Kuhu liigub tööstusautomaatika?

„Laias plaanis on Tööstus 4.0 mõtteviis, mida tehnoloogia toetab. See ei ole olemas tellitava tootena, mida riiulist võtta saab. See on paradigma muutus, et masinad suhtlevad omavahel kas interneti või mõne pilveteenuse läbi võimalikult palju inimese sekkumiseta, andes teada näiteks jälgitava süsteemi hooldusvajadusest ja osates ise tellida vajalikud varuosad õigeks ajaks,“ ütles Alupere.

„Minu ideaalnägemus on, et tootmissüsteem oskab end ise valminud toote automaatse kasutuskvaliteedi tagasiside kaudu analüüsida ning seeläbi tootmise planeerimisse ja protsessi muudatusi teha nii, et inimene protsessi ei sekkuks. Masinate omavaheline suhtlus välistab vead, sest nad räägivad sama keelt ja ei väsi.“

Samamoodi võiks see kehtida kogu tootmise logistikaahelas. Näiteks autotööstustes Saksamaal – koosteliinil masina kokkupanemiseks vajalikud komponendid valmistatakse alati reaalajas õigeks ajahetkeks, mitte lattu ja on automatiseeritud logistikaahela vahendusel koostepaigas kohal napilt 30 minutit enne seda, kui neid liinil juba vaja läheb.

Ei ole vaja kõike muuta muutmise pärast. Ats Alupere

„Võimalusi, kuidas seda mõtteviisi rakendada, on väga palju. On tehaseid, mis töötavad täna ehk juba eelmise põlvkonna vahenditega, kuid on ikkagi kantud Tööstus 4.0 mõtteviisist. Lihtsalt protsess on nii hästi sisse töötatud, et nende muutmine ei tundu investeeringu mõttes mõistlik,“ kinnitas TööstusEST-ile varasemalt Siemens Eesti juhina töötanud ja praegune Saksa Automaatika tegevjuht Ats Alupere. „Tingimata ei ole vaja kõike muuta muutmise pärast.“

Efektiivistamise efektiivsusest

Me ei tea kunagi piire, kui palju annab protsesse efektiivsemaks muuta. Kui vaadata 25 aasta taguseid tegevusi, siis ka sel ajal tundusid protsessid antud kontekstis efektiivsed, kuid alati sai paremini. „Töötasin siis, ülikooli ajal, Eesti Energias ja meil oli automaatika osakonnas terve osakonna peale üks arvuti. Kordamööda kasutades oligi selle konkreetse arvuti tööaeg väga efektiivne, sest see oli pidevas asjakohases kasutuses. Iseasi, kas nende inimeste tööaega, kes arvuti kasutamiseks oma korda pidid ootama, sai efektiivseks nimetada. Sel hetkel aga tundus, et nii ongi väga kasulik toimida. Suurema masinapargi puudumisel eriti valikut ka ei olnud.”

Arvuti kiirusest enam palju ei sõltu, sest kohe tulevad tööstustarkvarad järgi oma mahuga. See on olnud kogu aeg enam-vähem üks. Kõik sõltub protsessist, kas see on aeglane või kiire. Veepuhastusjaamas näiteks ei anna veepuhastusprotsessi juhtimist kiiremaks teha, peab arvestama sellega, kui palju aega vajab bakter töötamiseks. On kindlasti mõned võimalused, kuid see jääb siiski mingitesse piiridesse.

Kus aga tegu näiteks joogi vms tootmisega, siis seal on vaja kiiremat protsessi, nt etikettide lugemisel, tuvastamisel, sest pudeleid tuleb liinile suur hulk korraga. Üks asi on juhtimise kiirus, aga teine küsimus on ka mehaanika areng, kas ta suudab järele tulla kiiruse vajadusele.

Fakt on see, et inimese jaoks ei ole miski piisav. Alati tundub, et midagi võiks teha veel kiiremini.

Olukorrast Eestis

See, missuguseid lahendusi keegi kasutab, sõltub ettevõtte ressurssidest ja võimekusest investeerida. „Üldiselt tundub aga, et olukord on hea, arendatakse palju protsesside kiiruse, mõistlikkuse, efektiivsuse ja ka puhtama jalajälje seisukohast. Eesti Energia näiteks on võtnud eesmärgiks energiatootmises 5% ulatuses rehvijääke kasutada. Ka see on panus globaalses mastaabis ning kui see lahendus töötab, siis see on mõistlik muudatus,” sõnab Alupere.

Paremas seisus on Alupere sõnul täna puidusektor, mida edendavad puiduväärindamine ja ekspordivõimalused, samuti metallitööstus. Toidutööstuses mängivad rolli hooajalisus ja maksundus, kuigi tervikuna tundub, et läheb hästi. „Üldiselt võib aga öelda, et hästi läheb ettevõtteil, kes on üle elanud eelmise kriisi ja investeerinud tehnoloogiatesse. Neil on baasvajadused täidetud ja saavad pühenduda sellele, kuidas asju paremini ja efektiivsemalt teha.“

Teise külje pealt meil on ka need ettevõtted, kes ei saaks üldse tegutseda, kui nad ei investeeriks uusimatesse tehnoloogiatesse. Võtame näiteks Taxify või mõned finantstehnoloogiad. Sellised platvormiteenused ilma uue tehnoloogiata ei tööta. Samas väiksemat tootmist ilma pilveteenuseta saab kindlasti pidada.

Pilveteenustest räägitakse praegu väga palju. On erinevaid platvorme, kuidas tootmise ja logistika andmed pilve saada ning kuidas ja mis kujul andmed hiljem kätte saada. „Aga ei tohi unustada, et need on ettevõtte delikaatsed andmed, mis pilve saadetakse, ja peab olema täpne ülevaade, kus need asuvad, kes neile ligi pääseb ja kuidas neid kasutatakse. Lisaks tasub mõelda, kas see annab ikka eelise, et andmeid pilve kaudu töödeldakse. Mõne aja pärast võivad olla asjaolud muutunud, kuid praegu näen, et kõike kindlasti ei ole vaja pilve saata, eriti kuna see nõuab suurt andmemahtu,” selgitab Alupere.

Oma andmete pilve kaudu töötlemine võib muutuda asjakohaseks, kui tööstusmastaap on globaalne, aga ka siis tuleb kasutada uusi tehnoloogiaid optimaalselt nii, et esmase vajaliku analüüsi teed kohapeal ja pilveteenustest kasutad seda, mis reaalselt lisaväärtust loob. „Mina olen hakanud seda trendi nimetama naljaga pooleks Industrial Spotify’ks, kus kõike püütakse n-ö striimimise teenuseks teha.”

Tulevikutehnoloogiatest

Me elame tänases momendis ega saa võtta kasutusele muud kui seda, mis on meil praegu olemas. Palju uuendusi on tulnud kogemata, kasutades olemasolevaid vahendeid. Seega vaadates küll pidevalt tulevikku, ei saa öelda, et olemasolevat kasutades oleksime juba ajast maha jäänud.

Eri tööstustes on ka praegu käigus liine ja süsteeme sel kujul, nagu nad 1990ndatel ja varemgi ehitati. Siiamaani neid komponente suuremal või vähemal määral toodetakse. Sõltub tootjast, kui palju nad oma toote koguelukaarele tähelepanu pööravad. Siemensis näiteks tuli 90ndate keskpaigas uus kontrollerite põlvkond, mida alles nüüd välja vahetatakse. Algab toodete tootmisest väljaminemise tsükkel, mis teatud juhtudel kestab näiteks aastani 2025, mis annab kontrollerite põlvkonna elueaks 30 aastat. Lisaks, kui nende tootmine lõpetatakse, siis saab veel 10 aasta jooksul nendele varuosi. „Seda arvestades usun, et vahendid, mida 10 aasta pärast kasutame, on juba praegu olemas.

Tehnoloogiad on aga kindlasti muutumises. Küll aga kätkevad uued tehnoloogiad endas ohtusid tööstuse turvalisuse seisukohast. Asjade internet on olemas, kuid enne selle lõplikku kasutuselevõtmist tuleb lahendada hulga turvaprobleeme. Turvariskid ei tule ainult avatud veebist, vaid lähevad kuni raudvara tasemeni. On siis tegemist mõne vigase või lausa salapaigaldatud kiibiga, mis tähendab tagaust süsteemidesse, või pahatahtlike rünnakute ja viirustega, mis võivad terve strateegilise tööstuse rivist välja lüüa. Laias laastus ma ei eksi, kui öelda, et isegi 80% ulatuses on praegu tööstused lahti ja rünnakutele suhteliselt haavatavad.”

Inimesest tehnoloogia keskel

Tööstuses ei ole ainult masinad, vaid ka inimesed. Tehnoloogia pika eluaja jooksul saame kogemustega töötajad, kes tunnevad süsteeme ja suudavad arengut kogemuse ja oskuste najal sügavamal tasemel mõista.

Üsna raske on ette kujutada tulevikku, kus inimene ei pea enam ise midagi tegema. Isegi need, kellel ei ole vaja töötada elamise nimel, tahavad olla osa mingist protsessist ja leiavad selleks võimaluse. „Seepärast ei usu ma, et jõuaksime tulevikus hetke, kus masinad võtavad inimfaktori osa tööstuses täielikult üle. Selleks et inimesi käigus hoida, tuleb leida neile väljakutseid pakkuvaid ülesandeid. Seda ka ettevõtte seisukohast – tuleb leida huvipakkuvaid ja erinevaid projekte, millega tegeleda.”

Võimaluste erinevusest

Pole vist mõtet luua endale illusioone, et väiksematel tööstustel võiks olla sama häid võimalusi tipparendustöö tegemiseks kui suurematel kontsernidel: „Alati võib teha tootmisprotsessi paremaks, kuid tuleb ka arvestada, et protsessi viimase 5% või 10% lihvimine ja efektiivistamine on tavaliselt nii ressursikulukas, et seda pole mõtet teha. Siemens suunas uuringute ja arenduste alla ca poole Eesti riigi aastaeelarvest. Neis kohtades töötataksegi uusi tehnoloogiaid välja koostöös tippspetsialistidega. Meie ka siin mõtleme ja arendame, aga läbimurret saavutada on keeruline. Võimatu muidugi ei ole,” nentis Alupere.

Digitaalsetest kaksikutest

Tootmise planeerimise seisukohast on tänapäeval olemas väga head IT-tehnoloogiad. Selleks, et tootmist ümber planeerida, on hea teha esimese sammuna tootmisest digitaalne kaksik ehk 3D-protsessimudel. Selle põhjal on võimalik muudatusi teha ilma, et peaks reaalset tehasetööd katsetamise jaoks ümber korraldama.

„See on üks tänaseid üsna lihtsasti realiseeritavaid suundumusi, millega tegeleme. Ei pea korraga tegelema isegi terve tehasega, vaid võib alustada ühe liini üles joonistamisest. Simulatsiooni meetodil saab protsessi muuta ja katsetada, enne kui füüsiliselt üldse midagi ringi või uut hakata ehitama.” Digitaalne kaksik tuleb kasuks ka tootmist kolides, sest see võimaldab uues asukohas logistilised lahendused läbi mängida, et leida optimaalsemad võimalused liinide paigutamiseks.

Digikaksiku tehnoloogia toimib väga hästi juba näiteks autotööstuses. Maserati tehases on olemas digitaalne kaksik nii tootmisprotsessist kui ka igast autost, mis tehasest väljub. Autos endas on andurid, mis koguvad ja annavad pidevat tagasisidet, kuidas võiks autot ennast ja tootmist paremaks muuta. Tehas teeb tagasiside põhjal muutused oma protsessi ja toodangu digitaalses kaksikus ning kui süsteem töötab, siis lähevad muutused edasi ka füüsilisse maailma.

Lõpuks võib see viia selleni, et iga auto, mis valmib, on tehniliselt natuke uuem ja parem. Seda saab üle kanda igasse tööstusvaldkonda.

Saksa Automaatika kogemus

Saksa Automaatika pakub laia valikut automaatikalahendusi erinevatele tööstusharudele, seadmete ja süsteemide tavalist ning ennetavat hooldust, automaatikapaigaldiste ehituse järelevalvet ja tööstusautomaatika komponente ning varuosi. Lisaks ka automaatikaalast koolitust.

Kuidas komponendid tootmisse jõuavad

„Hiljaaegu optimeeris meie tootmispartner SBA Service, kes asub meiega samas majas, oma tootmise ladu, mida ise nimetame samuti Tööstus 4.0 vaimus muutumiseks teekonnal sinnapoole,“ kirjeldab Ats Alupere. Kui tootmiseks vajalikud komponendid tehasesse saabuvad, siis eelkomplekteeritakse need kindlatele paikadele ja märgistatakse süsteemis vastavate koodidega. Tootmise protsessis saab antud koodide järgi tuvastada vajalikud osad nii inimene kui masin, ilma et oleks vaja tegeleda komponentide algkoodidega. Tänu sellele on tootmise protsess kiirem ja vigadevaba. Alupere sõnul ei oleks seda muutust tõenäoliselt ette võetud, kui kiiruse ja täpsuse eelist ei oleks sellega saavutatud.

Saksa Automaatika pakub protsessilahendusi ka koos automaatika juhtimissüsteemide tootmisega, ehitatuna nii traditsioonilistesse kilpidesse, aga ka erilise modulaarse süsteemina, milleks on näiteks automaatika- ja juhtimissüsteemide ehitamine standardkonteineritesse. Moodulid tulevad tühjana tehasesse ning kohapeal ehitatakse nendest juhtimissüsteemid valmis.

Oluline kokkuhoid inimtööjõu osas

„Plussiks on see, et kõik paigaldised on tehases kontrollitud ja kuivas puhtas keskkonnas testitud ning kui need objektile jõuavad, siis ei ole vaja kolme-nelja inimest kohapeale mitmeks kuuks, kes seda käivitama ja katsetama hakkavad,“ sõnab Alupere ja lisab, et silmas peab pidama palju detaile – sealhulgas inimeste turvalisust, elektriseadmete ohutust ning ka kliimatingimusi, kus süsteemid tööle rakendatakse.