EU projekt ALICIA zavádí oběhové hospodářství pro výrobní linky
Oběhové hospodářství v kombinaci s Průmyslem 4.0: Jak mohou digitální nástroje
utvářet budoucnost udržitelné výroby. EU projekt ALICIA zavádí oběhové
hospodářství pro výrobní prostředky za účelem minimalizace předčasného šrotování
strojů a jejich součástí. Díky vývoji pěti digitálních nástrojů se navzájem
hospodářsky propojí průmyslové podniky a trh s použitými stroji, takže bude
možné až ze 100 % opětovně využívat všechna zařízení.
Oběhové hospodářství v kombinaci s Průmyslem 4.0: Jak mohou digitální nástroje utvářet budoucnost udržitelné výroby. EU projekt ALICIA zavádí oběhové hospodářství pro výrobní prostředky za účelem minimalizace předčasného šrotování strojů a jejich součástí. Díky vývoji pěti digitálních nástrojů se navzájem hospodářsky propojí průmyslové podniky a trh s použitými stroji, takže bude možné až ze 100 % opětovně využívat všechna zařízení.
Velká část strojních dílů ve výrobě - například robotická ramena nebo dopravníkové pásy - nedosahuje své maximální životnosti a je předčasně vyřazována z provozu. Podle odhadů je v automobilovém průmyslu až 70 % výrobních provozních prostředků předčasně vyřazeno z provozu, sešrotováno nebo, v nejlepším případě, prodáno na náhradní díly. To je nejen nehospodárné, ale také neudržitelné. Je nutné mít na paměti, že v rámci evropského plánu Green Deal platí cíl dosáhnout do roku 2050 klimatické neutrality.
EU projekt ALICIA zavádí oběhové hospodářství pro výrobní linky
Při fungujícím oběhovém hospodářství pro výrobní prostředky, tzv. Circular Manufacturing Ecosystem (CME), tedy bude možné šetřit peníze i zdroje. Zatím však neexistuje efektivní propojení mezi průmyslovými podniky navzájem na jedné straně a těmito podniky a trhem s použitými stroji na straně druhé, které by umožňovalo obchodování mezi poskytovateli a odběrateli strojů a strojních součástí.
To se nyní s EU projektem ALICIA změní. ALICIA je zkratka pro assembly lines in circulation, tedy česky ,,montážní linky v oběhu". Dvanáct partnerů z oblastí výzkumu a průmyslu vyvine během tří let různé inteligentní digitální nástroje pro udržitelné využívání výrobních prostředků. Projekt bude koordinován Technickou univerzitou v Mnichově (TUM).
S vývojem inovativních digitálních nástrojů se projekt zaměří na vytvoření efektivních hospodářských vazeb mezi průmyslovými podniky a trhem s použitými stroji. Toto strategické propojení umožní 100% opětovné využívání investičního majetku a podpoří tím udržitelnost a optimalizaci zdrojů. Tyto digitální nástroje vytvoří nový typ oběhového hospodářství - CME.
Vize projektu ALICIA: V průběhu pěti až deseti let budou výrobní prostředky - jakou jsou celé výrobní linky, jednotlivé stroje nebo náhradní díly - prodávány mezi jednotlivými továrnami v Evropě a opětovně využívány až do ukončení jejich životnosti. Cílem online platformy ALICIA je propojit kupce výrobních prostředků s těmi, kteří takové prostředky nabízejí. Kromě toho budou integrováni poskytovatelé služeb, např. MSP zabývající se opětovným zpracováním nebo recyklační podniky, které nabízejí své služby majitelům továren. Platforma bude podporována celou řadou inovativních digitálních nástrojů, které zjednoduší proces identifikace a výběru vhodných použitých montážních zařízení pro nové výrobní linky a umožní integraci těchto použitých zařízení do moderních montážních systémů.
Systém CME tvoří pět digitálních nástrojů
Majitel továrny nebo ředitel podniku potřebuje nové výrobní zařízení. S použitím strojově čitelné ontologie se jeho požadavky digitálně zobrazí v systému použitého zboží. Kromě výrobně technických faktorů přitom budou brány v úvahu také sociální, ekonomické a ekologické aspekty. Pokud totiž zaměstnanci nebudou umět s pořízeným strojem pracovat nebo bude jeho zbývající životnost nehospodárná, nebude nákup z druhé ruky dávat žádný smysl. Díky přístupu orientovanému na člověka bude projekt umožňovat přeškolování a další vzdělávání pracovníků. Strojově čitelná ontologie by měla navíc zajistit, aby stejné šance podílet se na modelu oběhového hospodářství a profitovat z něho mělytaké ženy.
Aktéři obchodování s použitým zbožím se spojí na online tržišti. Patří mezi ně nejen kupující a prodávající nebo obchodníci s použitými stroji, nýbrž také poskytovatelé služeb v oboru opětovného zpracování či recyklace. Tržiště je v CME určeno také k tomu, aby si zákazník mohl vyhledávat vhodné stroje nebo také nabízet jiným podnikům svá odepsaná zařízení. Již existující online tržiště, Market 4.0, bude v průběhu projektu rozšířeno mimo jiné o reálná data průmyslového aukčního domu pro použité stroje Surplex. Surplex bude fungovat jako průvodce a usnadní proces zprostředkování mezi existujícími a použitými zařízeními. Kromě vlastní databáze použitých zařízení poskytne Surplex také know-how pro podobnou platformu zaměřenou na prodej použitých zařízení, včetně interních datových struktur a procesů.
AI Matchmaking Engine porovnává nabídku na tržišti dostupných podnikových výrobních strojů, jiných zařízení a strojů z druhé ruky a potenciálních nových strojů (za účelem vyplnění mezer v konstrukci montážní linky, které nemohou být pokryty stroji z druhé ruky) s požadavky zákazníka ve strojově čitelné ontologii. Vybírá nejlepší kombinaci prostředků pro žádanou montážní linku.
Aby se majitel továrny mohl sám přesvědčit, bude pro něj vytvořen model Digitaler Shadow (DS) vhodného výrobního zařízení. DS je model budoucí linky z druhé ruky. ALICIA rozšiřuje hranice současného stavu techniky tím, že vytváří ,,poloautomatický" model DS, který kombinuje údaje o dostupných výrobních prostředcích, převzaté automaticky z tržiště, s ručně zadanými daty CAD modelů. Tento digitální obraz uvažované linky z druhé ruky navzájem kombinuje údaje jednotlivých strojů, čímž simuluje výrobní výkon. Jakmile bude vytvořena reálná linka z druhé ruky, změní se Digital Shadow na Digital Twin (DT). Model DT přijímá v reálném čase výrobní data ze senzorů stroje a jiných zdrojů. DT je tedy virtuálním obrazem reálného systému, např. výrobní linky.
Pro bezproblémové sestavení a co možná nejdřívější uvedení linky z druhé ruky do provozu se používá Plug & Produce Middleware. Koncepty Plug-and-Produce vycházejí z myšlenky, že je každé zařízení vybaveno administrativní vrstvou (administration shell). Ta obsahuje všechna data stroje, jako jsou jeho vlastnosti, parametry a rozhraní. V Průmyslu 4.0 musí být všechny výrobní komponenty schopné mezi sebou navzájem bez poruch komunikovat. K tomu účelu tvoří základ automaticky čitelná dokumentace v administrativní vrstvě. Protože se nyní výrobní provoz skládá z kombinace nových a použitých strojů od různých výrobců, zajišťuje Plug & Produce Middleware maximální interoperabilitu.
Pro ochranu uživatelských dat nabídne ALICIA jak cloudová, tak vnitropodniková řešení, která umožní uživatelům plnou kontrolu nad používáním svých údajů. Tato řešení mohou být v případě potřeby nainstalována a provozována lokálně.
Co znamená ALICIA pro evropský průmysl?
Pracovníci odpovídající za výrobu budou moci pořizovat použité výrobní linky až o 40 % rychleji a přinejmenším o polovinu výhodněji než linky nově vyrobené a instalované. Díky maximálnímu využití životnosti strojů bude možné ve srovnání s novými stroji snížit spotřebu materiálů a energie až o 80 %. Uzavřený oběh ALICIA umožní až 100% opětovně používat investiční majetky.
Souhrnně lze říci, že EU projekt ALICIA stojí v první linii udržitelné výroby a využívá digitální inovace pro dosažení efektivnějšího a ekologičtějšího přístupu k využívání výrobních prostředků. Díky svým strategickým iniciativám a kolaborativním snahám otevře ALICIA cestu do budoucnosti, ve které budou principy oběhového hospodářství podporovat rozvoj zpracovatelského průmyslu směrem k větší udržitelnosti a efektivitě zdrojů. ALICIA tím významnou měrou přispěje ke zvýšení odolnosti EU vůči poruchám v globálních dodavatelských řetězcích a k realizaci oběhového hospodářství.
O projektu
Projekt ALICIA je podporován ze strany Evropské unie pod číslem projektu 101091577 v rámci programu Horizon částkou bezmála 5,86 milionu eur. Projekt byl oficiálně zahájen v lednu 2023 a bude trvat tři roky. Mezi dvanáct projektových partnerů patří:
- Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) na Technické univerzitě v Mnichově (Německo) (koordinátor projektu)
- Comau S.p.A., Grugliasco (Itálie)
- Conti Temic microelectronic GmbH, Ingolstadt (Německo)
- DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Berlin (Německo)
- ECI-Mechatronics GmbH, Schwaz (Rakousko)
- INTRASOFT International S.A. (Lucembursko)
- Institut Mines-Télécom (IMT), Palaiseau (Francie)
- Laboratoryry for Manufacturing Systems & Automation (LMS) na univerzitě v Patrasu (Řecko)
- mts Consulting & Engineering GmbH, Fürstenbeck (Německo)
- Surplex Iberica SLU, Barcelona (Španělsko)
- Institut für Maschinenbau- und Betriebsinformatik (mbi) na Technické univerzitě ve Štýrském Hradci (Rakousko)
- YAGHMA B.V., Delft (Nizozemsko)
Projekt ALICIA byl pod číslem projektu 101091577 podporován prostředky z výzkumného a inovačního programu Evropské unie (EU) Horizon Europe. Zveřejněné postoje a názory však vyjadřují pouze mínění jejich autorů a neodrážejí nutně stanoviska EU nebo Evropské výkonné agentury pro zdraví a digitální oblast (HaDEA). EU ani povolovací úřad za ně nemůže nést odpovědnost.
Sdílet článek na sociálních sítích
