Jste zde

Problematika inovací v průmyslu v praxi

Inovace a vývoj jsou samozřejmě nutné a přináší ve většině případů hlavně pozitiva. Platí to i u průmyslových výrobních strojů. Nicméně všechna pro mají i svá proti a je důležité si nic nenalhávat a zabývat se i reálnými provozními riziky či negativními jevy plynoucí ze stále rychlejšího technologického vývoje. Ty totiž v případě zanedbání mohou být v praxi pro nejednu společnost i likvidační. Je tedy nutné o nich vědět a včas je řešit nebo na ně alespoň být připraveni s nějakým tzv. plánem B.

Současnost vs. minulost

Dnes čteme již prakticky všude a neustále o stále rychlejším vývoji inovací, digitalizaci a robotizaci průmyslu a vydává se mnoho článků v podobě vizí, co již bude běžné za 5, 10 nebo 20 let. Ty nejodvážnější vize popisují zcela automatizované robotické procesy a výrobní linky, kde již "nebude potřeba lidské ruky" a v ještě vzdálenější budoucnosti možná již "ani lidského mozku".

Na druhou stranu je tu však reálná současnost, která je však často o něčem jiném. V praxi totiž většina výrobních firem nejen v České republice stále ve svých výrobních linkách využívá stroje a zařízení starší i více než 20 let. Situace v tomto směru je možná výrazně horší, než aktuálně všude zdůrazňované vysoké stáří aut v ČR. Zde sice nejde o obecné zdraví běžných lidí, ale někdy zde může jít o duševní zdraví manažerů i některých zaměstnanců, když se najednou výrobní linka zastaví a následně manažer zjistí, že závada stroje je již z důvodu jeho vysokého stáří a neexistujících součástek neopravitelná. Pak je již pozdě "bědovat" nad situací, že vlivem na dlouho zastavené výroby hrozí vysoká penále z nasmlouvaných zakázek...

Proč tato výše nastíněná negativní situace nastává stále častěji? V praxi se totiž střetávají dvě "nesmiřitelné" cesty, které jaksi jdou přímo proti sobě, tedy cesta technologického vývoje a stále celosvětově rychlejších inovací a proti ní cesta manažerská doposud požadující využívat stávající výrobní stroje co nejdéle, dokud fungují a dostačují požadavkům výroby.

Zatímco ještě před 10 a více lety bylo prakticky obvyklé, že se v průmyslu opravovaly stroje staré i několik desítek let a nikdo se nad tím moc nepozastavoval, dnes se stále častěji setkáváme se situacemi, kdy není možné snadno opravit stroje i jen 7-8 let staré, zvláště v případě těch specializovaných - vyrobených "na klíč". Dříve se totiž potřebné díly pro opravy strojů buď vyráběly beze změny desítky let, nebo díky ještě poměrně jednoduché konstrukci (zvláště z pohledu řídící elektroniky) často nebývalo problém prostě řídící jednotku vzít a opravit ji "na koleně" výměnou zestárlých vyschlých kondenzátorů nebo slepených relé, opravou vyhřátých pájených spojů nebo výměnou běžných vypálených tranzistorů, případně celosvětově unifikovaných integrovaných logických obvodů typu NAND, NOR, posuvný registr atd. Navíc tyto opravy byl dost často schopen provést i běžný inženýr - elektronik a nebyla tak u malých závad někdy přímo nutná přítomnost specializovaného technika výrobce.

V současnosti je však již situace zcela jiná. Moderní řídící jednotky v stále výkonnějších a tedy i nutně sofistikovanějších a složitějších zařízení jsou  již zcela obvykle realizovány vysoce integrovanými programovatelnými řídícími procesory typu SoC (System on Chip). Proto často 60 až 90% všech řídích či regulačních funkcí provádí jen jedna SMD součástka s mnoha desítkami nožiček. Do té obvykle běžný elektroinženýr vůbec "nevidí" a často se jen může domnívat, co všechno se v ní vlastně odehrává. A v mnoha případech to neví ani přímo servisní elektrotechnik výrobce zařízení, protože to, že dnes někdo vyrábí celé průmyslové zařízení, nemusí vůbec znamenat, že si vyvíjí její řídící jednotku a software. I když je zařízení řízeno univerzálním PLC (Programmable Logic Controller = programovatelným automatem), je hardware "tajemstvím" výrobce PLC a jeho software může vyvíjet zase jiná subdodavatelská firma. Nebo i když si řídící software přímo vyvíjí sám výrobce stroje, již detaily obvykle nezná přímo servisní technik, protože servisní technik prostě obvykle není školený programátor a programátor zase nebude dělat servisního technika, protože jeho práce je vyvíjet nové aplikace. Ve výsledku to tak nutně musí znamenat současný stav servisování zařízení postavený na přímých výměnách kompletních celků v podobě desek, karet či PLC bez jejich detailního studování, kde se problém nachází.

Problematika servisovatelnosti stárnoucích strojů

Systém oprav pomocí výměny celých celků, však brzo naráží na své limity se stárnutím strojů. Stále rostoucí rychlost inovací, která jsou žádoucí a na první pohled nevykazuje žádné negativní aspekty, totiž logicky zkracuje životnost strojů ve smyslu jejich možné opravitelnosti a servisování. Žádný výrobce, zvláště ten, který vyrábí elektronické komponenty, totiž nemůže současně stále rychleji vyvíjet a následně vyrábět nová zařízení či elektronické součástky a přitom stále současně vyrábět a podporovat i ty staré. Kdyby se to tak mělo dělat, tak s rostoucí rychlostí inovací by mu neustále rostlo i výrobní a skladové portfolio produktů, na které však má jen omezené výrobní kapacity. Navíc se snižujícím se objemem výroby starých součástek tak výrazně vzroste jejich cena, že nakonec jejich výroba již není rentabilní. Proto se stále rychlejšími inovacemi musí stroje nutně i rychleji tzv. morálně zastarávat. Prostě to v praxi znamená, že řídící jednotky starších strojů mohou obsahovat PLC, elektronické karty nebo integrované obvody, které již nikdo nevyrábí.

To není žádný problém, když stroj funguje, ale je to najednou obrovský problém, když takový stroj přestane pracovat právě kvůli tomu, že již tato nevyráběná součást doslouží. V tu chvíli je uživatel tohoto stroje, který mu ve výrobní lince vyrábí produkt, tzv. v prčicích (slušně řečeno), protože mu to nikdo neopraví a výroba a dodání nového specializovaného výrobního stroje dost často postaveného na míru dané výrobní kapacitě a danému vyráběnému produktu trvá i několik měsíců. Majitel či manažer takové firmy se pak může třeba i "stavět na hlavu", ale prostě tuto svoji nastalou tíživou situaci rychle nevyřeší.

Jediná možnost, jak se těmto dnes infarktovým situacím vyhnout, je "myslet dopředu", informovat se pravidelně o situaci se servisovatelností jím používaných strojů u jejich výrobce a případně zavčasu provést výměnu za stroje nové, obsahující aktuálně vyráběné a tudíž opravitelné / vyměnitelné elektronické komponenty, byť ten stávající například 10 let starý stroj ještě bezvadně funguje. Tedy je nutné držet výrobní linky na aktuálním stupni vývoje techniky. V některých případech může být východiskem jen výměna starého typu řídící jednotky stroje na nový. To však ne vždy a ne u všech strojů jde nebo to někdy bývá složitější i dražší operace než výroba celého nového stroje. Navíc při takovém předělání je někdy nutné celou výrobní linku odstavit i na několik týdnů (např. kvůli výměně kabeláže apod.), což při přímé výměně celého starého stroje za nový může být jen otázka dnů či jen hodin.

Záleží tedy ve výsledku na konkrétní "manažerské" situaci dané firmy, co je pro ní z provozního i finančního hlediska méně nákladné. Někdy na první pohled méně nákladné řešení, tedy úprava / předělání stávajícího stroje na nové komponenty, bývá nakonec ve výsledku ta horší a dražší varianta s méně jistým výsledkem. Navíc úpravou starého stroje v mnoha případech nelze dosáhnout žádného výrazného vylepšení provozních parametrů, zatímco se zcela novým strojem lze například plně využít možností nových technologií a tak zvýšit automatizaci, rychlost či přesnost výroby.

Se stále rostoucí rychlostí inovací a tedy i rychlejším zastaráváním strojů tak tedy přímo souvisí i stále zkracující se doba pro provedení úprav či obměny výrobních strojů. A to je finančně náročná záležitost jak pro malou firmu s jednou výrobní linkou, tak i pro nadnárodní společnost s desítkami či stovkami výrobních linek. Zatímco pro malého výrobce může být velmi "rozpočtově" náročné vyměnit každých 7 - 15 let jeden či dva výrobní stroje, pro velkou výrobní firmu může být rozpočtově náročné vyměnit či renovovat v periodě 7 - 15 let třeba několik desítek až stovek výrobních strojů. Například z mé praktické zkušenost vím, že některé velké firmy v ČR by již teď měly prakticky nepřetržitě každý rok vyměnit například až 10 výrobních strojů, aby udržely stav svých produkčních linek na aktuální  technologické úrovni a hlavně jejich rychlé opravitelnosti v případě vyskytu závady.

Závěr

Aby výrobní společnost mohla "v klidu" a předvídatelně vyrábět a plnit tak svoje smluvní dodavatelské povinnosti, musí se dnes více zajímat a  starat o stáří svých strojů i v době jejich bezchybné funkce a informovat se u jejich výrobců o aktuálních a budoucích možnostech jejich oprav.

Většina výrobců je obvykle schopna definovat nebo alespoň odhadnout minimální dobu přímé servisní podpory a schopnosti výroby či dodání náhradních dílů pro dané konkrétní výrobní zařízení. Dnes je běžné, že každý spolehlivý výrobce je schopen dodávat díly alespoň 5 let po ukončení výroby daného typu stroje. Nicméně u průmyslových zařízení, o proti sériově vyráběným spotřebním zařízením, může být situace případ od případu dost odlišná v závislosti na tom, jak je stroj "speciální". Samozřejmě u neobvyklého stroje vyrobeného na klíč pro nějakou speciální aplikaci je nutné se mít z pohledu servisovatelnosti (opravitelnosti) více na pozoru, než u sériově či alespoň polosériově vyráběného standardního zařízení.

Hodnocení článku: 



Informace obsažené v článcích jsou platné k datu vydání uvedeném v hlavičce článku a jejich platnost může být časově závislá

Komentáře a diskuse vyjadřují názory autorů, nikoliv redakce, která za jejich obsah nenese zodpovědnost.