Automatizace a digitalizace: AI jako motor výroby a datové inteligence

  • Tomáš Kumhera, vedoucí IT oddělení ve společnosti THIMM Obaly k.s. –

Digitalizace a automatizace v průmyslu nejsou více vizí budoucnosti, ale standardem dnešní doby. Umělá inteligence a pokročilé technologie zásadně proměnily způsob, jakým se ve výrobních společnostech řídí procesy, analyzují data a přistupuje k interní organizaci. Obalový průmysl není výjimkou. Právě naopak.

Transformace průmyslu, která se odehrává pod vlivem konceptu Průmyslu 4.0, se projevuje zásadním způsobem v celém životním cyklu výrobních procesů. Digitalizace již dávno nepředstavuje pouze zavedení řídicích systémů nebo nasazení robotických linek, Jde o postupnou integraci inteligentních technologií do všech vrstev provozu. Výroba se proměňuje ve vysoce koordinované prostředí, kde se sbírají, analyzují a vyhodnocují data v reálném čase a kde se zvyšující autonomií zařízení mění role pracovníků i způsob, jakým podnik reaguje na poptávku.

Společnosti, které s tímto přechodem začaly včas, dnes disponují nejen technickou infrastrukturou, ale i zkušenostmi s reálnou implementací principů Průmyslu 4.0. Jejich výrobní závody jsou natolik pokročilé, že v nich většina činností probíhá autonomně a člověk zde vystupuje spíše v roli dozorčího a analytika než jako přímý operátor. Tato změna umožnila výrazné zvýšení produktivity, kvality a flexibility výroby a zároveň nastavila nový standard pro obor zpracování vlnité lepenky.

Umělá inteligence v praxi: zrychlení, zpřesnění, úspory

Zavedení pokročilých algoritmů umělé inteligence přináší nový rozměr zejména v oblasti správy dat a rozhodování. Prvním příkladem využití AI v průmyslové továrně je systém pro tvorbu cenových nabídek. Co dříve vyžadovalo spolupráci tří oddělení a trvalo několik dní, dnes řeší neuronová síť během pěti vteřin s přesností přes 96 %. Algoritmus zohledňuje nejen historická data, ale i vytíženost kapacit, ceny vstupních materiálů nebo časovou náročnost zakázky. Výsledkem je výrazné snížení chybovosti, rychlejší reakce na poptávku a uvolnění lidských zdrojů pro kreativnější nebo strategické úkoly.

Kromě obchodní administrativy se AI uplatňuje i přímo ve výrobním procesu. Například při analýze výkonu jednotlivých zařízení či plánování prediktivní údržby. Moderní senzory instalované na klíčových místech výrobních linek nepřetržitě sbírají data, která jsou v reálném čase vyhodnocována. Systém pak umí s dostatečným předstihem upozornit na vznikající problém, ať už jde o změnu vibrací, zahřívání nebo nesoulad v rychlosti výstupu. Takové prediktivní scénáře umožňují plánovat servisní zásahy mimo provozní špičku a předejít výpadkům.

S využitím umělé inteligence lze rovněž modelovat chování výroby při změně některého z parametrů – například typu materiálu, rozměrů obalu nebo požadované série. Virtuální simulace probíhají ještě před samotným nastavením stroje, čímž se snižuje zmetkovitost a zrychluje příprava nové zakázky. Tento přístup je efektivní zejména u zákaznických řešení na míru, kde se výrazně snižuje doba mezi poptávkou a výrobou.

Digitální technologie a flexibilita výroby

Součástí digitální transformace jsou rovněž technologie, které umožňují radikální změnu ve způsobu, jakým se produkty navrhují, vyrábějí a personalizují. Mezi klíčové nástroje tohoto posunu patří laserový výsek a digitální tisk, technologie, které posouvají výrobu od hromadné standardizace k flexibilnímu, variabilnímu a na zákazníka orientovanému provozu.

Laserový výsek umožňuje přesné a velmi rychlé řezání široké škály tvarů bez nutnosti použití tradičních raznic. Tím odpadá potřeba mechanické výroby výsekových nástrojů, snižuje se doba přípravy výroby a zároveň výrazně narůstá její variabilita. Úprava výrobku je otázkou změny datového podkladu, nikoli mechanické přestavby zařízení. Laserové výseky zvládají složité kontury, jemné detaily a nepravidelné obrysy, což z nich činí ideální nástroj pro výrobu obalů s kreativními nebo technicky náročnými prvky.

Vedle zrychlení přípravy výroby přináší tato technologie i nižší materiálovou spotřebu díky optimalizaci výřezů, snížení zmetkovitosti a možnost lepšího řízení výrobních nákladů. Z pohledu koncového použití pak laserový výsek rozšiřuje možnosti designu i funkčnosti. Umožňuje například vytvářet obaly s přidanými interaktivními vlastnostmi, funkčními perforacemi, rozkládacími prvky nebo modulárním uspořádáním.

Digitální tisk se stal dalším stavebním kamenem flexibilní výroby. Oproti klasickým tiskovým technikám, které vyžadují výrobu tiskových forem, přestavby a pečlivou kalibraci strojů, nabízí digitální tisk okamžitou připravenost a možnost tisku i velmi malých sérií bez ekonomického handicapu. Díky tomu je možné přizpůsobit grafiku, jazykovou verzi, produktové informace nebo vizuální styl konkrétním segmentům trhu, regionům nebo dokonce jednotlivým zákazníkům.

Tato technologie otevírá prostor pro masovou personalizaci, kdy je každý kus výsledného produktu přizpůsoben konkrétním požadavkům, aniž by došlo ke zpomalení výrobního toku. Přechod k této formě výroby se opírá o digitalizovaná výrobní data, softwarově řízený workflow a propojení tiskových jednotek s plánovacími systémy výroby.

Významnou roli zde hraje také integrace digitálních a interaktivních prvků. Technologie umožňují tisk variabilních dat včetně QR kódů, čárových kódů, personalizovaných zpráv nebo dynamických prvků propojených s online prostředím. Kombinace tisku s daty umožňuje vytvořit z obalu nejen fyzický nosič, ale také digitální rozhraní – například vstup do rozšířené reality, přístup k produktovým informacím, individualizovaným nabídkám nebo gamifikovanému obsahu.

Flexibilní výroba založená na digitálních technologiích rovněž přináší významné přínosy v oblasti udržitelnosti. Eliminuje nadprodukci, omezuje nutnost skladování neaktuálních zásob a zkracuje výrobní cyklus. Data-driven přístup navíc umožňuje přesně plánovat objem i strukturu výroby podle aktuální poptávky a minimalizovat odpad.

V konečném důsledku se výroba posouvá od modelu „make-to-stock“ k modelu „make-to-order“ s možností rychlé reakce, vyšší přidanou hodnotou a výrazným snížením výrobní setrvačnosti. Díky tomu se digitální technologie stávají nejen nástrojem pro zvyšování efektivity, ale i klíčovým prvkem konkurenční výhody v tržním prostředí, které klade důraz na individualizaci, rychlost a ekologickou odpovědnost.

Internet of Packs a nová dimenze transparentnosti

Významným prvkem v oblasti digitalizace je také projekt Internet of Packs. Každý obal nese vlastní QR kód a digitální identitu, která umožňuje sledování jeho cesty napříč výrobou, logistikou i uživatelským prostředím. Tento přístup nejen zvyšuje transparentnost, ale také umožňuje doplnit obal o personalizovaný obsah nebo propojení s online prostředím. V důsledku toho obal plní nejen funkci ochrannou a logistickou, ale i komunikační a marketingovou.

Pro zákazníka vzniká nová vrstva zážitku, kdy přes QR kód může získat přístup ke speciálním kampaním, soutěžím, nebo sledovat původ a uhlíkovou stopu svého produktu.

Z hlediska logistiky tento přístup otevírá možnost optimalizace dodavatelského řetězce v reálném čase. Například přetížení v určitém distribučním bodě lze předvídat na základě sledovaného toku obalů, což umožňuje včasné přesměrování zásilek nebo úpravu výrobního plánu. Internet of Packs tak kombinuje digitální identitu produktu s analytickými schopnostmi AI a cloudových nástrojů.

Administrativa pod kontrolou algoritmů

Z pohledu administrativy se AI a automatizace uplatňují nejen v obchodě, ale také v účetnictví, plánování nebo zákaznické podpoře. V kombinaci s chatboty a datovými dashboardy se administrativní procesy zjednodušují a zpřesňují, přičemž lidská práce se přesouvá ke komplexnějším a rozhodovacím činnostem.

Velkým přínosem je rovněž propojení dat napříč celým podnikem. Automatizované přenosy dat mezi výrobou, obchodem a účetnictvím umožňují přesnější plánování, rychlejší uzávěrky i lepší reporting. Data jsou přístupná v reálném čase, což zjednodušuje řízení zakázek i vztahy se zákazníky. Výsledkem je vyšší transparentnost a schopnost reagovat na problémy bez zbytečných průtahů.

Administrativní nástroje využívající AI také přinášejí nové možnosti ve strategickém řízení firmy. Algoritmy mohou analyzovat vývoj cen vstupních materiálů, predikovat nákupní chování klíčových zákazníků nebo doporučovat úpravy obchodních podmínek podle aktuální situace na trhu. Podnik tak získává nejen vyšší provozní efektivitu, ale i schopnost strategické agility.

Kam dál? Směřování k autonomní továrně

Do budoucna lze očekávat další posun směrem k autonomním systémům, které budou v reálném čase nejen řídit výrobu, ale také se adaptovat na změny poptávky, optimalizovat trasy v logistice a automaticky navrhovat řešení pro nové produktové řady. Výzvou zůstává kvalita dat, integrace mezi systémy a adaptabilita lidského faktoru. V THIMMu proto kladou důraz na vzdělávání a rekvalifikaci zaměstnanců, kteří se stále více stávají datovými analytiky a specialisty na správu procesů.

Budoucnost průmyslu je postavena na datech, ale také na schopnosti lidí s těmito daty zacházet. Právě v kombinaci lidí a strojů, v propojení algoritmů s praxí, leží skutečný potenciál Průmyslu 4.0. Ti, kteří dnes budují pevné základy pro tuto spolupráci, budou mít v příští dekádě významný náskok. Úspěch v nově definovaném průmyslovém ekosystému bude záviset na schopnosti porozumět technologiím, vytvářet flexibilní procesy a v neposlední řadě udržet lidský přístup i v automatizovaném světě.

O společnosti THIMM

Společnost THIMM je významným poskytovatelem řešení pro obaly a distribuci zboží. Portfolio udržitelných řešení zahrnuje přepravní a prodejní obaly z vlnité lepenky, kvalitní prodejní stojany (displeje) a tiskové produkty pro další průmyslové zpracování. Inovativními, jednoduchými a udržitelnými řešeními pomáhá společnost THIMM svým zákazníkům se odlišit a vytvořit si vlastní identitu na trhu. A právě tato zásadní orientace na zákazníka je hnacím motorem inovací a průkopnického ducha společnosti založené v roce 1949. Společnost THIMM proto důsledně investuje do rozvoje tržního zastoupení a inovativních technologií pro příští generaci. THIMM v současné době zaměstnává přibližně 2400 zaměstnanců ve dvanácti závodech v Německu, Francii, Polsku, Rumunsku a Česku a v roce 2023 dosáhl ročního obratu zhruba 560 milionů eur.

Flexibilní, výkonné, univerzální: paletizační roboty KUKA

Nejnovější paletizační roboty KUKA, KR FORTEC PA a KR FORTEC ultra PA, s velkou nosností, nízkými provozními náklady a vysokou efektivitou, které právě přicházejí na trh, otevírají nové možnosti v oblasti automatické paletizace. Ovšem nejen tam: nové roboty umožňují průmyslovým podnikům lépe manipulovat s materiálem, a tak optimalizovat logistické i výrobní procesy.

Se zavedením nové řady robotů KR FORTEC PA a KR FORTEC ultra PA rozšiřuje KUKA svůj sortiment těžkotonážních robotů o čtyři velmi výkonné modely, které jsou navrženy pro rychlé, efektivní a flexibilní plnění paletizačních úkolů. Jejich modulární konstrukce snižuje náklady na údržbu a umožňuje snadnou integraci do výrobních a balicích linek v různých průmyslových odvětvích.

KR FORTEC PA – síla a flexibilita v jednom

KR FORTEC PA je vysoce výkonný paletizační robot s nosností až 500 kg a velkým pracovním dosahem (podle jmenovité nosnosti až 3 750 mm). Jeho štíhlá konstrukce zajišťuje maximální obratnost a rychlost, což umožňuje optimalizaci pracovních cyklů a zrychlení výrobních procesů. Nízká spotřeba energie a dlouhá životnost přispívají k výraznému snížení celkových provozních nákladů.

KR FORTEC PA je ideální pro široké spektrum paletizačních úkolů, od manipulace s malými nápojovými plechovkami až po uspořádání těžkých sudů na paletu. Modularizace robotu umožňuje využití identických náhradních dílů z modelových řad KR FORTEC, KR QUANTEC a KR FORTEC ultra, což minimalizuje náklady na skladování náhradních dílů a zjednodušuje údržbu.

Špičkový robot pro nejtěžší úkoly

KR FORTEC ultra PA je těžkotonážní robot navržený pro extrémní zatížení, až 800 kg. Využití najde např. ve stavebnictví, kde umožňuje např. efektivní paletizaci těžkých kamenů, nebo v potravinářském průmyslu pro manipulaci s velkoobjemovými baleními nápojů.

Dvojité rameno robotu přináší vysokou tuhost a velkou přesnost, přičemž zachovává nízkou vlastní hmotnost. Stejně jako KR FORTEC PA, i tento model má modulární konstrukci, což nejen snižuje náklady na skladování náhradních dílů, ale zároveň zajišťuje větší provozuschopnost a nižší požadavky na údržbu.

Přehled paletizačních robotů

„Naše paletizační roboty jsou vyvinuty s důrazem na maximální výkon a spolehlivost,“ říká Radek Velebil, obchodní ředitel KUKA Robotics Czech. „Disponujeme širokou škálou paletizačních robotů s nosností od 40 kg do 1 300 kg a dosahem až 3 601 mm, které vynikají vysokou rychlostí, přesností a robustností. Mezi klíčové modely patří také KR QUANTEC PA, již zmíněný KR FORTEC PA a KR titan PA, navržené pro rychlé a efektivní paletizační a depaletizační úkoly. Tyto roboty jsou vybaveny řídicím systémem KR C5 a intuitivním ovládáním přes KUKA smartPAD, což usnadňuje jejich integraci do nejrůznějších výrobních prostředí,“ dodává.

Maximální flexibilita s lineárními jednotkami

Oba roboty lze kombinovat s konfigurovatelnými přídavnými lineárními osami, čímž se jejich pracovní rozsah rozšiřuje až na 31 metrů. Tím se značně zvyšuje efektivita výroby a umožňuje flexibilnější manipulace ve výrobních halách.

  • KR FORTEC PA lze instalovat na přídavnou osu KL 4000, která se ovládá prostřednictvím řídicího systému robotu. Tato jednotka se vyznačuje snadným projektování robotizovaného pracoviště, velkou flexibilitou a zároveň podporuje provoz až čtyř pojezdových vozíků na jedné ose.
  • KR FORTEC ultra PA je kompatibilní s lineární osou KL 5000. Ta se kromě větší nosnosti než KL 4000 vyznačuje také novým softwarem pro automatické mazání hřebenové tyče a pojezdové kolejnice. Pomocí KUKA Lubricate Kit lze automaticky vyhodnocovat ujetou vzdálenost, sledovat dobu provozu, automaticky spouštět mazání, dávkovat mazivo podle potřeby a optimalizovat chod jednotky pro maximální efektivitu.

Automatizace paletizačních procesů nejen urychluje výrobu, ale také minimalizuje prostoje, což vede k celkovému zvýšení produktivity. Díky úspornému designu a nízké spotřebě energie tyto roboty výrazně snižují provozní náklady a přispívají k rychlé návratnosti investic. Modulární konstrukce a kompatibilita s dalšími systémy KUKA umožňují snadnou integraci do výrobních linek, čímž je zajištěna velká flexibilita a efektivita provozu. Díky těmto vlastnostem jsou nové paletizační roboty KUKA ideální volbou pro společnosti hledající spolehlivé, výkonné a nákladově efektivní řešení pro automatizaci paletizace a manipulace s těžkými břemeny.

KUKA

KUKA je mezinárodní automatizační skupina s obratem přes 4 miliardy EUR a přibližně 15 000 zaměstnanci. Jako jeden z předních světových dodavatelů inteligentních a úsporných automatizačních řešení nabízí KUKA průmyslové roboty, autonomní mobilní roboty (AMR) včetně řídicích systémů, softwaru a cloudových digitálních služeb, stejně jako plně propojené výrobní systémy pro širokou škálu průmyslových odvětví. Mezi klíčové trhy patří automobilový průmysl se zaměřením na e-mobilitu a baterie, elektroniku, kovy a plasty, spotřební zboží, potravinářství, e-commerce, maloobchod a zdravotnictví. Centrála společnosti sídlí v Augsburgu (Německo).

Popisky foto:

KUKA_KR_FORTEC_PA_KR_FORTEC_ultra_PA_300_dpi_Press (1)/KUKA:  Společnost KUKA zařadila do svého sortimentu čtyři nové těžkotonážní paletizační roboty.

KUKA_KR_FORTEC_PA_300_dpi_Press (2)/KUKA: Vysoká nosnost a nízká spotřeba energie snižují celkové provozní náklady robotu KR FORTEC PA.

KUKA_KR_FORTEC_ultra_300_dpi_Press (3)/KUKA: KR FORTEC ultra je možné použít v nejrůznějších průmyslových odvětvích.

Exit mobile version