Człowiek w centrum technologii 4.0

Wiodącym tematem naszego wakacyjnego numeru jest automatyzacja pakowania i transportu. Nieodzownym elementem tego typu rozwiązań i wdrożeń są czujniki. Jakie rozwiązania z portfolio Pepperl+Fuchs cieszą się największym zainteresowaniem?

Jedna z głównych branż przemysłowych z jakimi jesteśmy związani to automatyzacja pakowania i transportu. Niezawodny przeładunek, w połączeniu z precyzją i innowacyjnością, jest bardzo ważnym elementem pakowania i przepływu materiałów. Towary powinny być szybko i dokładnie spakowane i przekazane do miejsc przeznaczenia, a bezpieczeństwo, wydajność i niezawodność to kluczowe czynniki w tym procesie. Nasze rozwiązania zapewniają sprawny przebieg procesów pakowania oraz logistyki wewnętrznej, szybki transport towarów oraz optymalne wykorzystanie przestrzeni magazynowych. Zastosowania obejmują identyfikację, detekcję, pozycjonowanie, zabezpieczenie przed kolizją i przepływ danych.

Dużą popularnością wśród integratorów specjalizujących się w tworzeniu systemów dla transportu materiałów cieszy się sieć AS-I. Dzięki zastosowaniu interfejsu AS-I płaskie kable redukują i porządkują architekturę sieci, a czas potrzebny do przeprowadzenia instalacji można zredukować o ponad 40%. Komunikację jesteśmy w stanie zrealizować również za pomocą modułów I/O. Jeden moduł obsługuje różne protokoły komunikacyjne – Ethernet Profinet, EtherNet/IP i EtherCAT, a moduły I/O Ethernet tworzą komunikację między centralnym układem sterowania i poziomem obiektu.

Szeroko stosowane w automatyzacji pakowania i transportu są unikalne na skalę światową systemy pozycjonowania (safePXV) i nawigowania (safePGV). System PGV służy do nawigacji pojazdów sterowanych automatycznie (AGV). Poza pozycjonowaniem absolutnym czujnik realizuje wszystkie funkcje potrzebne do niezawodnego sterowania. Ponadto pozwala zachować stałą minimalną odległość między sterowanymi automatycznie pojazdami, co gwarantuje bezpieczeństwo znajdujących się w pobliżu pracowników. System safePXV zapewnia bezkontaktowe, bezpieczne pozycjonowanie zgodne z poziomem SIL 3/PL e za pomocą zaledwie jednego czujnika. Znajduje zastosowanie w dźwigach magazynowych do przeładunku materiałów lub tam, gdzie kładzie się nacisk na dokładne pozycjonowanie elektrycznych przenośników jednoszynowych (EMC) w liniach montażowych.

Automatyzowanie produkcji, zapobieganie kolizjom pojazdów, pomiar położenia i usprawnianie łańcucha dostaw nie byłyby możliwe bez RFID. Pepperl+Fuchs oferuje rozwiązania identyfikacji w niemal wszystkich popularnych technologiach przemysłowych, jeśli chodzi o częstotliwości pracy. Szczególną uwagę warto zwrócić na nasze nowe głowice pracujące w paśmie UHF, które mogą wykrywać do 200 znaczników w obrębie 4 m. W zakresie RFID oferujemy też szeroki asortyment tagów – zarówno ekonomicznych w postaci naklejek, jak też wersji do pracy w wysokiej temperaturze – aż do 250 °C. 

Które rodzaje czujników generują największą sprzedaż?

Największy wolumen elementów, jakie dostarczamy do omawianego sektora, stanowią czujniki indukcyjne. Do tej grupy zalicza się czujnik o nazwie VariKont, który ma formę zielonego sześcianu. Drugą co do wielkości wolumenu grupę tworzą czujniki optyczne. Różne zasady działania, modele, wymiary oraz parametry techniczne pozwalają wybrać najlepszy czujnik do danego zastosowania oraz warunków roboczych. Coraz większym uznaniem cieszą się czujniki ultradźwiękowe. Pomiar przy użyciu tej technologii jest pozbawiony wad techniki optycznej – jest niewrażliwy na kolor, światło czy połysk, bez pogorszenia dokładności.

Oferowane przez nas czujniki to preferowane rozwiązanie w większości zastosowań wymagających dokładnego, bezstykowego wykrywania obiektów w urządzeniach automatycznych.

Coraz częściej można usłyszeć o „czujnikach 4.0”. Jak widzi Pan ich rolę?

Czujniki to oczy i uszy maszyn i zakładów przemysłowych. Służą do ścisłego monitorowania procesu produkcji i środowiska pracy maszyn. Aby spełnić to zadanie, muszą w elastyczny sposób przystosowywać się do procesu i środowiska, jednocześnie szybko przekazując dane dotyczące funkcjonowania do jednostki przetwarzającej. Jestem przekonany, że takie rozwiązania jak nasza technologia Sensorik4.0 wyznaczają kierunek rozwoju czwartej rewolucji przemysłowej, zapewniając dostęp do niezbędnych danych. Dobrym przykładem wykorzystania technologii Sensorik4.0 jest czujnik fotoelektryczny R100 – inteligentny czujnik wdrożony przez firmę Pepperl+Fuchs w zakładach produkcyjnych w Berlinie. Dzięki interfejsowi IO-Link czujnik R100 umożliwia komunikację na poziomie czujników i tym samym zapewnia łączność całego zakładu w sieci.

Jak ocenia Pan stopień realizacji założeń czwartej rewolucji przemysłowej w naszym kraju i jak firma Pepperl+Fuchs odnajduje się w tym obszarze?

Idea Przemysłu 4.0 niesie ze sobą nowe funkcjonalności, porównywalne z wdrożeniem w przeszłości silnika parowego czy linii produkcyjnej. To ogromna szansa i jednocześnie wyzwanie dla naszej firmy.

W fabryce przyszłości, dzięki integracji systemów informatycznych, baz danych, układów automatyki i robotyki, procesy zamówień będą odbywały się automatycznie. Zdecentralizowana produkcja usieciowiona ze scentralizowanymi danymi jest jedną z podstaw Przemysłu 4.0. Wdrożenie tej koncepcji w zakładzie produkcyjnym oznacza dla klientów konieczność obsługi dużej ilości danych. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom rynku, przygotowaliśmy nową generację innowacyjnych modułów I/O. Moduły o solidnej budowie dla wszystkich standardowych protokołów Ethernet i IO-Link mają zintegrowaną inteligencję dla zdecentralizowanej automatyzacji i zadań diagnostycznych. Nie tylko idealnie spełniają wymagania innowacyjnej maszyny czy linii, ale także realizują koncepcję Przemysłu 4.0. 

Jedynie znacząca automatyzacja pozwoli naszemu przemysłowi być konkurencyjnym na arenie międzynarodowej. Jak pokazują różnego rodzaju badania i raporty, mamy w tej dziedzinie sporo do nadrobienia. Bez usprawnienia działań trudno będzie nadrobić zaległości i w pełni wdrożyć założenia czwartej rewolucji przemysłowej.

Z naszych obserwacji oraz z prognoz analityków wynika, że sytuacja w polskich przedsiębiorstwach zaczyna zmieniać się na korzyść i nadal będzie się poprawiać. Czwarta rewolucja przemysłowa wciąż przybiera na sile i zmienia przedsiębiorstwa na całym świecie. U jej podstaw leżą nowe wyzwania wymagające opracowywania przez firmy produktów oraz procesów produkcyjnych mogących rozwijać się w przyszłości. Podobnie przedstawia się sytuacja w przypadku naszej firmy. Oprócz szerokiej gamy nowych produktów, które swoją funkcjonalnością wpisują się w nowy wymiar przemysłu i będą jednymi z najważniejszych źródeł danych w przyszłych projektach, Pepperl+Fuchs utworzył nową firmę zajmującą się zagadnieniami cyfryzacji fabryk – Neoception GmbH. Jednym z pierwszych pomyślnie zrealizowanych podejść do inteligentnej fabryki jest sieciowy – zarówno w płaszczyźnie pionowej, jak i poziomej – proces produkcyjny czujników serii R100 w zakładach naszej firmy w Berlinie. Komunikacja w płaszczyźnie pionowej oznacza połączenie różnych systemów informatycznych na różnych poziomach hierarchicznych w zakładzie produkcyjnym – od czujników i siłowników, przez sterowanie procesem i produkcją, do warstwy MES oraz całego przedsiębiorstwa. Dzięki temu wiele różnych produktów może być wytwarzanych elastycznie w zależności od potrzeb.

Co uznaje Pan za kluczowe wyzwanie związane z najnowszą rewolucją przemysłową?

Prawdziwym wyzwaniem w realizacji projektu Przemysłu 4.0 jest stworzenie niezależnej metody wymiany informacji na wszystkich poziomach. Jedynym sposobem realizacji tego celu jest stopniowe osiąganie konsensusu. Do tego celu zbliżają nas inicjatywy takie jak PROLIST i FDI. Te grupy firm, instytutów badawczych i powiązanych z nimi towarzystw współpracują nad bezproblemową integracją zarządzania cyklem życia produktów, odczytywaniem danych technicznych przez urządzenia oraz zarządzaniem informacją w inteligentnych urządzeniach polowych.

Abstrahując od wszystkich aspektów technologicznych, musimy pamiętać, iż powodzenie projektu Przemysł 4.0. zależy od połączenia mocnych stron człowieka i zalet maszyny. Ludzie nie mogą być przeszkodą we wprowadzeniu cyfryzacji, lecz muszą stać się kluczowym elementem tego procesu.

Cyfryzacja społeczeństwa niesie ze sobą fundamentalne zmiany dla firm. Średniej wielkości przedsiębiorstwa, takie jak nasze, mogą się rozwijać tylko dzięki współpracy z innymi firmami i wdrażaniu przyszłościowej koncepcji Przemysł 4.0. Osiągane wyniki niezmiennie potwierdzają wartość takiej partnerskiej współpracy, która przyczynia się do cyfryzacji obecnego świata.

Automatyzacja w przemyśle przybiera na sile, jednak grono dostawców rozwiązań, które ją umożliwiają jest duże. Jak odnieść sukces na tym rynku?

Umożliwiamy klientom najlepszy dobór rozwiązań, tak aby uzyskiwali długofalowe korzyści i mogli tworzyć lepsze maszyny oraz systemy. Trzon naszego portfolio stanowią elementy katalogowe, ale kładziemy także nacisk na dostarczanie odbiorcom produktów wraz ze wsparciem aplikacyjnym lub kompletnych rozwiązań tworzonych zgodnie z ich potrzebami. W tym ostatnim przypadku bierze się pod uwagę nie tylko spełnienie podstawowych wymogów technicznych, ale też np. optymalizację w zakresie bezpieczeństwa i inne czynniki.

Zwykłe doradztwo staje się powoli przeszłością. Wszak klient końcowy jest w stanie znaleźć praktycznie wszystkie informacje dotyczące danego produktu, począwszy od oprogramowania, przez pliki CAD, po karty katalogowe. Dlatego niezmiernie ważna jest wiedza techniczna. 85% naszych pracowników jest inżynierami. Dbamy o ich rozwój i wiedzę, aby byli w stanie sprostać najwyższym wymaganiom klientów końcowych. Staramy się być ekspertami, dzięki którym odbiorca końcowy może uzyskać przewagę technologiczną nad innymi.

Naszym niewątpliwym atutem jest bardzo elastyczne podejście do kooperantów. Jesteśmy z nimi i angażujemy się w ich projekty od początku – począwszy od dyskusji o problemie, po nieodpłatne dostarczenie rozwiązania i pomoc w jego przetestowaniu oraz wdrożeniu. Samodzielne przetestowanie rozwiązania oferujemy bezpłatnie, co spotyka się z dużym zainteresowaniem. Wypożyczamy praktycznie wszystkie nasze produkty, tak aby odbiorca przed zakupem mógł sprawdzić ich działanie w praktyce – w maszynie lub na linii produkcyjnej. Niezależnie od typu wyrobów stawiamy przede wszystkim na ich jakość – przed wejściem do produkcji elementy są kompleksowo testowane, zaś ich parametry z naddatkiem spełniają wymogi podawane w kartach katalogowych. Te ostatnie tworzymy określając warunki pracy urządzeń w dowolnym środowisku, a nie tylko w laboratorium pomiarowym.

Czy obserwuje Pan trend wypierania rozwiązań ekonomicznych przez droższe, ale bardziej zaawansowane?

Zależy to od sektora rynku i zmienia się w czasie. Po pewnej euforii związanej z tanimi rozwiązaniami pochodzącymi z Chin, tendencja do oszczędzania na czujnikach wyhamowała. To – jak sądzę – reakcja zwrotna działów utrzymania ruchu, dla których wymiana czujników w cyklach krótszych niż standardowe jest po prostu nieopłacalna. Dla producentów maszyn oszczędność na elementach pomiarowych również nie bilansuje się z późniejszymi kosztami serwisu.

Dostawcy czujników ekonomicznych mają jednak swoje miejsce na rynku – np. w obszarze produkcji maszyn o krótkiej żywotności. Główną tendencją w branży jest jednak nacisk na jakość. Dotyczy to szczególnie aplikacji w strefach zagrożonych wybuchem, gdzie nie ma miejsca na doświadczenia i trzeba polegać na wiedzy kompetentnego dostawcy.

W tym roku mija 60 lat, od kiedy firma Pepperl+Fuchs zaczęła wytwarzać czujniki. Jak to się zaczęło?

Jesteśmy jedną z najstarszych firm w tej branży – wytwarzaniem czujników zajmujemy się od 1958 r., czyli od momentu, gdy w laboratoriach Pepperl+Fuchs powstał pierwszy, tranzystorowy czujnik indukcyjny. Dzięki temu, że był to element niskomocowy, mógł być stosowany również w strefach zagrożonych wybuchem. Z kolei dwa lata wcześniej powstała pierwsza iskrobezpieczna bariera, która obniżała poziom sygnału doprowadzanego do stref zagrożonych wybuchem. Można powiedzieć, że „wyrośliśmy” na bazie szeroko pojętego iskrobezpieczeństwa, zaś historia czujników to historia rozwoju naszego przedsiębiorstwa. Dały jej początek dwie osoby: Walter Pepperl oraz bankowiec i inżynier elektronik Ludwig Fuchs. Ich współpraca zaowocowała powstaniem firmy, która początkowo specjalizowała się w naprawie radioodbiorników. Szybko jednak zauważono problem w zakresie dokładności i jakości transformatorów. Z tego względu przedsiębiorstwo podjęło się wytwarzania tych elementów, podpisując umowę z koncernem zajmującym się produkcją radioodbiorników oraz z koncernami z branży chemicznej. Dla jednego z klientów z branży petrochemicznej został zaprojektowany wspomniany wcześniej separator iskrobezpieczny. Firma potrzebowała takiego produktu z uwagi na częste wybuchy oparów substancji chemicznych w należących do niej zakładach. Wyposażenie instalacji w bariery obniżające poziom sygnału elektrycznego do odpowiednio niskiego poziomu ułatwiło zapobieganie takim sytuacjom.

Kolejne dekady przyniosły szybki rozwój firmy, któremu sprzyjał rozwój automatyki. W latach 60. i 70. powstały nowe zakłady produkcyjne i zagraniczne oddziały handlowe. Do produkcji weszły m.in. zasilacze i czujniki ultradźwiękowe oraz fotoelektryczne. Rozszerzanie oferty było w dużej mierze odpowiedzią na potrzeby klientów. Tak jest do tej pory – rozbudowa asortymentu bierze się z informacji zwrotnej z rynku. Niektóre rozwiązania są wręcz produkowane z myślą o danych klientach, o ile oczywiście zachowana może być odpowiednia skala produkcji. Co dziesiąta osoba zatrudniona w Pepperl+Fuchs pracuje w dziale R&D. Przeznaczamy znaczące nakłady na działalność badawczo-rozwojową, tak aby cały czas pozostawać firmą innowacyjną.

Jakie są dalsze plany rozwojowe firmy – poszerzanie aktualnej oferty, wprowadzanie nowych rodzajów produktów, rozwój organiczny, budowanie większej organizacji przez przejęcia?

Mimo że polski oddział Pepperl+­Fuchs jest bardzo młodą firmą – w tym roku obchodzimy 10-lecie powstania – staliśmy się w tym czasie rozpoznawalną marką. Potrafimy rozmawiać i pomagać kooperantom. W Polsce powstaje coraz więcej firm, które tworzą pełne projekty automatyki dla koncernów międzynarodowych – są odpowiedzialne za ideę, projekt, wykonanie oraz uruchomienie. Niezbędna jest im fachowa pomoc. W tym właśnie widzę potencjał dla naszej firmy. Dzięki specjalistycznej wiedzy technicznej potrafimy nie tylko dyskutować o rozwiązaniach, ale także dostosowywać ofertę do zmieniających się potrzeb rynkowych i rosnących wymagań klientów, stale wprowadzając na rynek nowe i udoskonalone produkty i technologie. Wszechstronne testowanie produktów przed wdrożeniem do seryjnej produkcji zapewnia ich niezawodne i trwałe funkcjonowanie, nawet w ekstremalnych i agresywnych warunkach.

Obecnie jesteśmy w trakcie budowy profesjonalnego centrum aplikacyjno-treningowego, które zostanie otwarte jeszcze w tym roku w Krakowie. Będzie to miejsce, w którym kooperanci będą mogli zdobywać wiedzę na temat produktów i realizowanych aplikacji. Będziemy pokazywać, jak działają systemy oraz jak osiągnąć efekt synergii między naszymi inżynierami, integratorami systemów oraz klientami końcowymi.

Podejmujemy również inne, niestandardowe inicjatywy dla środowiska automatyki w Polsce, takie jak Mistrzostwa Polski Branży Automatyki Przemysłowej: P+F CUP. Tegoroczna piąta edycja, podobnie jak poprzednie, stała się miejscem integracji osób związanych z branżą w innej atmosferze niż w przypadku targów czy sympozjów. 

Tomasz Michalski

Absolwent Wydziału Automatyki Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej w Gliwicach oraz Wydziału Zarządzania w Szkole Głównej Handlowej w Warszawie. Niemal od początku kariery zawodowej związany z firmą Pepperl+Fuchs. Pracę rozpoczynał jako inżynier sprzedaży i kierownik regionalny. Następnie łączył te stanowiska z obowiązkami Key Account Managera Automotive Polska. W 2012 r. został nominowany na stanowisko Sales Managera Pepperl+Fuchs. Do chwili obecnej kieruje działem Faktory Automation w Polsce, na Litwie oraz na Łotwie.

Współpomysłodawca oraz organizator Mistrzostw Polski branży automatyki przemysłowej w piłce nożnej. Uczestnik oraz prelegent wielu konferencji z zakresu automatyki przemysłowej. W ostatnich kilku latach stworzył profesjonalny zespół w dziedzinie automatyki, znacząco umocnił pozycję firmy na polskim rynku oraz zwiększył popularność marki Pepperl+Fuchs. Prywatnie szczęśliwy mąż i ojciec, wielki fan sportu i nowych technologii oraz pasjonat filozofii dalekowschodnich.

source: Automatyka 7/8 2018