Fem kendetegn for fremtidens fabrik

Fremtidens fabrikation bliver ikke 100 procent automatiseret. Det vurderer Teknologisk Institut, som igennem et EU-projekt er ved at designe fremtidens produktion med den rette balance mellem menneske og maskine.

I artiklen her skitseres et billede af morgendagens produktionsgulv, som blandt andet kommer til at byde på en højere grad af individuelt fremstillede produkter.

Der er trillet mange produkter ned af samlebåndet, siden man i slutningen af 1800-tallet begyndte at fremstille ved maskiners kraft.

Selvom nutidens moderne produktionsvirksomheder er nået langt, når det kommer til at indrette effektive og i flere tilfælde højteknologiske produktionsanlæg, så er udviklingen dog langt fra gået i stå.

Teknologisk Institut, som siden 1906 har beskæftiget sig med at lette arbejdet i erhvervslivet gennem ny teknologi, er i dag involveret i en lang række projekter, som skal udvikle morgendagens produktionsteknologi til de danske virksomheder.

Ét af de projekter er det EU-finansierede SHOP4CF, som i meget korte træk går ud på at designe fremtidens produktion med den rette balance mellem menneske og maskine.

I den anledning tegner Teknologisk Institut et billede af, hvordan fabrikker kommer til at se ud, hvis man spoler en håndfuld år frem i tiden – og hvilken rolle mennesker kommer til at spille.

1. Menneskecentreret

Det har i mange år været en produktionsingeniørs store drøm at nå til at punkt, hvor man fik automatiseret 100 procent af en fabrikshals menneskeinvolverede processer. At slukke lyset, gå hjem og lade robotterne klare alt arbejdet.

Der er dog et par problemer med den drøm.

For det første er det i de fleste tilfælde alt for dyrt at fuldautomatisere. En god tommelfingerregel er, at man kun bør automatisere 80 procent af sin produktion, da de sidste 20 procent ville koste 80 procent af prisen for at automatisere det hele.

For det andet er der heldigvis ved at gro en erkendelse af, at man opnår det bedste produkt i samarbejdet mellem robotter og mennesker. Rollefordelingen lyder, at robotterne tager det tunge, kedelige og nedslidende arbejde og mennesker udfører de kreative og motorisk komplicerede opgaver.

Der er for at sige det kortere stadig brug for mennesker i fremtidens fabrik.

2. Rekonfigurerbar

Fremtiden tyder mere og mere på et farvel til statiske produktionslinjer, som vi kender dem, og en introduktion til mere dynamiske arbejdsstationer, hvor produkter transporteres og fremstilles på kryds og tværs af produktionsgulvet ved hjælp af mobile, samarbejdende robotter.

Årsagen til denne udvikling skal findes i et skifte fra at producere mange af de samme produkter til at producere få af mange forskellige produkter. Kundetilpasset produktion er et andet ord for det.

Som et jordnært eksempel kan nævnes LEGO-figurer, hvor en modulær produkt- og produktionsopbygning muliggør, at man med få komponenter kan skabe en stor variation af figurer.

Det er dog for mindre virksomheder stadig en stor udfordring at kunne levere automatiseret, kundetilpasset produktion. Det kræver nemlig et mere fleksibelt setup – eller hvad produktionsteknikere kalder rekonfigurerbar produktion - og det er også noget, vi arbejder målrettet på at udvikle.

3. Intelligent

Kunstig intelligens kommer til løfte alle niveauer af fremtidens fabrik – helt fra deep learning-baserede kameraalgoritmer, som gør robotter i stand til at detektere kvalitetsfejl, til avanceret planlægningssoftware, der kan forudsige maskinnedbrud og foreslå justeringer i produktionen baseret for forsinkelser eller prisstigninger på råvarer eksempelvis.

Visualiserende XR-teknologier som virtual, augmented og mixed reality kommer også til at spille en mere fremtrædende rolle i fremtidens fabrik. Som et beslutningshjælpende værktøj, der eksempelvis kan tilføje et lag af relevant information ovenpå det, som øjet ser, og som et redskab til at forbinde mennesker og udstyr - eksempelvis på geografisk afkoblede fabrikker eller i farlige eller sterile arbejdsmiljøer.

4. Remanufacturing

En spirende, bæredygtig trend er virksomheder, der tilbyder kunder at tilbagekøbe deres gamle produkt, som virksomheden så skiller ad og bruger til at bygge den nyeste generation af produktet.

Det stiller dog krav til produktdesign – at produkterne nemt kan skilles ad til genbrug.

Mit gæt er, at der ikke bliver mindre af denne tilgang i fremstillingsindustrien fremadrettet, da verden for alvor er begyndt at genoverveje sin tilgang til råvarehåndtering.

5. Datadrevet

Virksomheder kommer i stigende grad til at kunne konvertere deres nuværende beslutningsgrundlag fra mavefornemmelser til faktuelle data – og på den måde finde den mest optimale måde at producere på.

Med mere og bedre data – og et system til at håndtere det – kan man nemmere lave pålidelige 'what if'-analyser. Hvad betyder dén og dén justering for kvaliteten, antallet af produkter vi kan producere pr. time? Og så videre.

Man kan også bruge data til at foretage mere realistiske, digitale tests af ændringer i produktionsdesignet. Hvis du kobler en ny robot til den her arbejdsstation, hvad betyder det så for produktionen? Øger det rent faktisk mængden af færdige varer eller ender man bare med en flaskehals et andet sted i fabrikshallen?

Man kan kort sagt nemmere og mere realistisk afgøre om forskellige indkøb er investeringen værd.
 

Du har som produktionsvirksomhed, systemintegrator eller teknologiudvikler lige nu (og indtil 30. april 2022) også mulighed for at søge støtte via SHOP4CF-projektet, som står klar til at uddele ni millioner kroner til at løse udfordringer på produktionsgulvet. Læs mere om det åbne kald her.

Hvis du har spørgsmål til ovenstående eller har brug for en uvildig rådgiver til dit forestående automationsprojekt, så tag fat i sektionsleder Jacob Kortbek via 72 20 11 52 eller jkk@teknologisk.dk.