Käivitame küber-füüsilise tootmisrevolutsiooni

Edukas Eesti arvamuslugu koolitaja Tanel Aruväli poolt aastast 2015 (Äripäeva poolt toimetamata versioon)

 

 

Arenguvõimelistele tootmisettevõtetele tuleb riigi poolt luua atraktiivne võimalus nn. küber-füüsilisele tootmissüsteemile (Cyber Physical Production System – CPPS) üle minekuks.

Tootmine Eestis

Digitaalse ja füüsilise tootmisruumi ühendamine

Madal tootlikkus on suurel määral tingitud staatilisest tootmise planeerimisest ja IT lahenduste vähesest integreeritusest tootmistsehhis. Tootmisettevõtetes on tihti justkui kaks eraldiseisvat maailma: digitaalne planeerimine ja füüsiline tootmine ning see ei ole probleemiks ainult Eestis. Me peaks loobuma soovist kopeerida põhjamaade tootmissüsteeme, et saavutada nendega võrdväärne tootlikkuse tase. Need süsteemid olid eesrindlikud dekaad tagasi, kuid tänase seisuga pigem stagneeruvad. Võimalusel tuleks see etapp vahele jätta ja pöörata pilgud CPPSile, mille evitamises nähakse uuele efektiivsustasemele viivat tootmisrevolutsiooni. CPPSi põhiidee on integreerida füüsiline tootmisvoog lahutamatult digitaalse informatsioonivooga läbi objektide vahelise kommunikatsiooni intelligentses keskkonnas.

Põhiidee on integreerida füüsiline tootmisvoog lahutamatult digitaalse informatsioonivooga

Saksamaa juhtiv teadusasutus DFKI (Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz Search) arendab näiteks digitaalset tootemälu (Digital Object Memory). Selle põhimõte on, et tootmise juhtimisest võtab osa iga toode ja toorik, mis on varustatud digitaalse tootemäluga, mis sisaldab infot tema töötlusprotsesside, prioriteedi ja tarneaja kohta. Lühidalt, töötluskeskuste ja ladustamisalade piirkonnad kaetakse RFID lugemist/kirjutamist võimaldavate seadmetega, mis on ühendatud semantilise süsteemi võrku, mis opereerib vastavalt ette antud reeglitele. Toorikutele kinnitatakse võimalikult varajases staadiumis passiivsed RFID tag-id (hinnad alates 0,04 €/tk), mis võimaldavad infovahetust süsteemiga ja süsteemi ühendatud objektidega. Vastavalt mälu mahule salvestatakse info kas otse tagile või luuakse link mälu serverisse. Digitaalse tootemälu struktuur on standardiseeritud, mis võimaldab seda kasutada kogu toote eluea jooksul (tootmine > ladustamine > transport > jaemüük > kasutamine > hooldus).  Seega ei paku digitaalse tootemälu integreerimine kasu ainult tootmises, vaid loob täiesti uued võimalused ka järgnevates toote eluea etappides.

tootmise juhtimisest võtab osa iga toode ja toorik

Mõned näited digitaalse tootemälu võimalikest kasutusviisidest.

  • Tootmise juhtimine – toorikud korraldavad ümber tootmisgraafikut efektiivseimal moel vastavalt reaalsele hetke situatsioonile.
  • Töötlemine – töötluskeskus loeb tooriku mälust operatsiooni sisendparameetrid ja töötleb vastavalt.
  • Kvaliteedi jälgimine – töötlemise käigus monitooritakse protsessi ja toote kvaliteeti, tulemused salvestatakse automaatselt toote mällu.
  • Ladustamine – toote asukoht alati leitav.
  • Transport – tooted kommunikeeruvad kliimaseadmega ja tellivad sobiva temperatuuri.
  • Jaemüük – tarbija skaneerib toote mälust infot koostisosade päritolu ja kvaliteedi kohta, toiduainetel säilitustemperatuuri graafiku.
  • Tarbimine – toote mälus kasutusjuhend ja ostutšekk.
  • Hooldus vigade ilmnemisel (nt. autodel) kutsutakse tagasi vaid võimalikud defektsed tooted, mitte kogu partii nagu varem.

Neljas tööstusrevolutsioon (Industry 4.0)

Euroopa juhtivas tööstusriigis Saksamaal on riiklik programm Industrie 4.0, mille käigus on teadusasutuste ja tootmisettevõtete koostöös CPPSi elemente välja töötatud ja demotehaseid püstitatud. Selle alase teadustööga on alustatud ka Tallinna Tehnikaülikoolis. Saksamaa on tugev nii tootmis- kui arendustegevuse vallas, kuid puudu jääb ühtsusest siseriiklike uuenduste ellu viimisel. Näiteks ID kaarti on püütud kasutusele võtta ligi 10 aastat, kuid siiani pole eesmärgini jõutud. Sama saatus võib tabada ka CPPSi, mis ilmselt leiab rakendust vaid mõnes üksikus tehases. Eesti riik on ennast aga näidanud väga uuendusmeelsena, eriti IT lahenduste juurutamisel. Seega ei näe ma takistust, miks Eesti ei võiks Saksamaast mööduda ja napsata endale tootmisrevolutsiooni elluviija tiitel.

Saksamaal on ID kaarti püütud kasutusele võtta juba ligi 10 aastat

Viimase aasta jooksul on riik üllatanud ettevõtjaid mitmete seadusemuudatustega, mis ei ole just sooja vastuvõttu pälvinud. Nüüd on aeg anda midagi ka tagasi ja toetada Eesti rikkuse allikat, arenguvõimelisi tootmisettevõtteid, uudse tootmissüsteemi juurutamisel. Selleks tuleb luua riiklik toetusmeede, mis aitab ettevõtjatele esmalt ideed tutvustada, seejärel muudatusi planeerida ja analüüsida ning lõpuks neid ellu viia.

Tootmisrevolutsiooni esimese elluviijana tõuseb Eesti kui innovaatilise tööstusriigi maine maailma parimate sekka. See aitab avada eksportivatele ettevõtetele välisturge üle maailma. Ainuüksi riigi mainest saadav kasu võimaldaks müüa tänaseid tooteid kõrgema marginaaliga. Kuid see on kõik vaid pehme kõrvalnähe. Suurim kasu igale üksikule ettevõttele tuleb tema tootmise reaalsest efektiivsuse hüppelisest kasvust.