka.

Daniel Oszczęda: Logistyka też rozbudowuje się w oparciu o zmianę zachowań konsumenckich. W ostatnim czasie bardzo przyśpieszył e-commerce, zakupy online. W Polsce, w kilku miejscach mamy inwestycje koncernu Amazon. Magazyny te wymagają obsługi bardzo dużej ilości osób, a w czasie, gdy bezrobocie jest na bardzo niskim poziomie, znalezienie tych pracowników, zwłaszcza przy peakach sezonowych, jest bardzo trudne. Dlatego wiele procesów w magazynach się automatyzuje. Przykładowo w centra logistycznych Amazona w okolicach Szczecina wszystkie regały są wożone przez autonomiczne wózki.

Paweł wspomniał o produkcji spożywczej. Obecnie coraz częściej rezygnujemy z zakupów w dużych centrach handlowych na rzecz sieci, które są bliżej nas. Wymagają one częstych dostaw i zamawiają mniejsze partie towarów w kontenerach. Podczas śledzenia produktów używane są kody kreskowe, które mają pewne ograniczenia, dlatego duża część sieci testuje technologię RFID. Jeżeli robimy zakupy chociażby w Decathlonie, to każdy produkt mamy oznaczony już za pomocą technologii RFID.

Magda Jurek: Opowiedzieliśmy trochę o megatrendach. Powiedzcie mi, jak wpisuje się w nie Balluff, co dokładnie realizuje w tym obszarze?

Paweł Juras: Wspieramy wspomniane obszary poprzez praktyczne rozwiązania, które krok po kroku pozwalają naszym partnerom stawać się coraz bardziej konkurencyjnymi. W kontekście packaging food, beverage chciałbym wspomnieć o zapotrzebowaniu na elastyczną produkcję, zmiany formatów i szybkie przezbrojenia. To tak zwany change part detection, czyli zarządzanie narzędziami i oprzyrządowaniem, które jest niezbędne do tego, żeby stworzyć produkt w odpowiednim formacie. Oczekiwania konsumentów nie zawsze są związane z optymalizacją samego procesu produkcyjnego, bo musielibyśmy mieć jeden rodzaj opakowania na półce sklepowej, a wiemy doskonale, że lubimy mieć wybór. Dlatego rozwiązania dotyczące zmiany formatu.

Jak to wygląda w praktyce? Jeden z większych producentów wyrobów czekoladowych na świecie przekazał nam informację podczas konsultacji nad projektem, że zmiana oprzyrządowania i dopasowanie maszyny do nowego formatu zajmuje w zależności od kompetencji pracowników między 90-240 minut. Po zaimplementowaniu dedykowanego rozwiązania czas przezbrojenia został skrócony do 30 minut. To czas stabilny, powtarzalny przy kolejnym przezbrojeniu, i uwzględniający ustawienie wszystkich punktów oraz skonfigurowanie z poziomu sterowania, czyli przygotowanie maszyny do produkcji na nowym formacie.

To bardzo łatwo pozwala policzyć oszczędność pieniędzy, czasu i dostrzec zwiększenie wydajności. Jeśli chodzi o rozwiązania techniczne, mamy ich cały wachlarz, począwszy od najprostszych czujników, po rozwiązania wizyjne czy systemy RFID. Wszystko zależy od rodzaju maszyny i systemu zmiany formatu.

W kwestii kontroli wizyjnej, chciałbym wrócić do weryfikacji jakość produktu w branży packaging food, beverage. Tak wcześniej wspomniałem – w przypadku żywności dotyczy ona jakości produktu przed i po pakowaniu – czy znajdują się na nim odpowiednie informacje o składzie produktów, alergenach, czy innych czynnikach, które mogą być bardzo istotnym wyznacznikiem, czy dany produkt może trafić na rynek. Dodatkowo weryfikacja daty przydatności do spożycia, weryfikacja kodów…

Magda Jurek: Data to jest jedna z rzeczy, którą osobiście chciałabym uznać któregoś pięknego dnia, za wkład Balluffa w ulepszenie jakości życia konsumenta. Znalezienie daty często jest dużym problemem, szczególnie w przypadku złego nadruku. Dla konsumenta to  dość istotna sprawa.

Paweł Juras: To zdecydowanie ważny element do sprawdzenia przed wypuszczeniem produktu na rynek.

Magda Jurek: I takie rozwiązanie mamy.

Paweł Juras: I warto wspomnieć o tym, że jest ono bardzo intuicyjne, proste w obsłudze, możliwe do zaimplementowania praktycznie przez każdego i dedykowane do bardzo szybkich procesów, na przykład weryfikacji tysiąca sztuk na godzinę.

Magda Jurek: Kontrola jakości to również domena branży automotive.

Marek Kowalski: Zdecydowanie i w tym aspekcie z żywności do motoryzacji jest bardzo blisko. Kontrola jest chyba jednym z najistotniejszych elementów w przemyśle motoryzacyjnym, gdzie na każdym etapie produkcji spotykamy się z wymogiem sprawdzenia, czy element jest prawidłowo złożony, czy ma odpowiednie kształty, czy w ogóle jest tam obecny. Takich aplikacji i rozwiązań jesteśmy w stanie dostarczyć mnóstwo, a co najważniejsze zapewniamy też kompletne rozwiązanie. Kompletne oznacza, że oprócz strony hardware’owej, w naszym centrum inżynieryjno-aplikacyjnym, gdzie dysponujemy vision labem, nasi koledzy są w stanie napisać dodatkowy algorytm wspomagający analizę obrazu. I to jest naprawdę krok naprzód, wyjście naprzeciwko oczekiwaniom naszych partnerów biznesowych.

Przykładowo – jeden z producentów felg samochodowych zwrócił się do nas o aplikację. Po procesie produkcyjnym trzeba sprawdzić, czy zaślepki są wyjęte przed wysłaniem do odbiorcy końcowego. Wydaje się to bardzo proste – możemy założyć światło back light od spodu, z góry kamerę i dołożyć standardowy algorytm. Ale jeżeli typów felg będzie pięćdziesiąt czy siedemdziesiąt to jest to już wyzwanie. I tu dodatkowe wsparcie od strony software’owej oferują nasi specjaliści z vision lab.

Marek Kowalski: A jeżeli odbiorca życzy sobie zainstalowania, uruchomienia, dostarczenia danych na serwerze, czy po prostu do systemu RP – takie rzeczy też jesteśmy w stanie zrobić. Ja chciałbym wspomnieć o kolejną wartości, którą możemy zaoferować poza kontrolą – to śledzenie materiałów na każdym etapie wytwarzania.

Pozwolę sobie wrócić w tym aspekcie do motoryzacji i wytwarzania silników. Mając pełne trace ability na produkcji, jesteśmy w stanie nie tylko stwierdzić, kiedy dany silnik był wyprodukowany, na której zmianie i jakimi narzędziami. Dodatkowo, gdy silnik lub jego część podjedzie pod centrum obróbcze zgłasza sterownikowi maszyny, co ma być wykonane. I to jest Przemysł 4.0 w praktyce.

RFID, OCR, DataMatrix, który jest coraz bardziej popularny do oznaczania części w motoryzacji –  to jeden z obszarów, którym się zajmujemy. Od niego blisko do kontroli dostępu do maszyny: oznakowania pracowników i kart RFID popularnych już niemal w każdym zakładzie. Jesteśmy w stanie spiąć informacje na karcie ze sterowaniem maszyny i zaoferować kontrolę dostępu.

Magda Jurek: Gdybyście mogli w dwóch trzech zdaniach powiedzieć, jak Balluff wspiera technologią przemysł, a de facto też naszą codzienność.

Daniel Oszczęda: Przemysłowy Internet Rzeczy, IioT to hasła, z którymi wszyscy się spotykamy. Oferujemy wiele rozwiązań, które wspierają cyfryzację produkcji, wspomagają jej efektywność, eliminują błędy i pomyłki. Od wielu lat oferujemy systemy RFID wspierające cyfrowe zarządzanie narzędziami, na przykład w centrach obróbczych, gdzie eliminujemy dokumentację papierową. Operator nie musi już ręcznie wpisywać danych na kartce, a następnie przepisywać ich na klawiaturze. Zastępujemy ten proces cyfrowym przesyłem, co przekłada się na oszczędność czasu i eliminację pomyłek.

Jeżeli mówimy o narzędziach, kolejnym obszarem są maszyny do wtrysku bądź prasy, które tłoczą elementy ze stali – zarówno tłoczniki, jak i formy w przemyśle tworzyw sztucznych. Aby działały prawidłowo wymagają regularnych przeglądów. Jak nasze samochody, które musimy co pewien czas serwisować. Przebieg form czy z tłoczników jest mierzony ilością cykli. I teraz w wielu firmach ten proces nadal odbywa się analogowo, na papierze, tak zwanym paszporcie narzędzia. My oferujemy go w formie cyfrowej. Nazywamy to rozwiązanie e-paszportem. Cyfryzujemy proces, eliminując błędy charakterystyczne dla czynnika ludzkiego.

Warto też zwrócić uwagę, że niektóre procesy robotyzacji i cyfryzacji zwracają się bardzo szybko. Jeden z naszych integratorów podał ostatnio case, w którym zastosowanie systemów wizyjnych zwróciło się w trzy miesiące. To jest naprawdę przyszłościowy kierunek dla firm.

Magda Jurek: Paweł, uczestniczyłeś ostatnio w webinarze Tetra Pak, gdzie poruszaliście aspekty Przemysłu 4.0. Jak Balluff wspiera takie obszary jak condition monitoring?

Paweł Juras: Tak, uczestniczyłem w webinarze, który dotyczył wpływu Przemysłu 4.0 na producentów żywności i napojów. Miałem okazję posłuchać wypowiedzi kilku specjalistów odpowiedzialnych za jakość procesu, bezpieczeństwo czy jakość żywności, którzy wypowiadali się o digitalizacji zakładów produkcyjnych. Według Aleksandra Bromarza, specjalisty ds. jakości oraz bezpieczeństwa żywności w Tetra Pak, dwie technologie są kluczowe dla nich jako lidera w branży spożywczej i napojowej. Dotyczą one sensoryki oraz zautomatyzowanego systemu zbierania i analizowania danych.

Nowe technologie sensoryki dostarczają w kompaktowej formie wiele informacji dotyczących otoczenia produkcyjnego i otoczenia produktu. Mówimy o temperaturze, wilgotności, poziomie pH czy drganiach. Te dane za pomocą nowych rozwiązań technologicznych dostarczane są do systemu sterowania – do bazy, która je zbiera i przetwarza z wykorzystaniem z AI. Pozwala to na predykcyjną obsługę i prowadzenie predykcyjnej strategii w zakresie produkcji. I to są dwa kluczowe obszary, które wpisują się w nasze podejście w obszarze condition monitoringu.

W przypadku branży spożywczej, ze względu na warunki panujące w toku produkcji, condition monitoring przekłada się jakość produktu. Nie chodzi tylko o kondycję maszyn, urządzeń, linii produkcyjnej, ale właśnie o jakość produktu. Jeżeli temperatura procesu produkcyjnego zostanie zachwiana, to może on nie dotrzeć na magazyn i do konsumenta. Oznacza to straty, czyszczenie, przezbrajanie linii i cały ciąg zdarzeń. Dlatego tak, tak istotne jest monitorowanie –  w tym konkretnym przypadku temperatury oraz parametrów urządzeń, które tę temperaturę utrzymują: wentylatorów, dmuchaw, agregatów. Jeżeli mówimy o samych urządzeniach, to podstawą do określenia ich kondycji i podejmowania predykcyjnych działań są ich drgania.

Mamy przykłady z szeroko pojętej branży napojów. Rozlewnie soków, napojów, alkoholi, napojów nisko i wysoko alkoholowych w procesie produkcyjnym uwzględniają szereg urządzeń zwanych pompami. W przetwórstwie soków, warzyw będą to na przykład pompy tłokowe, których drgania i temperatura jest niezbędna dla całego procesu. Monitorowanie tych parametrów jest kluczowe do zachowania stabilności procesów i dostarczenia produktu odpowiedniej jakości.

Marek Kowalski: Obszar napędów, diagnostyka maszyn, o której wspomniałeś, to jest jeden z istotniejszych elementów również w motoryzacji. Bardzo mocno wspieramy obszar zbierania informacji z maszyn i dostarczania ich do osób decyzyjnych.

W przemyśle motoryzacyjnym, wśród producentów samochodów bardzo popularne są systemy transportu zawieszkowego. Często są to są rozległe linie napędzane z kilku miejsc. Monitorując przekładnie napędowe jesteśmy w stanie przewidzieć, rozpoznać wstępne uszkodzenie pasa czy łańcucha napędowego, i w ten sposób zatrzymać linię wystarczająco wcześnie. To jest ta predykcja, o której Paweł mówił.

Jako Balluff dostarczamy nie tylko stronę sprzętową, ale również wizualizujemy dane i dostarczamy je na osobnym serwerze, dysponując odpowiednią infrastrukturą IT.

Daniel Oszczęda: Condition monitoring i predictive maintenance, to bardzo obszerne tematy, pozwalające zachować elastyczność i efektywność produkcji, dlatego że pozwalają na czas eliminować awarie, a nie reagować post factum.

Jeden z ciekawych case’ów w obszarze condition monitoringu z użyciem naszego czujnika zrealizowaliśmy u producenta mebli. Nasz region poza produkcją motoryzacyjną, jest znany z obróbki drewna i właśnie produkcji mebli, a więc branży, gdzie jest duży nacisk na cyfryzację wielu procesów i podnoszenie efektywności. U naszego Klienta zainstalowaliśmy kilkanaście czujników w newralgicznych punktach, gdzie wymiana uszkodzonego napędu elektrycznego, który jest monitorowany, zajmuje pół dnia.

Taka przerwa to bardzo realne koszty. Dlatego ważne jest jej zaplanowanie, gotowość na nią. Możemy dostarczyć kompleksowe rozwiązanie, które daje taką możliwość.  Ale są też Klientów, którzy mają swoje systemy do wizualizacji, zbierania, analizy czy zarządzania danymi, systemy SCADA. Dla nich jesteśmy w stanie dopasować format danych do systemu, który posiadają. Nasz Klient posiadał swój system SCADA, do którego zbierał dane z innych urządzeń. My dostarczyliśmy mu dodatkowe źródło danych z informacjami na temat wibracji i temperatury. Także jesteśmy w  stanie  dostarczyć rozwiązanie z oprogramowaniem, w chmurze, na serwerze albo takie, które będzie wysyłało informacje do oprogramowania klienta.

Magda Jurek: Podsumowując – Balluff to producent rozwiązań zgodnych z megatrendami, zaawansowanych technologicznie i innowacyjnych. Zapraszamy serdecznie do śledzenia naszych profili zarówno na LinkedIn, jak i Facebooku Balluff Polska. Zachęcamy też do kontaktu bezpośredniego z nami i śledzenia naszych prywatnych profili LinkedIn, na których publikujemy informacje o najnowszych case study, i przypadkach, do których analogie znajdziecie w swoich firmach.

Jesteśmy również do dyspozycji w naszym centrum inżynieryjno-aplikacyjnym we Wrocławiu, gdzie pod egidą Ministerstwa Rozwoju, w ramach projektu Level 4.0, powstała demonstracyjna linia produkcyjna. Więcej na stronach Balluff i Level 4.0.