Celem procesu produkcyjnego jest wytworzenie określonego produktu końcowego. Wszystkie etapy są istotne dla ostatecznego efektu. Dlatego stałe doskonalenie procesu produkcyjnego ma kluczowe znaczenie dla każdego przedsiębiorstwa wytwórczego, które chce pozostać konkurencyjne na rynku. Liczy się tu nawet najmniejszy szczegół. Niemniej na końcową efektywność wpływa wiele czynników. Miejsce, czas, zastosowane surowce i materiały, a także profesjonalne narzędzia – proces produkcji wymaga odpowiednich nakładów i zasobów, aby przebiegał w satysfakcjonujący sposób. Gdzie istotna jest precyzja, szczególną rolę odgrywają także dokładne pomiary.
Tylko odpowiedni sprzęt do mierzenia jest w stanie wskazać precyzyjne wyniki. Ich interpretacją, a wcześniej właściwym doborem metod pomiarowych, zajmuje się nauka nazywana metrologią. Jej podstawą jest oparcie się na jednostkach miar. Najczęściej stosowanym standardem pozostaje układ SI. Podstawowe jednostki dotyczą długości, masy, czasu czy temperatury. Mierzyć można jednak również kąty, ciśnienie, natężenie prądu elektrycznego, siłę, światłość, aktywność katalityczną czy liczność materii. Metrologia to dziedzina, w której teoria znajduje duże odzwierciedlenie w praktyce. Przy tym zawsze bierze pod uwagę parametry, jakie mogły wpłynąć na niedokładność samego pomiaru. Jej znaczenie dla przemysłu jest nieocenione, choć czasem trudno to dostrzec.
Od pary do przemysłu 4.0
Umownym początkiem 1. rewolucji przemysłowej była końcówka XVIII w. Produkcję mechaniczną zaczęto wtedy wspomagać siłą wody oraz pary. Kolejnym przełomem była elektryczność, która dała początek 2. rewolucji przemysłowej. Trwała ona od ok. 1900 roku aż do lat 70. XX w. Wtedy z kolei rozpoczęto automatyzację produkcji i umownie rozpoczęła się 3. rewolucja przemysłowa. Podczas targów w Hanowerze w 2011 r. po raz pierwszy użyto w języku niemieckim sformułowania „Industrie 4.0”, czyli „Przemysł 4.0”. Pochodził on z projektu dotyczącego komputeryzacji procesów wytwórczych. To symboliczny moment, w którym narodziła się 4. rewolucja przemysłowa. Była to jednak dopiero koncepcja, która ma zostać zrealizowana w przyszłości.
Automatyzacja procesów produkcyjnych jest jednak faktem i wciąż postępuje. Dlatego niektórzy badacze uważają, że faktycznie znajdujemy się w trakcie kolejnej, a więc właśnie 4. rewolucji przemysłowej. Dzięki wykorzystaniu inteligentnych technologii ma nastąpić unowocześnienie produkcji w zakładach przemysłowych na niespotykaną dotychczas skalę. Obejmować będzie to zarówno automatyzację, jak i monitoring oraz logistykę. Przemysł 4.0 jako pojęcie oznacza integrację inteligentnych maszyn i systemów, a także zmiany w procesach produkcyjnych wpływające na ich jakość oraz elastyczność. To wizja inteligentnej fabryki, w której technologia przejmuje możliwie wiele funkcji od ludzi, dla których w przemyśle przewidziano w zamian zupełnie inne zadania.
Przemysł 4.0 – najważniejsze założenia
Konkretne cele wymagają konkretnych działań. Aby 4. rewolucja przemysłowa się powiodła, konieczne jest wprowadzenie w zakładach przemysłowych rozwiązań zgodnych z ideą. Technologia cyfrowa wysokiej jakości to podstawa do integracji wszystkich maszyn i systemów, a także automatycznej wymiany informacji pomiędzy nimi. Analiza danych z urządzeń oraz czujników pozwala w rezultacie zoptymalizować proces produkcji. Jednocześnie staje się on bardzo elastyczny, gotowy na szybką reakcję i dostosowanie się do bieżących potrzeb rynku czy wymagań klientów. Swoją rolę do odegrania mają tutaj również autonomiczne maszyny, które dokonają autokorekty. Dlatego każdy etap łańcucha, włącznie z planowaniem zapasów, mocy przerobowej czy kontroli, musi być inteligentny.
W tej koncepcji sztuczna inteligencja ma jednak wspierać człowieka w podejmowaniu decyzji i budować przyjazne środowisko pracy, a nie go zastąpić. Przemysł 4.0 łączy ze sobą ludzi, maszyny oraz systemy IT w celu lepszej wydajności, czyli maksymalnego zwiększenia zysków z działalności przy minimalnych nakładach. Skuteczny system z dużym wyprzedzeniem przewidzi zastoje w produkcji i zapobiegnie im. Nie bez znaczenia jest tu również podejście ekologiczne. Inteligentna fabryka zredukuje samodzielnie swój ślad węglowy. Z racji ciągłego rozwoju technologii, ten rodzaj rewolucji w przemyśle jest zapewne nie do uniknięcia. Nie wiadomo tylko, ile czasu potrzeba, aby koncepcja w pełni stała się rzeczywistością.
4. rewolucja przemysłowa a metrologia
Rozwój przemysłu wymaga także rozwoju narzędzi pomiarowych. Aby metrologia miała swoją istotną wartość w procesie produkcyjnym, musi dopasowywać się do systemu, ale również wpływać na jego dalszy rozwój. Rola narzędzi metrologicznych jest tu dość oczywista. Przemysł 4.0 zakłada sterowanie procesem w oparciu o liczne analizy danych pomiarowych przy ograniczeniu zaangażowania pracowników. Nie chodzi tu tylko o wykrywanie błędów w produkcji. Stałe podnoszenie jakości i wydajności, a także dalsza cyfryzacja i automatyzacja narzędzi to najważniejsze cele 4. rewolucji przemysłowej. Znaczenie ma też łatwość obsługi, coraz większa precyzja, a także szybkość wykonywania pomiarów oraz przesyłu informacji.
Nowoczesna produkcja łączy ze sobą świat fizyczny, cyfrowy, a także wirtualny. Przemysł przyszłości, aby pozostać konkurencyjnym, musi się dostosować do nowych warunków. Narzędzia pomiarowe przyszłości zbierają wiele informacji w tym samym czasie. Dokładne dane pozwalają na szybkie korekty i zmiany w procesach. W ten sposób możliwa jest np. produkcja krótkich serii. Jednocześnie liczba awarii czy braków zostaje zminimalizowana, co wpływa na większą opłacalność danego biznesu. Pomiary to integralna część procesu, a nie jak wcześniej jeden ze składowych elementów. Również w tę dziedzinę z rozmachem wkraczają nowoczesne technologie. Bez dokładnych pomiarów i dostosowanych narzędzi dalszy rozwój w pewnym momencie nie będzie już możliwy.
