Od czasu wdrożenia technologii Computer-to-Plate (CtP) w latach 90. ubiegłego wieku cyfryzacja jest stale powracającym tematem w branży poligraficznej. Przez ćwierć wieku wyewoluowała ona do współczesnej koncepcji Print 4.0/Smart Print Shop i związanej z nią wizji w pełni zdigitalizowanej drukarni, w której inteligentne maszyny i zautomatyzowane procesy robocze realizują każde zadanie w dowolnym nakładzie i w całkowicie autonomicznym procesie.
Jak podnieść wydajność i zwiększyć przychody
Jest kilka powodów, dla których takie rozwiązanie jest atrakcyjne dla drukarni. Od lat branża boryka się z kurczącymi się nakładami i ostrą konkurencją cenową. Dochodzi do tego niedobór wykwalifikowanej siły roboczej przy rosnącej złożoności wymagań i zbyt niskim poziomie automatyzacji; w wielu przedsiębiorstwach operacje związane z prepressem i postpressem wciąż zajmują bardzo dużo czasu. W wielu przypadkach oznacza to, że wykorzystuje się tylko 25 proc. mocy produkcyjnych maszyn mimo ich pełnego obłożenia.
Rozwiązanie tego dylematu oferują koncepcje takie jak Inteligentna Drukarnia (Smart Print Shop). Przyjmują one holistyczne podejście do łańcucha wartości i pokazują, jak połączone wykorzystanie wydajnych przepływów pracy, inteligentnych maszyn i opartej na danych optymalizacji wydajności mogą uwolnić potencjał w zakresie wydajności i kosztów. Dzisiaj nie ulega wątpliwości, że zautomatyzowane procesy są warunkiem koniecznym do zapewnienia długotrwałej egzystencji przedsiębiorstwa – o ile są połączone z odpowiednimi modelami biznesowymi.
Człowiek (coraz) mniej potrzebny
Temat „ucyfrowienia” produkcji jest bardzo złożony i z braku wystarczającej ilości miejsca nie będziemy go rozwijać w niniejszym – poświęconym automatyzacji i robotyzacji – artykule. Dla jasności warto jedynie wspomnieć, że nowoczesne firmy (również poligraficzne) na coraz szerszą skalę wykorzystują możliwości digitalizacji zapewniane przez takie narzędzia jak: sztuczna inteligencja, chmury obliczeniowe, Internet Rzeczy, Big Data oraz technologia blockchain.
Ważnymi częściami Inteligentnej Drukarni (jak zresztą każdej nowoczesnej firmy) są automatyzacja i robotyzacja: potężne narzędzia, które umożliwiają realizację powtarzalnych zadań z większą precyzją i przez dłuższy czas niż najbardziej sprawny operator. Korzystając z zalet sztucznej inteligencji stają się nieodłącznym elementem naszego codziennego życia. Gdziekolwiek nie spojrzeć, nowe technologie przenoszą jakość, efektywność i produktywność na wyższy poziom.
Do ich największych zalet należą większa dokładność, niższe koszty i usprawniony przepływ pracy.
Robotyka wiąże się z wykorzystaniem „maszyn” przejmujących ludzkie czynności robocze, podczas gdy automatyka działa w zakresie już istniejących urządzeń, jedynie je udoskonalając. Przykładem automatyzacji bez zastosowania dodatkowego sprzętu może być nowoczesne, inteligentne sterowanie maszyną drukującą usprawniające dużą część prac dotychczas wykonywanych ręcznie.
Automatyzacja niejedno ma imię
Automatyzacja wykorzystuje technologie przy minimalnej interwencji człowieka. Stosuje się ją w wielu różnych gałęziach przemysłu, od produkcji i transportu do obrony, technologii informatycznych i inteligentnych drukarń. Automatyzacja może być połączona z robotyką (w wersji modułowej), ale może też istnieć niezależnie. Najprostszą formą automatyzacji jest tzw. automatyka klasyczna, wykorzystująca ściśle ustalone mechanizmy cyklu; bardziej zaawansowaną jest automatyka modułowa, gdzie poszczególne moduły wykorzystują AI (tak jak w pojazdach kierowanych AGV), a najbardziej – automatyka autonomiczna, która może działać bez potrzeby interwencji człowieka, np. mobilny robot „Spot Mini”.
Innym specjalistycznym podziałem jest automatyka stała i elastyczna. Ta pierwsza jest zaprojektowana w celu wytwarzania jednego produktu w sposób powtarzalny i efektywny. Ten typ automatyki nie wymaga tak kosztownych inwestycji jak systemy elastyczne i doskonale sprawdza się w sytuacji, gdy zakład wytwarza jeden produkt. W przypadku automatyki elastycznej (zwanej także miękką) operator maszyny korzysta z miksu sterowania i automatyki, która w niewidoczny dla niego sposób zmienia jeden proces w drugi, zasadniczo za naciśnięciem przycisku. Pozwala to producentom na wytwarzanie różnego rodzaju produktów na jednej maszynie, odpowiednio zaprojektowanej w celu adaptacji do nowej generacji produktów.
Oblicza robotyki
Nie ma wątpliwości, że ten sektor będzie się szybko rozwijał, zwłaszcza dzięki upowszechnieniu cobotów, czyli robotów współpracujących, przeznaczonych do bezpośredniej interakcji z ludźmi. Nie inaczej jest w sektorze druku, gdzie wykorzystuje się zarówno coboty, jak i konwencjonalne roboty niewspółpracujące działające zgodnie z wcześniej zdefiniowanymi schematami i nieuwzględniające obecności człowieka w otoczeniu (dlatego funkcjonujące w odseparowanych przestrzeniach roboczych, np. w klatkach). Stosowane są do zadań związanych z przemieszczaniem ciężkich ładunków, obsługi maszyn, zadań procesowych (np. klejenia, wiercenia lub spawania), kontroli jakości oraz pakowania i paletyzacji. Przykładem robota niewspółpracującego w branży druku jest paletyzator P-Stacker firmy Heidelberg, który może układać do 300 paczek na godzinę.
Popularnym zastosowaniem dla robotów jest transport i logistyka: od samojezdnych robotów w fabrykach do UAV (autonomicznych pojazdów latających), takich jak drony dostarczające paczki, możliwości dla robotów są w tym obszarze praktycznie nieskończone.
Digitalizacja według Heidelberga
Od wielu lat firma Heidelberg stosuje najnowocześniejszą robotykę i automatykę w celu uzyskania maksymalnej wydajności, szybkości i jakości w produkcji poligraficznej. Wspomnieliśmy już o rozwiązaniu Stahlfolder P-Stacker, który wykorzystuje innowacyjną technologię chwytaków i wyrafinowaną linię podającą, aby odebrać autoryzowane paczki z dostawy i ułożyć je na palecie w pełni autonomicznie i na tyle delikatnie, by nie uszkodzić arkuszy. Może układać do 300 paczek na godzinę, wystarczająco szybko, aby nadążyć za nawet najbardziej wydajną falcerką.
Kolejnym przykładem inteligentnego rozwiązania firmy Heidelberg, które od kilku lat ułatwia pracę w drukarni, jest „Plate to Unit” – w pełni automatyczna logistyka płyt drukowych. Są one całkowicie automatycznie dostarczane w prawidłowej kolejności do zespołów drukujących, a płyty zużyte zostają usunięte. To doskonały sposób na osiągnięcie niezmiennie wysokiej wydajności przy mniejszych zleceniach. Oprócz zmniejszenia obciążenia operatora wzrasta niezawodność procesu, ponieważ uszkodzenia przy operowaniu płytami są systematycznie minimalizowane. Jak udowadnia Heidelberg, zoptymalizowane, skoordynowane całościowo procesy są znacznie bardziej efektywnym sposobem na zwiększenie produktywności w dłuższej perspektywie.
Integracją wszystkich procesów roboczych w prepressie, druku cyfrowym, offsetowym i postpressie z wykorzystaniem automatyzacji zajmuje się system Prinect, który łączy różne maszyny i procesy i umożliwia nawigowaną produkcję składanego opakowania, a w idealnym przypadku nawet produkcję autonomiczną. Zapewnia w ten sposób szybkie wykonywanie zleceń w najwyższej jakości.
Heidelberg oferuje również rozwiązanie z obszaru o nazwie PAT (Heidelberg Performance Advisor Technology), czyli sztucznego konsultanta dla firm z branży poligraficznej. Wykorzystuje ono sztuczną inteligencję do udzielania rzeczywistych porad dotyczących możliwych usprawnień procesów. Technologia sztucznej inteligencji w PAT pokazuje również korzyści i oszczędności w sposób wizualny, dostarcza łatwo przyswajalne wykresy i dane oraz udziela rekomendacji. PAT monitoruje również proces drukowania, wykrywa odchylenia, sugeruje odpowiednie działania optymalizacyjne, aby podnieść efektywność firmy.
Rewolucja już się zaczęła
Chociaż roboty są wykorzystywane w przemyśle od lat 60. XX w., nowe możliwości technologiczne znacznie zwiększyły ich wszechstronność i skalę zastosowań. Nowe rozwiązania, takie jak drony, coboty i automaty oparte na wykorzystaniu sztucznej inteligencji, otworzyły szeroko drzwi dla robotyki. W poligrafii widać to po zwiększonym wykorzystaniu funkcji robotycznych w celu poprawy precyzji i wydajności oraz skrócenia czasu realizacji procesów produkcyjnych, podczas gdy wykorzystanie automatyki i sztucznej inteligencji pomaga w ich koordynacji i optymalizacji. Nie ma wątpliwości, że choć technologiczna rewolucja już się rozpoczęła, to pełne wykorzystanie jej potencjału jeszcze przed nami.
Opracowano na podstawie materiałów firmy Heidelberg
Tłumaczenie: TK
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
