Automobilka BMW spustila kousek od českých hranic unikátní projekt. Z logistických technologií vytváří propojený "organismus"

Skupina BMW zvítězila v posledním ročníku soutěže o nejlepší logistický projekt, kterou vyhlašuje německá asociace BVL. Porota ocenila celkový koncept automatizované a transparentní interní i přepravní logistiky. Ten vychází z vize označené jako Logistics Next a automobilka na něm pracuje od roku 2016. Je založený na řadě inovativních řešení z oblasti automatizace a digitalizace včetně využití robotů, umělé inteligence, virtuální a rozšířené reality a řady typů inteligentních vozíků.

"Logistika je srdcem našeho výrobního systému. S těmito projekty zaměřenými na budoucnost můžeme efektivně řídit stále složitější logistické procesy, zvyšovat jejich transparentnost a dále rozvíjet náš výrobní systém," řekl Jürgen Maidl, vedoucí logistiky BMW Group.

Většina z projektů, které doteď procházely odděleným vývojem, se nyní propojí do jednoho ekosystému. BMW to chce vyzkoušet ve své továrně v bavorském Dingolfingu asi 80 kilometrů od českých hranic. Cílem unikátního tříletého pokusu, který začal loni v září a nyní vstoupil do praktické fáze, je zjistit, jestli a jak lze proměnit továrnu v inteligentní závod, v němž autonomní přepravní systémy, manipulační roboti a další zařízení komunikují mezi sebou, s řídicím systémem a s výrobou.

5G testbed

Klíčovou roli bude v projektu hrát bezdrátová síť 5G, která bude v závodě skupiny BMW v Dingolfingu propojovat různé logistické technologie. Síť nové generace už funguje ve třech závodech joint venture BMW Brilliance Automotive v Číně.

Mobilní síť 5G, která začíná v některých částech světa nahrazovat dosavadní LTE, respektive 4G, se má stát skutečným startem proměny, pro kterou se vžil pojem Průmysl 4.0. Má až stokrát vyšší rychlost a mnohem větší kapacitu. To by mělo umožnit rozšíření internetu věcí, virtuální reality, autonomního řízení a dalších technologií závislých na rychlém přenosu dat.

Logistická vize BMW vstupuje do propojovací fáze

Prohlédnout fotogalerii

Zejména internet věcí má výrazně přispět k tomu, že stroje budou komunikovat mezi sebou, budou se domlouvat na průběhu výroby, čímž dojde k decentralizaci řízení, tedy jednomu z příznačných jevů čtvrté průmyslové revoluce. Celý výrobní proces díky tomu bude mnohem flexibilnější, což umožní rychle reagovat na proměny požadavků na produkci.

Flexibilita a spolupráce lidí a robotů

Směřování logistické strategie bavorské automobilky popsal na konferenci TAL 2020 v Plzni jeden z jejích architektů − Marco Prüglmeier, projektový manažer pro logistické inovace a Průmysl 4.0 v BMW Group. Firma se podle něj zaměřuje na to, aby výroba probíhala na jedné montážní lince, aby byla flexibilní a umožňovala reagovat na individuální požadavky zákazníků. To vyžaduje rychlé sekvenční dodávky materiálu, což má výrazné dopady na řízení logistiky a dodavatelského řetězce.

Před pěti lety proto proběhla ve firmě rozsáhlá debata, z které vzešla vize dalšího rozvoje. V budoucnu by měly výroba a logistika fungovat tak, že stroje v halách i mimo ně budou navzájem komunikovat a spolupracovat, nakládky i vykládky budou probíhat automaticky, díly budou přepravovat bezpilotní kamiony, materiál i dopravní prostředky budou propojené a vysledovatelné. Systém bude počítat s vlivem řady faktorů, například s vývojem dopravní situace. Pokud aktuální situaci na silnicích vyhodnotí tak, že hrozí zpoždění, určí bezpečnostní opatření, například vydá příkaz k tomu, aby se továrna předzásobila.

Na naplňování této vize z pohledu logistiky začalo BMW pracovat přibližně před čtyřmi lety. Výsledkem je, jak už bylo zmíněno, řada jednotlivých projektů zaměřených na digitalizaci a automatizaci (jednotlivě se jim článek věnuje v následujících odstavcích). Vývojáři ale zároveň počítají s tím, že se firma neobejde ani bez pracovníků, takže se vývoj zaměřuje i na spolupráci lidí a robotických zařízení, a to jak uvnitř závodů, tak ve venkovních prostorách výrobních a logistických areálů. Automatické stroje jsou proto přizpůsobené tomu, že mohou narazit na pohybující se překážky. Souběžně probíhá školení pracovníků, kteří zatím nebyli na přítomnost tolika mobilních strojů a robotů zvyklí. K tomu se používá i virtuální realita.

Do vývoje a zavádění nových technologií jsou zapojeny čtyři závody: v Dingolfingu, Lipsku, Řezně a Mnichově. Každý se soustřeďuje na určité oblasti, ale zároveň svůj postup konzultuje s ostatními továrnami, aby se nové řešení, pokud bude úspěšné, mohlo využít univerzálně. To se většinou daří.

Nicméně k tomu vede poměrně dlouhá cesta a ne všechny nápady se dostanou až do praxe. Od vize nejprve technologie směřuje k prvotnímu vyzkoušení (POT − Proof of Technology), dalším krokem je posouzení praktického využití projektu (POC − Proof of Concept), kdy už musí být jasné, že dojde k určitému vylepšení. Dále se inovace pilotně zkouší mimo reálný provoz, do kterého nastupuje až ve chvíli, kdy je úspěšná alespoň z 80 procent. Do testování se zapojují i běžní zaměstnanci, aby bylo jasné, že je práce s novinkou dostatečně intuitivní a k normálnímu provozu nepotřebuje odborníky.

Aktualizace po 15 minutách

Dodavatelský řetězec skupiny BMW tvoří kolem 1800 dodavatelů na více než 4000 místech, kteří denně dodávají přes 31 milionů dílů do 31 výrobních závodů skupiny po celém světě. Celý systém se opírá o úzkou spolupráci s řadou poskytovatelů logistických služeb a program Connected Supply Chain, který výrazně zvýšil transparentnost dodavatelského řetězce, když každých 15 minut aktualizuje pozici materiálu a dodací lhůty. To umožňuje rychle reagovat, pokud se vyskytnou potíže a hrozí zdržení.

Zároveň se musí k zákazníkům firmy z celého světa dostat denně téměř 10 000 hotových vozidel. Stejně jako u dodávek součástek do závodů se nyní digitálně sleduje i přeprava vozidel k dealerům. Používá se k tomu původní pilotní projekt Connected Distribution, který před dvěma lety přešel do běžného provozu. K samotnému sledování slouží IT systém zabudovaný v autě, kdy vozidlo přenáší prostřednictvím mobilního připojení do logistické centrály svou aktuální polohu a stav.

Roboti uvnitř i venku

Klíčovou roli v logistice BMW budou hrát automatické přepravní vozíky. Už nyní firma využívá několik typů. Jeden si dokonce vyvinula sama, přesněji ve spolupráci s Fraunhoferovým institutem, který se soustřeďuje na aplikovaný výzkum v řadě průmyslových odvětví. Stávající řešení totiž nesplňovala požadavky na konstrukci vozíku, takže automobilka vytvořila stroj STR (Smart Transport Robot), který ke své orientaci a provozu nepotřebuje žádné externí navigační nebo vodicí nástroje a umí samostatně objet překážku.

Funguje tedy podobně jako inteligentní přepravní roboti firem Omron nebo Agilox, které BMW také využívá. Na rozdíl od nich jsou ale vozíky STR menší a také se umí v rámci flotily digitálně informovat o změnách prostoru a nových překážkách na trase. Nyní už je v provozu druhá generace STR, která začínala v továrně v Řezně. Roboti, které pohání bateriový modul z BMW i3, přepravují kontejnery s nákladem o hmotnosti až jedné tuny.

Dalším z typů automatických vozíků je AutoBox. Začal se testovat loni v logistickém centru náhradních dílů v Dingolfingu, kde má za úkol přepravovat kontejnery mezi příjmem zboží a skladem. Umožňuje automatický přesun až 20 boxů s díly o maximální hmotnosti 20 tun a díky čtyřsměrným kolečkům se dostane i do úzkých prostor. "AutoBox doplňuje používání manuálně řízených vlečných vláčků na dlouhých vzdálenostech mezi příjmem zboží a skladem pro vychystávání objednávek," říká Richard Kamissek, vedoucí logistiky poprodejních služeb BMW.

V závodech bavorské firmy pracují také zhruba tři desítky automatických tahačů, které za sebe zapřáhnou přívěsy s díly. Ještě než takový logistický vláček dorazí na určené stanoviště, pracovník dostane na chytré hodiny informaci o příjezdu soupravy. Pak manuálně vymění kontejnery a přes dotykovou obrazovku hodinek dá pokyn, že vláček může odjet na další pracoviště. V závodě Dingolfing před dvěma lety vyvinuli automatizační "balíček", který umožňuje proměnit vozíkové tahače jakékoliv značky na bezpilotní vozíky.

Manipulaci s nákladem na cestě továrnou zajišťují i stacionární robotické systémy. Například SplitBot umí rozebrat palety a přepravky přesunout na dopravníkový pás, PickBot vychystává a vytváří sekvenční sestavy, PlaceBot ukládá přepravky do polic a SortBot překládá prázdné boxy na palety.

Návěsy s díly ve venkovních prostorech zase přesouvají automatické tahače. Poprvé se tyto stroje testovaly v továrně v Lipsku. Tzv. AutoTrailery posouvají návěsy mezi parkovištěm a nakládacími nebo vykládacími rampami. Mají nosnost až 30 tun a také nepotřebují žádné přídavné navigační prostředky − ke své orientaci používají jen laser, kamery a senzory.

Bezpapírová logistika

Důležitou součástí proměny logistiky skupiny BMW je i bezpapírová logistika. Jedním z příkladů jsou třeba elektronické etikety na regálech. Dříve se štítky musely vytisknout a ručně nasadit, nyní se elektronické kódy mění vzdáleně. Prvních 10 tisíc e-etiket se instalovalo v mnichovském závodě, nyní se zavádějí i v dalších továrnách.

Bavorská firma se soustřeďuje i na ekologickou přepravu. Dnes kolem 60 procent všech nových vozidel opouští výrobní závody po železnici. Od roku 2015 také automobilka využívá kamiony na elektřinu. V současnosti jich jezdí na kratší vzdálenosti mezi továrnami a sklady osm, na delší vzdálenosti pak automobilka vypravuje nákladní auta na LNG a do konce letošního roku nebo na začátku příštího chce nasadit i kamiony na vodík, uvedl Marco Prüglmeier.

V závodech skupiny BMW probíhá ještě mnoho dalších projektů. Testují se nebo už využívají třeba rozšířená realita a chytré brýle pro vychystávání, rukavice s integrovaným skenerem a displejem, drony pro kontrolu počtu prázdných palet, štítky, které umí určit obsah balení a pohlídat kvalitu, propojení s umělou inteligencí, kdy se robot učí manipulovat s různými tvary nákladu, nebo virtuální realita pro plánování layoutu logistických ploch a procesů.