Reklama

Dokąd zmierza rozwój branży drzewno-meblarskiej?

Futurystyczna wizja AI ręcznej obróbki drewna. Fot. Kurier Drzewny

Fabryki nadzorowane przez inteligentny system, od automatycznego pobrania materiałów z magazynu do zmagazynowania i ekspedycji gotowego wyrobu, to odległa czy niedaleka przyszłość? Ta wizja w dużej mierze staje się rzeczywistością, choć tempo wdrażania różni się w zależności od regionu świata. Czy polska branża drzewno-meblarska będzie w stanie go osiągnąć, zachowując narodową tożsamość?

 

Etapy rozwoju przemysłu – od 1 do 6.0

W nowoczesnej fabryce mebli, wypełnionej mechanicznym szumem robotów i cichym strumieniem danych cyfrowych, łatwo zapomnieć, jak długą drogę przebył przemysł od czasów pierwszych warsztatów napędzanych maszynami parowymi w XVIII wieku, przez taśmy montażowe ery elektryczności na początku XX stulecia, po epokę komputerów i automatyzacji pod koniec wieku XX. Każda kolejna rewolucja przemysłowa radykalnie zmieniała sposób wytwarzania dóbr.
 
Następne etapy – Przemysł 1.0, 2.0 i 3.0 – kładły podwaliny pod obecną transformację cyfrową, której jesteśmy świadkami. Dzisiejszy świat wkroczył w erę Przemysłu 4.0 i zaczyna dążyć do Przemysłu 5.0 oraz dalej, ku jeszcze bardziej futurystycznej wizji oznaczanej roboczo jako Przemysł 6.0.
 
Przemysł 4.0 to cyfrowa transformacja fabryk. Termin ten pojawił się w 2011 roku podczas targów w Hanowerze, sygnalizując nową koncepcję integracji informatyki i automatyki w produkcji. Idea Przemysłu 4.0 to współpraca i komunikacja na linii człowiek-maszyna-internet-systemy IT, w ramach procesu wytwórczego.

 

Automatyczny przepływ informacji

Oznacza to, że w obrębie zakładu przemysłowego możliwy jest automatyczny przepływ informacji między działem IT, inteligentnymi urządzeniami i maszynami w hali produkcyjnej a centralnym systemem zarządzającym produkcją, obejmującym cały łańcuch wartości: od przyjęcia zlecenia, poprzez wytworzenie, aż po logistykę dostaw. Dzięki temu zamówienie klienta złożone przez internet może automatycznie „przepłynąć” przez systemy planowania (ERP/MES) do maszyn produkcyjnych, uruchamiając serię zdarzeń.
 
Roboty i obrabiarki same się konfigurują pod zadany projekt, czujniki IoT monitorują parametry produkcji i stan maszyn, a całość nadzoruje system cyber-fizyczny, analizujący dane i optymalizujący proces. Przemysł 4.0 wprowadził zatem cyfryzację produkcji na niespotykaną skalę. Wykorzystuje Internet Rzeczy (IoT), analizę Big Data, chmurę obliczeniową oraz sztuczną inteligencję do tworzenia tzw. inteligentnych fabryk (smart factories).
 
Kluczowe dla tych działań technologie to m.in.: czujniki zbierające dane z maszyn, sieci umożliwiające ich komunikację, systemy analityczne wyciągające z tych danych wnioski (np. do predykcyjnego utrzymania ruchu), roboty zdolne do samodzielnego działania w zintegrowanym środowisku, a także druk 3D dający możliwość prototypowania niestandardowych komponentów z minimalnym odpadem materiału bazowego.

 

Międzynarodowy kontekst meblarskiego Przemysłu 4.0

Automatyzacja procesów w Przemyśle 4.0 osiąga nowy wymiar – maszyny nie tylko wykonują pracę, ale też w pewnym sensie „myślą”, komunikując się ze sobą i z centralnym systemem sterowania. Fabryka staje się „systemem nerwowym”, w którym przepływ informacji jest równie ważny jak materiałów. Celami są tu elastyczność i wydajność produkcji masowej, która zarazem jest zindywidualizowana. Klient może zamówić produkt o niestandardowych wymiarach i wykończeniu, a dzięki integracji danych projekt automatycznie trafi do linii produkcyjnej, gdzie maszyny CNC i roboty wykonują go bez dodatkowej ingerencji, sprawnie dostosowując się do unikalnej specyfikacji.

 

Przemysł meblarski nadrabia zaległości

W skali globalnej, w zależności od regionu, wdrażanie Przemysłu 4.0 w branży meblarskiej przebiega z różną dynamiką. W wielu wysokorozwiniętych sektorach (np. motoryzacja, elektronika) elementy koncepcji 4.0 są standardem od lat. Natomiast przemysł meblarski – tradycyjnie mniej zautomatyzowany – mozolnie nadrabia zaległości. Niemniej i tutaj transformacja postępuje.
Na targach LIGNA 2025 w Hanowerze motywem przewodnim była cyfrowa przemiana obróbki drewna „Woodworking Transformation”. Pokazano, jak daleko zaszła automatyzacja w produkcji mebli – od w pełni zintegrowanych ciągów produkcyjnych sterowanych oprogramowaniem MES, po samouczące się algorytmy optymalizujące zużycie materiałów.

 

Recepta na niedobory pracowników

Firma Weinig zaprezentowała np. rozbudowane linie produkcyjne do masowej customizacji wyrobów, wyposażone w chmurę usług serwisowych i zaawansowaną analitykę danych, oferując je jako receptę na niedobory wykwalifikowanych pracowników.
 
Z kolei włoski producent SCM pokazał w praktyce koncepcję „Smart&Human Factory”, łączącą zrobotyzowane gniazda obróbcze z udziałem człowieka, aby osiągnąć wysoce spersonalizowaną, a jednocześnie wydajną i zrównoważoną produkcję mebli.
 
Natomiast hiszpański producent zintegrowanych urządzeń i linii produkcyjnych BIELE Group wyznaczał kierunki i skupił się na rozwiązaniach z pogranicza inżynierii i inteligencji maszyn. Linie pras hydraulicznych (niezależnie od przeznaczenia: melamina, HPL, sklejka, drzwi itp.) wyposażane są w systemy wizji komputerowej i cyfrowego doradztwa procesowego. Zbieranie danych to jedno, ale ich praktyczna analiza w czasie rzeczywistym – to już realna wartość dodana z punktu widzenia ergonomii, energooszczędności i elastyczności konfiguracji.

 

Jednolita struktura zarządzania produkcją

Kolejną generację obrabiarek CNC pokazał HOMAG. To było świadectwo jednolitej struktury zarządzania produkcją. Nowe wersje programowania maszyn woodWOP 9.0 i woodCommander 6 są bardziej intuicyjne i wszechstronne oraz otwarte na dynamiczne dane z produkcji.
 
Również mniejsze firmy, takie jak RIERGE (wytwarzająca na zamówienie inteligentne magazyny oraz specjalistyczne centra obróbcze dla przemysłów: metalowego, drzewnego i zbrojeniowego) oraz DYNMA (produkująca systemy automatycznego rozwozu elementów do maszyn oraz prasy, linie do montażu drzwi), zaznaczyły swój udział dla rozwoju Przemysłu 4.0.
 
Z kolei przycinanie i łączenie łuszczki/forniru w stanie wilgotnym w szybki i automatyczny sposób odcinkami pasków papierowych z klejem, prezentowane przez japońska firmę, to urzeczywistnienie optymalnej techniki tworzenia formatek. Przedsiębiorstwo to, pilnie strzegące bliższych informacji technicznych na powyższy temat, produkuje również specjalistyczną maszynę do rozwarstwiania/rozdzielania MDF-u na płaty.
 
Powyższe przykłady ilustrują, że inteligentne fabryki branżowe mogą przestać być teorią i zacząć działać w praktyce integrując roboty przemysłowe, autonomiczne wózki AGV/AMR, systemy wizyjne do kontroli jakości i rozbudowane oprogramowanie spajające wszystko w jedną współdziałającą rzecz.

 

Co dalej z rozwojem Przemysłu 4.0?

Około roku 2021 zaczęto głośno mówić o piątej rewolucji przemysłowej, stawiającej na człowieka i zrównoważony rozwój na pierwszy plan. Określono ją mianem Przemysłu 5.0. Komisja Europejska przedstawiła wtedy raport kreślący wizję przemysłu, który „wykracza poza cele czysto ekonomiczne, stając się dostawcą dobrobytu społecznego przy poszanowaniu planetarnych ograniczeń”.
 
Innymi słowy, Przemysł 5.0 to korekta kursu obranej dekadę wcześniej czwartej rewolucji. 4.0 koncentrował się na cyfryzacji procesów i zastosowaniu sztucznej inteligencji w celu maksymalizacji wydajności. Zaniedbywał przy tym rolę pracowników produkcji i potrzebę bardziej zrównoważonych łańcuchów dostaw. Natomiast w 5.0 czynnik ludzki odzyskuje należne mu miejsce w cyklu procesu produkcyjnego.

 

Personalizacja i elastyczność produkcji

Przemysł 5.0 kładzie nacisk na personalizację i elastyczność produkcji przy jednoczesnym zachowaniu zrównoważonego charakteru działalności. Kluczowe staje się pytanie: „co technologia może zrobić dla nas, a nie co my możemy jeszcze zrobić za pomocą technologii” – podkreślają ideolodzy koncepcji. Ten humanistyczny zwrot oznacza m.in. dbałość o to, by wdrażane systemy nie naruszały praw i godności pracowników. Stąd np. troska o unikanie stronniczości algorytmów AI oraz ich nadzór przez człowieka.
 
Równie istotny jest też drugi filar Przemysłu 5.0, czyli wątek środowiskowy: 5.0 zakłada, że innowacje muszą iść w parze z ekologiczną transformacją przemysłu. Fabryki mają ograniczać swój ślad węglowy, korzystać z odnawialnych źródeł energii oraz wdrażać zasady gospodarki o obiegu zamkniętym. Również planować produkty i procesy tak, aby surowce mogły być ponownie wykorzystane, a ilość odpadów zredukowana do minimum.

 

Trzeci filar – odporność na kryzysy

Filar ten nabrał kluczowego znaczenia po ciągu zdarzeń nazwanym pandemią COVID-19. UE – post faktum – zwróciła uwagę, że przemysł jest podatny na zakłócenia geopolityczne i katastrofy naturalne, a więc musi uodpornić się na przyszłość. Oznacza to dywersyfikację i skracanie łańcuchów dostaw, budowanie buforów (np. magazynów bezpieczeństwa), ale też zdolność szybkiego przezbrojenia produkcji w razie nagłej potrzeby.
 
Przykładowo, elastyczna fabryka w duchu 5.0 powinna umieć w kryzysie szybko przestawić się np. z produkcji mebli na wytworzenie sprzętu medycznego i elementów dla przemysłu obronnego. W praktyce elementy Przemysłu 5.0 zaczynają pojawiać się w sektorze meblarskim, choć to dopiero początek drogi.

 

Coboty – roboty współpracujące

Coraz więcej zakładów inwestuje w coboty (roboty współpracujące). Ustawione przy stanowiskach montażowych działają ramię w ramię z ludźmi – np. robot podnosi i przytrzymuje ciężki, drewniany element szafy, podczas gdy pracownik precyzyjnie go mocuje i wykańcza. Takie duety człowiek-maszyna zwiększają ergonomię pracy i wydajność, a jednocześnie zachowują ludzką finezję w finalnym wyrobie.

 

Dobrostan pracowników

Pojawiają się inicjatywy na rzecz dobrostanu pracowników, np. monitorowanie warunków pracy (czujniki mierzące m.in. poziom hałasu, zapylenia czy wysiłku fizycznego), co pozwala lepiej chronić zdrowie załogi i dostosowywać tempo produkcji do możliwości człowieka. W niektórych firmach wdrażane są programy ciągłego szkolenia personelu z obsługi nowych technologii, gdzie pomocna okazuje się rzeczywistość wirtualna.
 
Operator, zanim zacznie pracować z realną maszyną, może bezpiecznie trenować maszyny na cyfrowym modelu. Minimalizuje to ryzyko błędów i zagrożeń bezpieczeństwa pracy. Jedno z haseł Przemysłu 5.0 „Cyfrowy bliźniak” (digital twin) to pełna symulacja produktu lub procesu, dzięki której można testować różne scenariusze wykonania bez marnowania surowców na ich realne testy.

 

Wirtualne prototypowanie produktu

W branży meblarskiej takim przykładem może być wirtualne prototypowanie np. nowego krzesła zanim powstanie jego fizyczny model. Taką cyfrową kopię można wielokrotnie poddawać testom wytrzymałościowym. Oszczędza to materiał, czas i energię. Projektanci mebli coraz śmielej korzystają też z generatywnej, sztucznej inteligencji w fazie koncepcyjnej.
 
AI potrafi zasugerować optymalne kształty konstrukcyjne, zaproponować wzornictwo pod gusta określonej grupy klientów, a nawet automatycznie przygotować rozkroje płyt, by zmaksymalizować wykorzystanie surowca i zminimalizować odpady. Wszystko to pokazuje, że przemysł meblarski stara się łączyć swą rzemieślniczą tradycję z nowoczesnymi technologiami w sposób odpowiedzialny i skoncentrowany na człowieku.

[vc_row css=”.vc_custom_1747288171970{margin-right: 1px !important;margin-left: 1px !important;background-color: rgba(254,208,0,0.2) !important;*background-color: rgb(254,208,0) !important;}”][vc_column][vc_column_text]Technologia ma służyć człowiekowi, a nie odwrotnie. Należy dążyć do pełnej współpracy ludzi z maszynami. Innymi słowy, podczas gdy w Przemyśle 4.0 komunikowały się głównie maszyny i systemy informatyczne, 5.0 poszukuje rozwiązań umożliwiających harmonijne oraz synergiczne połączenie pracy ludzi i urządzeń.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]

Kurier Drzewny
Kurier Drzewny
Miesięcznik branży drzewnej, meblarskiej i leśnej. Jesteśmy obecni na rynku wydawniczym od 2008 roku.
KONTAKT z nami: kontakt@kurierdrzewny.eu.

0 Votes: 0 Upvotes, 0 Downvotes (0 Points)

Zostaw odpowiedź

Ładowanie następnego wpisu...
Follow
Szukaj Popularne
Nowe
Loading

Signing-in 3 seconds...

Signing-up 3 seconds...