Roboty weszły do przemysłu chemicznego

• Strona główna
• Artykuły
• Roboty weszły do przemysłu chemicznego

2019-04-25  / Autor: Tomasz Darowski

Automatyzacja procesów wytwórczych od zawsze była integralną częścią postępu dokonującego się w zakładach chemicznych. Ewolucja automatyzacji procesów była napędzana przez specyficzne wymagania przemysłu przetwórczego oraz przez cykle innowacyjne w zakresie technologii oprzyrządowania i teorii sterowania. Zakłady produkcji chemicznej nadal pozostają inspirującą dziedziną zastosowań określanych mianem automatyzacji. Celem tego jest wsparcie wydajności produkcyjnej oraz doskonałości operacyjnej procesów chemicznych.

Koncepcja „Przemysłu 4.0”, na której opiera się czwarta rewolucja przemysłowa zakłada nie tylko nowy, ale wręcz całkowicie odmienny od obecnego sposób funkcjonowania zakładów wytwórczych. U jej podstaw leży wykorzystanie najnowszych technologii cyfrowych w celu transformacji obecnych zakładów wytwórczych w inteligentne fabryki (ang. smart factories). Wszystko to z myślą o skokowym wzroście ich produktywności.

Wdrażanie kluczowych technologii sprzyjających transformacji przemysłu do poziomu 4.0 odbywa się m.in. w takich obszarach technologicznych, jak big data i analityka, co umożliwia optymalizację procesów; rozszerzona rzeczywistość; zastosowanie drukarek 3D; chmura obliczeniowa; cyberbezpieczeństwo; przemysłowy internet rzeczy; pozioma/pionowa integracja softwarowa; symulacje; czy wreszcie autonomiczne roboty.

Wdrożenie wszystkich powyższych rozwiązań przekłada się na nową rzeczywistość, w której funkcjonują globalne przedsiębiorstwa chemiczne. Wzrost produktywności, możliwość elastycznego zarządzania procesem produkcji, szybsze podejmowanie decyzji opartych na danych, to wszystko podstawowe przewagi wynikające z wdrożenia koncepcji Przemysłu 4.0. Ponadto w grę wchodzi istotna obniżka kosztów produkcji, przyspieszenie produkcji i czasu dostaw, podnoszenie jakości produktu, zindywidualizowanie asortymentu oferowanych wyrobów, lepsze zaspokajanie potrzeb i szybsze reagowanie na zmiany oczekiwań konsumentów, zmniejszenie zużycia surowców pierwotnych i zapotrzebowania na energię, jak również obniżenie emisyjności produkcji i podniesienie bezpieczeństwa pracy.

Tradycyjnie funkcjonujące fabryki chemiczne przekształcane aktualnie w tzw. smart factories mają charakteryzować się pełną i rozbudowaną łącznością pomiędzy maszynami, ale także niespotykaną dotąd elastycznością. Oznacza to przyjęcie modelu o dużo wyższym stopniu zaawansowania niż tylko proste podłączenie do sieci maszyn na hali produkcyjnej. Mowa tutaj o całym środowisku przedsiębiorstwa, komunikujących się między sobą robotach i systemie, który w czasie rzeczywistym reaguje na to, co dzieje się na rynku. Co więcej, dostosowuje się on do bieżących potrzeb i wykorzystuje analitykę predyktywną do planowania i gospodarowania zapasami. Wszystko to odbywa się automatycznie, a rola człowieka sprowadza się wyłącznie do kontroli, konserwacji maszyn i zarządzania kryzysami.

Robotyzacja w połączeniu z wirtualną rzeczywistością stała się zatem impulsem do rewolucji zmian w zakresie procesów produkcyjnych. Stanowi jednakże okazję do np. przyspieszenia budowy nowych instalacji oraz poprawy bezpieczeństwa pracy.

Można sobie wyobrazić sytuację, że wiele uciążliwych czynności serwisowych na instalacjach będzie w 100% wykonywanych przez roboty sterowane przez wykwalifikowanego inżyniera, przy wsparciu wirtualnej rzeczywistości, z dowolnego miejsca.

Części zamienne potrzebne do wykonania napraw mogą być produkowane na miejscu dzięki technologii druku 4D, np. z tworzyw pochodzących całkowicie z odzysku. Naturalnie w wielu jeszcze wypadkach roboty przemysłowe wykazują niewystarczające umiejętności w zakresie rozszerzania automatyzacji produkcji. Zmienić to powinno zastosowanie sztucznej inteligencji w przemyśle, która to pomoże wyposażyć roboty w zdolności kognitywne, tj. sposobność wykorzystania posiadanej wiedzy i informacji na sposób podobny do rozumowania ludzkiego. Pozwoli to wykonywać robotom czynności dotychczas zarezerwowane wyłącznie dla ludzi i będzie to praca wymagająca już ściśle intelektualnych kompetencji. Już teraz przecież dzięki uczeniu maszynowemu komputery zyskały m.in. zdolność rozpoznawania obrazów i interpretowania mowy.

Wprawdzie na obecnym etapie ich sprawność często pozostawia jeszcze trochę do życzenia, to jeśli weźmie się pod uwagę tempo, z jakim na przestrzeni ostatnich lat rozwijała się sztuczna inteligencja, to można oczekiwać, że niebawem przepaść dzieląca człowieka i maszynę zmniejszy się diametralnie. Dlatego coraz częściej słychać, i nie są to jedynie wizje futurystyczne, że w fabrykach przyszłości u boku ludzi pracować będą coboty, czyli łatwe w obsłudze maszyny, które dzięki algorytmom sztucznej inteligencji doskonale radzą sobie w środowisku pracy.

Czym dokładnie są takie coboty?

W ostatnich latach  większość  robotów przemysłowych była tworzona z myślą o zastępowaniu operatora przy powtarzalnych i monotonnych czynnościach. Roboty przemysłowe projektowano  z myślą o osiąganiu jak najwyższych prędkości i dokładności. Roboty takie najczęściej znajdują się za ogrodzeniem, które gwarantuje bezpieczeństwo pracowników, ale jednocześnie skutecznie uniemożliwia jakąkolwiek współpracę. Tymczasem coboty to tzw. roboty współpracujące, przeznaczone do kooperacji nie tylko z ludźmi, ale i między sobą.

CAŁY ARTYKUŁ ZNAJDĄ PAŃSTWO W NR 2/2019 DWUMIESIĘCZNIKA "CHEMIA I BIZNES". ZAPRASZAMY.

przemysł chemicznyautomatyzacja