Smart factory w przemyśle oponiarskim

Producenci opon znajdują się w gronie firm, które powinny szybko dostosować się do zmian wynikających z czwartej rewolucji przemysłowej. Same procesy produkcji opon są już mocno zautomatyzowane, ale narzędzia smart factory mogą zapewnić nowy poziom wydajności i znaleźć odpowiedź na aktualne wyzwania.

Wedle prognoz, globalny popyt na opony będzie rósł w tempie 4% rocznie w ujęciu jednostkowym w latach 2019-24. Z kolei najnowszy raport IDC wskazuje, że to m.in. branża oponiarska pozostawia wiele do życzenia w zakresie wdrażania nowych technologii, zapewniających bardziej elastyczne operacje i przygotowanie na potencjalny wzrost. Niezależnie od tego, czy przeniesie się zasoby, czy zmieni działania związane z produkcją opon, aby sprostać kluczowym wyzwaniom stojącymi przed całą branżą, warto rozważyć wdrożenie kluczowych i jednocześnie niedrogich technologii cyfrowych: MES, Digital Twin, Oprogramowanie analityczne. Cyfrowe rozwiązania, które już sprawdziły się w produkcji opon, pozwalają zaoszczędzić czas i wysiłek. Są gotowe do użycia i w niektórych przypadkach, mogą zacząć generować oczekiwaną wartość w ciągu zaledwie kilku minut. Rockwell Automation, lider w automatyzacji przemysłu i dostawca cyfrowych rozwiązań dla branży oponiarskiej w Polsce i na świecie podpowiada co, jak i dlaczego warto zrobić w trosce o budżet firmy i konkurencyjność oferty.

Rozpędzony rynek

Po trzech kwartałach 2021 roku ponownie zanotowano duże wzrosty sprzedaży opon w Polsce. Sprzedaż zwiększyła się następująco w poszczególnych segmentach: opony do samochodów osobowych +22%, SUV +42%, ciężarowych +18%, dostawczych +38%, rolniczych +41%, przemysłowych +9%. Dane publikuje Polski Związek Przemysłu Oponiarskiego (PZPO) na podstawie badań ETRMA. Tymczasem cały rynek europejski pozostaje bez zmian lub notuje spadki.
W samym trzecim kwartale 2021 roku w Polsce sprzedaż zwiększyła się: w segmencie opon osobowych o +4%, SUV +26%, dostawczych +20%, motocyklowych +14%, a rolniczych +8%. Udział opon premium ponownie wzrósł o 2 pp. – zarówno w klasie opon do samochodów osobowych, SUV i dostawczych, jak również ciężarowych. Spada natomiast udział opon budżetowych w rynku.
– To kolejny znakomity kwartał w tym roku. Pomimo pracy fabryk pełną parą, cały czas widzimy duży popyt niemal we wszystkich segmentach. Jeśli nie wydarzy się nic niespodziewanego, to może być rekordowy rok. Także w porównaniu do lat sprzed pandemii. Szczególnie budujące jest to, że klienci i kierowcy doceniają wartość i bezpieczeństwo opon klasy premium. Ich udział rynkowy w segmencie osobowym przekroczył poziom 30% – wskazuje Maciej Winiarz, prezes zarządu Polskiego Związku Przemysłu Oponiarskiego (PZPO).
– Ważne jest, że wyraźnie widać wzrosty sprzedaży wobec 2019 roku – a więc okresu sprzed pandemii. Pokazuje to nie tylko popandemiczne odbicie, ale realny wzrost rynku. W segmencie motocykli mamy bardzo dobry rok w rejestracji nowych i słabszy w używanych maszyn – co powoduje, że efekty w popycie opon motocyklowych będziemy odczuwać w przyszłym sezonie. Niewielki zaś spadek w segmencie ciężarówek w samym trzecim kwartale to jedynie efekt mniejszej sprzedaży w klasie opon budżetowych. W klasach premium i średnich notujemy pokaźne wzrosty. Ich udział w rynku to odpowiednio 41 i 35% – dodaje Piotr Sarnecki, dyrektor generalny PZPO.
W całej Europie nie zanotowano zmian sprzedaży opon – jak przykładowo w segmencie opon do samochodów osobowych i ciężarowych, albo spadki – choćby -16% w segmencie opon rolniczych. O 20% wzrosła sprzedaż opon całorocznych, zaś o 11% spadła w przypadku opon letnich, podczas gdy opony zimowe pozostają bez zmian.
– Podobnie jak w 2020 roku, także w 2021 notujemy silny wzrost w segmencie opon całorocznych – pomimo ogólnych spadków sprzedaży. Dane pokazują również, że początek zdrowienia po pandemii jeszcze nie nastąpił dla naszego sektora. Mamy nadzieję, że nadchodzące miesiące przyniosą bardziej pozytywny trend – powiedziała Fazilet Cinaralp, sekretarz generalna Europejskiego Związku Producentów Opon i Gumy (ETRMA).

Branża pod presją

Branża oponiarska znajduje się w okresie znaczących zmian. Utrzymanie konkurencyjności wymaga wdrożenia inteligentnych, elastycznych i zarazem niedrogich działań, które umożliwią sprostanie kluczowym wyzwaniom:
Skalowanie działań w odpowiedzi na potrzeby konsumentów.
Utrzymywanie działań operacyjnych z potencjalnie zdalnie pracującym i zmieniającym się zespołem ludzi.
Presja kosztowa, wynikająca z większej globalnej konkurencji.
Więcej jednostek magazynowych, aby zaspokoić potrzeby producentów samochodów, oferujących więcej opcji w zakresie ogumienia pojazdu.
Nowe mieszanki opon, które promują długotrwałość, ale mogą generować wyzwania produkcyjne.
Niezależnie od tego, czy przeniesie się zasoby, czy zmieni działania związane z produkcją, aby sprostać kluczowym wyzwaniom technologie cyfrowe powinny być centralnym elementem strategii. Obecnie innowacyjne technologie nie są rozpatrywane w kontekście „nice to have”, lecz „must have”, by produkcja mogła na bieżąco reagować na oczekiwania konsumentów, dynamicznie zmieniającą się gospodarkę, a także zasoby ludzkie niezbędne do pracy. Zastosowanie technologii to niewątpliwie źródło wartościowych insightów, które umożliwiają podejmowanie lepszych decyzji w zakresie projektowania, eksploatacji i konserwacji. Technologie mogą przekształcić procesy tak, aby skrócić czas przestojów, zoptymalizować czas i poprawić jakość produkcji opon. Co więcej, oferują szybsze skalowanie operacji, co umożliwia reagowanie na potrzeby klientów i zmiany rynkowe. Kiedy budżet i finanse są pod ścisłym nadzorem, a opcje technologii cyfrowych wydają się nieograniczone, warto rozważyć trzy rozwiązania cyfrowe, które mogą mieć kluczowy wpływ na rozwój biznesu oponiarskiego: MES, oprogramowanie analityczne, oprogramowanie Digital Twin.

Nowoczesny system realizacji produkcji (MES)

Szybkość, elastyczność i skalowalność są ważniejsze niż kiedykolwiek wcześniej w obliczu zmian w produktach, zatrudnieniu oraz w łańcuchu dostaw. Oprogramowanie MES może wesprzeć w zarządzaniu złożonością procesu produkcyjnego przy zachowaniu najwyższych priorytetów wydajności i jakości.
Zakład produkujący opony potrzebuje pracowników, którzy dostarczą produkt wysokiej jakości, nawet jeśli mają minimalne doświadczenie w produkcji. System MES z możliwymi do wyegzekwowania instrukcjami dotyczącymi pracy może prowadzić operatorów przez każdy proces produkcyjny. Pomaga upewnić się, że pracownicy produkują opony zgodnie ze specyfikacją. Ponadto, MES umożliwia kierownikom produkcji zarządzanie dostępnością pracowników pod kątem potrzeb produkcyjnych, dzięki czemu mogą przenosić operatorów tam, gdzie są aktualnie potrzebni.
Z uwagi na zmieniająca się dostępność łańcucha dostaw i popyt konsumentów możliwość zwiększania lub zmniejszania oraz skalowania odmian i mieszanek opon stanie się nowym warunkiem utrzymania konkurencyjności. MES może pomóc w szybszym i skuteczniejszym kontrolowaniu, sekwencjonowaniu, monitorowaniu i dokumentowaniu produkcji opon. Pozwala to zachować produktywność, wysoką jakość opon, przy jednoczesnej redukcji liczby błędów.
MES może zautomatyzować gromadzenie danych w zakładach, co z kolei zredukuje i pomoże w analizie każdego etapu produkcyjnego, od zużycia materiałów po produkcję potencjalnie złych opon.
Zdigitalizowana firma szybciej reaguje na zapotrzebowanie rynku, a MES umożliwia połączenie operacji w fabrykach i globalnych systemach biznesowych, co umożliwia personelowi produkcyjnemu korzystanie z informacji w czasie rzeczywistym, takich jak aktualizacje pracy w toku (WIP), w celu podejmowania szybszych i mądrzejszych decyzji.

Zaawansowane oprogramowanie analityczne

Jak zakłady oponiarskie radzą sobie ze zmieniającym się popytem i w których obszarach mogłyby działać lepiej? Odpowiedzi tkwią w systemach produkcyjnych. Skalowalne oprogramowanie analityczne może pobierać surowe dane z tych systemów i przekształcać je w przydatne informacje dla operatorów, techników i kierowników produkcji.
Oprogramowanie do analizy predykcyjnej może pomóc w wydłużeniu czasu sprawności krytycznych zasobów, takich jak wytłaczarki, miksery i maszyny do produkcji opon.
Oprogramowanie gromadzi dane maszynowe, aby poznać wzorce poprzedzające awarie. W przypadku wychwycenia takiego wzorca oprogramowanie może poinformować zespoły konserwacyjne, by proaktywnie rozwiązać problem. Umożliwia to zminimalizowanie przestojów oraz skrócenie czasu, a także ograniczenie wydatków na niepotrzebne naprawy.
Oprogramowanie analityczne może łączyć dane produkcyjne, dane dotyczące opon i inne informacje, aby pomóc zidentyfikować przyczyny problemów, takich jak problemy z jakością.
Dodatkowo, oprogramowanie może pomóc wychwycić zmiany operatora w procesie produkcji opon, dzięki czemu można sprawdzić, czy opony są produkowane zgodnie z ich recepturami.
Oprogramowanie może również identyfikować wzorce użytkowania w miejscach takich jak system parowy, aby poprawić jego wydajność i zmniejszyć koszty energii.
Tradycyjne analizy oparte na chmurze nie są w stanie dostarczyć kontekstowych informacji wystarczająco szybko, by mieć natychmiastowy wpływ na procesy. Skalowalna platforma analityczna umożliwia dostarczanie informacji w sposób najlepiej dostosowany do różnych poziomów działalności firmy.

Oprogramowanie Cyfrowy bliźniak

Oprogramowanie symulacyjne pomogło jednemu z głównych producentów opon zidentyfikować wąskie gardła w projekcie systemu wykończenia, które spowodowałyby zmniejszenie wydajności o 25%. System został przeprojektowany, a firma ostatecznie zaoszczędziła szacunkowo 4 miliony USD, zachowując wydajność sprzętu.
Cyfrowy bliźniak nie tylko odtwarza fizyczny obiekt, ale także ożywia go w środowisku wirtualnym
Cyfrowy bliźniak to wirtualna replika zasobu fizycznego, która może naśladować wydajność zasobu i aspekty, takie jak zużycie w czasie. Dzięki cyfrowemu bliźniakowi można projektować i testować maszyny i zakłady cyfrowo – na długo przed zakupem części lub zwiększeniem siły roboczej.
Można stworzyć cyfrowego bliźniaka maszyny do produkcji opon i zastosować parametry fizyczne, aby sprawdzić, czy działa zgodnie z oczekiwaniami. Możliwe jest również wirtualne uruchomienie maszyn przed wdrożeniem, aby uniknąć kosztownych problemów z integracją w ostatniej chwili, które opóźniają uruchomienie.
Możesz również cyfrowo odtworzyć cały obiekt, taki jak magazyn opon, i symulować w nim przepływy pracy, co wesprze proces usprawniania przepływu materiałów i zmniejszeniu pracy w toku. W rezultacie otrzymujemy magazyn, który jest optymalnie skonfigurowany, aby jak najszybciej realizować zamówienia.
Wartość cyfrowego bliźniaka nie kończy się na etapie uruchomienia. Może również pomóc w optymalizacji produkcji.
Przy pomocy oprogramowania można przeprowadzić szkolenie w bezpiecznym, wirtualnym środowisku. Operatorzy mogą dowiedzieć się, jak prowadzić produkcję w idealnym stanie i jak reagować na scenariusze, które mogą być trudne do odtworzenia za pomocą fizycznego sprzętu.
Niektórzy producenci opon decydują się na wewnętrzne rozwijanie swoich aplikacji cyfrowych. Jednak na dłuższą metę takie rozwiązania nie sprawdzają się. Wraz z upływem czasu niezbędnego do opracowania, aplikacje mogą mieć ograniczoną wiedzę specjalistyczną w zakresie ich obsługi. Integracja z wieloma różnymi technologiami wykorzystywanymi w działalności może być również trudna. Dodatkowo, przedsiębiorstwa, które działają w różnych regionach i w różnych zespołach mogą z czasem mierzyć się z problemem niespójnego wdrożenia w różnych fabrykach.
Cyfrowe rozwiązania, które już sprawdziły się w produkcji opon, pozwalają zaoszczędzić czas i wysiłek. Są gotowe do użycia i, w niektórych przypadkach, mogą zacząć przynosić realne korzyści w ciągu zaledwie kilku minut. Mogą integrować się z istniejącymi narzędziami i procesami – zamiast je zastępować – i mogą być wspierane przez globalny zespół. Dodatkowo, można je wdrażać w spójny, ustandaryzowany sposób w jednym lub wielu zakładach.