Przemysł 5.0, znany również jako piąta rewolucja przemysłowa, to nowa koncepcja, która kładzie nacisk na aspekt ludzki w procesie rozwoju technologicznego. W branży samochodowej oznacza to integrację zaawansowanych technologii, takich jak sztuczna inteligencja i robotyka, z ludzkimi umiejętnościami i kreatywnością.
Pojęcie Przemysłu 5.0 pojawiło się po raz pierwszy w 2016 roku w Japonii. Stanowiło ono odpowiedź na rosnące wyzwania związane z globalizacją, starzeniem się społeczeństwa oraz zmianami klimatycznymi. W ramach Przemysłu 5.0 zakładane jest pogłębienie integracji człowieka z technologią, co ma zwiększyć efektywność i elastyczność produkcji części samochodowych, a także promować bardziej zrównoważone procesy produkcyjne. Doświadczenia wyniesione z epidemii COVID 19 pokazały wyraźnie, że takie rozwiązanie może również zwiększyć odporność sektora produkcyjnego i logistycznego na kryzysy dzięki m.in. lepszemu zarządzaniu łańcuchem dostaw. Przede wszystkim jednak technologia ma służyć ludziom. Ma być również bardziej przyjazna środowisku, gdyż główny nacisk jest kładziony na ochronę zasobów i gospodarkę obiegu zamkniętego. Wdrożenie założeń Przemysłu 5.0 w obszarze branży automotive może również wiązać się z rosnącą personalizacją pojazdów, lepszym zarządzaniem zasobami oraz większą elastycznością reagowania na zmieniające się potrzeby rynku.
Przemysł 5.0 – czym się charakteryzuje?
Przemysł 5.0 różni się pod wieloma względami od Przemysłu 4.0. Główny akcent został w tym przypadku położony na współpracę między ludźmi a maszynami, w ramach której technologia wspiera pracowników w realizacji ich codziennych zadań. Natomiast Przemysł 4.0 koncentruje się głównie na automatyzacji i cyfryzacji procesów produkcyjnych, z uwzględnieniem Internetu Rzeczy (IoT), Big Data i sztucznej inteligencji. Kolejną ważną różnicą jest personalizacja rozwiązań. Przemysł 5.0 dąży do większej indywidualizacji produktu, który ma jak najtrafniej odpowiadać na potrzeby klientów. Z kolei Przemysł 4.0 przewiduje produkcję seryjną z wykorzystaniem zaawansowanych technologii. Kolejna różnica dotyczy stosunku do środowiska. Przemysł 5.0 aktywnie promuje ekologiczne i zrównoważone praktyki produkcyjne, takie jak wykorzystanie odnawialnych źródeł energii i recykling. Dla odróżnienia Przemysł 4.0 koncentruje się przede wszystkim na poprawieniu efektywności energetycznej, jednak nie zawsze bierze pod uwagę zrównoważony rozwój. Skupienie na jak najlepszym wykorzystaniu energii bez uwzględnia innych czynników prowadzi jednak do większej podatności cyklów produkcyjnych na kryzysy. Dlatego w koncepcji Przemysłu 5.0 systemy produkcyjne są projektowane tak, aby mogły przetrwać np. pandemie czy inne zakłócenia w łańcuchu dostaw.
Kluczowe aspekty przemysłu 5.0
Koncepcję Przemysłu 5.0 najlepiej opisuje pięć najważniejszych pojęć, które są najczęściej wymieniane w publikacjach na jej temat:
- Human-centric – technologia jest projektowana dla ludzi i z myślą o ich wspieraniu, a nie zastąpieniu. Pracownicy są najważniejszym elementem procesu produkcyjnego, dzięki swoim umiejętnościom, doświadczeniu i kreatywności.
- Personalizacja – produkcja części samochodowych powinna być bardziej elastyczna i dostosowana do indywidualnych potrzeb klientów. Zaawansowane technologie, takie jak sztuczna inteligencja i robotyka pozwalają na efektywne ekonomicznie wywarzanie produktów na zamówienie.
- Zrównoważony rozwój – Przemysł 5.0 promuje ekologiczne i zrównoważone praktyki produkcyjne, takie jak wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, recykling materiałów oraz ograniczanie odpadów.
- Odporność – systemy produkcyjne są projektowane w taki sposób, aby działały bez zakłóceń nawet w kryzysowych sytuacjach, a firmy mogły szybciej reagować na zmieniające się warunki rynkowe.
- Współpraca człowiek-maszyna – roboty i systemy AI wykonują za pracowników rutynowe i potencjalnie niebezpieczne zadania, dzięki czemu mogą się oni skupić na bardziej kreatywnych i wartościowych działaniach.
Przemysł 5.0 a produkcja części samochodowych
Przemysł 5.0 może znacząco zmienić produkcję części samochodowych i to w wielu aspektach. Dzięki zaawansowanym technologiom, takim jak sztuczna inteligencja i robotyka, będzie można produkować części samochodowe dostosowane do indywidualnych potrzeb. Duże znaczenie ma tu np. technologia druku 3D, która pozwala na szybkie prototypowanie i produkcję części samochodowych na zamówienie. W Przemyśle 5.0 roboty i systemy AI stworzą bezpieczne środowisko pracy dla ludzi, pozwalając im skupić się na bardziej złożonych zadaniach, związanych np. z innowacjami. Już teraz firma BMW stosuje koboty, czyli roboty współpracujące, które pracują ramię w ramię z ludźmi, montując drobne komponenty. W optymalizacji produkcji samochodów, przewidywaniu awarii maszyn oraz zarządzaniu łańcuchem dostaw pomoże sztuczna inteligencja (AI). Takie rozwiązanie wdrożyło np. Audi, które używa go w procesie zarządzania jakością, co pozwala zmniejszyć liczbę wadliwych części. Ponadto dzięki Internetowi Rzeczy (IoT) maszyny i urządzenia tworzą inteligentną sieć, co umożliwia monitorowanie i zarządzanie procesami produkcyjnymi w czasie rzeczywistym. Natomiast nacisk na ochronę środowiska w wymiarze produkcji części samochodowych przełoży się na większe wykorzystanie materiałów odnawialnych, pochodzących z recyklingu, unikanie marnotrawstwa, a także wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.
Wdrożenie przemysłu 5.0 w branży automotive
Wdrożenie założeń Przemysłu 5.0 w przedsiębiorstwie motoryzacyjnym wymaga wzięcia pod uwagę wielu aspektów i strategicznego podejścia do wdrożenia. Pierwszym krokiem jest ocena stanu obecnego. Audyt struktury organizacyjnej i technologicznej umożliwi określenie etapu, na jakim znajduje się przedsiębiorstwo oraz identyfikację obszarów, które wymagają modernizacji. Na pewno niezbędne będą inwestycje w szkolenia pracowników. Przemysł 5.0 kładzie wyraźny akcent na współpracę człowieka z maszyną, dlatego to bardzo ważne, aby pracownicy byli odpowiednio przygotowani do pracy z nowymi technologiami. Kolejnym krokiem jest wdrożenie kobotów, których zadaniem jest nie tylko zwiększenie efektywności produkcji części samochodowych, lecz także poprawa bezpieczeństwa pracy. Machine learning w branży automotive to niezwykle przyszłościowy obszar z uwagi na charakter pracy i rodzaj obrabianych elementów. Dlatego warto również sięgnąć po korzyści, jakie niesie za sobą sztuczna inteligencja i Internet Rzeczy (IoT). Będą one niezbędne do monitorowania oraz optymalizacji procesów produkcyjnych. Aby wdrożyć wszystkie te elementy, należy skorzystać z pomocy profesjonalnych firm oferujących takie usługi. Ponieważ jednym z kluczowych elementów Przemysłu 5.0 jest ekologia, niezbędne będzie również rozważenie zastosowania odnawialnych źródeł energii do zasilania smart factory oraz wykorzystania materiałów z recyklingu czy technologii umożliwiających racjonalne wykorzystanie surowców. Oznacza to bardzo pozytywne perspektywy tworzyw sztucznych w branży motoryzacyjnej. W przyszłych latach tworzywa sztuczne w budowie samochodów będą stanowić coraz większy procent, gdyż doskonale odpowiadają wymogom nowoczesnej produkcji. Produkowane w Knauf Industries elementy samochodowe z EPP i EPS pozwalają na realizację niezwykle lekkich i przydatnych do recyklingu części, które zapewniają szerokie możliwości projektowe.
Korzyści z przemysłu 5.0 dla produkcji części samochodowych
Wdrożenie Przemysłu 5.0 w przedsiębiorstwie produkującym części samochodowe przynosi wiele korzyści, między innymi w postaci większej wydajności. Zastosowanie kobotów pozwala na lepsze wykorzystanie materiału i zasobów ludzkich. Bardziej precyzyjne monitorowanie procesów produkcyjnych przez AI prowadzi do lepszej kontroli jakości i mniejszej liczby wadliwych części. Kolejną korzyścią jest redukcja kosztów, dzięki automatyzacji i optymalizacji procesów produkcyjnych. Do oszczędności finansowych przyczyniają się także lepsze zarządzanie zasobami i minimalizacja odpadów. Natomiast personalizacja produkcji części samochodowych i większa elastyczność sprawiają, że przedsiębiorstwo może lepiej dostosować się do szybko zmieniających się potrzeb rynku, a przy tym jest bardziej stabilne i odporne na wszelkie zakłócenia w otoczeniu rynkowym. Natomiast wdrożenie zasad zrównoważonego rozwoju pozwala zmniejszyć ślad węglowy i ograniczyć wpływ działalności na środowisko. Może to nie tylko zmienić wizerunek firmy, lecz także potencjalnie ułatwić nawiązanie relacji handlowych z większymi odbiorcami, którzy wymagają od swoich partnerów proekologicznego podejścia i spełnienia niektórych norm.
Wyzwania i przyszłość przemysłu 5.0
Rozwój Przemysłu 5.0 wiąże się z wieloma niewiadomymi i wyzwaniami. Najbardziej oczywistym z nich są wysokie koszty zakupu zaawansowanych technologii, takich jak koboty, AI i IoT. Firmy planujące wdrożyć jego założenia muszą być gotowe na znaczące inwestycje w infrastrukturę i szkolenia pracowników. Kolejnym problemem może okazać się integracja nowych technologii z już istniejącymi systemami produkcyjnymi. Wymaga to starannego planowania i koordynacji, aby zapewnić płynne działanie wszystkich elementów przedsiębiorstwa. Niezwykle ważnym aspektem jest w tym zakresie bezpieczeństwo danych. Wraz z rosnącym wykorzystaniem IoT i AI, zwiększa się ilość danych generowanych i przetwarzanych przez przedsiębiorstwo. Sprawia to, że może stać się ono celem cyberataków, co wiąże się z koniecznością zastosowania odpowiednich zabezpieczeń. Nie bez znaczenia jest także czynnik ludzki. Wprowadzenie nowych technologii i procesów może spotkać się z oporem ze strony pracowników. Ważne jest, aby zarządzać zmianą w sposób, który minimalizuje stres i niepewność personelu. Problematyczne może być także spełnienie wymagań związanych z ochroną środowiska. Firmy muszą znaleźć odpowiednią równowagę między zrównoważonym rozwojem a rentownością działania. Pomimo wszystkich tych wyzwań, Przemysł 5.0 jest bardzo rozwojową koncepcją.
Jakie są kierunki rozwoju Przemysłu 5.0?
Kierunki innowacji w ramach Przemysłu 5.0 koncentrują się na bardziej zaawansowanej współpracy pomiędzy człowiekiem a maszyną z naciskiem na większą intuicyjność i efektywność współdziałania. Cyfrowe bliźniaki, czyli wirtualne modele rzeczywistych obiektów, będą coraz częściej wykorzystywane do monitorowania oraz optymalizacji procesów projektowych i produkcyjnych. Pozwoli to na lepsze zarządzanie zasobami i szybsze reagowanie na problemy. Sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe będą nadal rozwijane, dzięki czemu będą mogły przeprowadzać bardziej zaawansowane analizy danych. W efekcie pozwoli to na jeszcze lepsze zarządzanie produkcją i jakością. Wraz z rosnącym wykorzystaniem technologii cyfrowych bezpieczeństwo danych będzie stawało się coraz bardziej istotne, a firmy zwiększą nakłady w zaawansowane systemy ochrony przed cyberatakami. Większą przejrzystość i bezpieczeństwo danych w procesie zarządzania łańcuchem dostaw zapewni technologia blockchain. Przemysł 5.0 będzie coraz mocniej skoncentrowany na ochronie zasobów i tworzeniu gospodarki obiegu zamkniętego, w której materiały są poddawane recyklingowi i wielokrotnie przetwarzane bez utraty jakości. Bardzo przyszłościowym zagadnieniem są także bioinspirowane urządzenia oraz inteligentne materiały, które np. mogą same się naprawiać lub zmieniać swoje właściwości w zależności od warunków otoczenia.