Od arkuszy do inteligentnej fabryki. Cyfrowa transformacja produkcji w przemyśle obronnym

Defence24.pl: Mówi się, że cyfryzacja produkcji w sektorze obronnym to nie sprint, a przemyślany marsz – wymagający strategii, danych i bezpieczeństwa. Jak wygląda dzisiaj poziom cyfryzacji produkcji w branży?

Robert Chmielewski: Krajowy przemysł obronny przez ostatnią dekadę był nastawiony na stabilny rozwój kluczowych programów. Sytuacja geopolityczna oraz perspektywa budżetowa nie naciskały na rozwój mocy produkcyjnych czy podnoszenie efektywności produkcji. Obecnie mamy zupełnie inne okoliczności i spółki są pod dużą presją. Wiele firm rozpoczęło już swoją drogę transformacyjną poprzez inwestycje w park maszynowy, nowe powierzchnie produkcyjno-logistyczne czy łańcuchy kooperacyjne. Oceniając te wyzwania w kontekście samej cyfryzacji zauważamy, że wciąż dominującym etapem jest tzw. „faza połączeń”. Oznacza to, że poszczególne systemy informatyczne i dane zaczynają być łączone, jednak nie tworzą jeszcze w pełni zintegrowanego środowiska. W omawianych przedsiębiorstwach wciąż istnieją więc procedury realizowane poza systemami cyfrowymi, arkusze kalkulacyjne do ręcznego wypełniania czy zasilosowane procesy. Według danych Siemens i Aviation Week jedynie około 10% amerykańskich organizacji w sektorze lotniczym i obronnym osiągnęło poziom zautomatyzowanej lub zoptymalizowanej cyfrowo produkcji. W Polsce wiele firm dopiero wchodzi na tę ścieżkę. To pokazuje skalę wyzwania, lecz również potencjał, jaki drzemie w dalszej cyfryzacji w Polsce i na całym świecie.

Z czego wynika taki stan cyfrowej produkcji? Jakie są największe bariery w jej wdrażaniu w organizacjach z sektora obronnego?

Obecna sytuacja branży nie jest prosta. Z jednej strony naciski na zwiększenie mocy, z drugiej niestabilny popyt i ciągnące się procedury związane z zamówieniami i biurokracją. W takim otoczeniu menadżerowie reprezentujący tzw. biznes w organizacjach oraz działy IT muszą dokonać selekcji rozwiązań, które będą zgodne z obecnymi i przyszłymi potrzebami spółek. Skuteczna cyfryzacja produkcji zaczyna się od zrozumienia przez dostawcę czym dana spółka się zajmuje, jakie procesy technologiczne realizuje oraz w którym kierunku będzie podążać w kolejnych latach. Ta wiedza to podstawa dyskusji o spójnej integracji danych i różnych systemów informatycznych – takich jak PLM, ERP czy MES.

Kluczowe jest tu również podejście oparte na otwartych platformach, które pozwalają na płynny przepływ informacji pomiędzy działami i narzędziami. Zauważyliśmy, że firmy osiągające największe korzyści inwestują najpierw w uporządkowanie źródeł danych – dbają o ich aktualność, spójność i łatwą dostępność dla użytkowników na każdym etapie procesu. Przykładowo – jeśli kierownictwo dąży do uporządkowania obszaru planowania popytu i podaży, czyli posiadania rozwiązania, które właściwe zaplanuje realizację produkcji na kolejne miesiące i będzie pomagać w przeciwdziałaniu sytuacjom niepożądanym, musi rozpocząć swoją drogę od uporządkowania danych w obszarze przygotowania technologii oraz kontroli produkcji. W metodyce przyjętej w naszej organizacji zawsze zachęcamy do analizy mapy wartości procesu poprzez tzw. Wątek Cyfrowy (ang. Digital Threads).

Drugim ważnym obszarem jest kultura organizacyjna – transformacja cyfrowa to zmiana nie tylko technologii, ale i sposobu pracy. W cytowanym wyżej badaniu aż 47% respondentów przyznaje, że ich organizacja nie doszacowała skali wysiłku, z jakim wiąże się cyfryzacja. Warto więc angażować zespoły od samego początku, stawiać na transparentną komunikację i iteracyjne wdrażanie zmian, które przynoszą szybki, widoczny efekt. To buduje zaufanie i realnie przyspiesza adaptację nowych narzędzi.

Wreszcie – nie można zapominać o bezpieczeństwie. Cyfrowa produkcja wymaga świadomego podejścia do zarządzania ryzykiem, szczególnie w kontekście pracy zdalnej czy środowisk chmurowych. W praktyce oznacza to wdrożenie zasad „security by design” oraz wybór rozwiązań i partnerów, którzy mają doświadczenie w sektorach o podwyższonym poziomie wrażliwości.

Jak w takim razie cyfrowy bliźniak produkcji pomaga pokonać te bariery?

Zanim odpowiem na to pytanie, zacznijmy od definicji czym jest cyfrowy bliźniak i jak może być rozumiany. Cyfrowy bliźniak produkcji to dynamiczne, aktualizowane w czasie rzeczywistym odwzorowanie procesów produkcyjnych. Cyfrowy bliźniak może być modelem symulacyjnym, ale również pozwala na zbieranie danych empirycznych poprzez połączenie informacji z urządzeń, systemów OT i IT czy manualnych procesów w jeden spójny ekosystem. Dzięki temu możliwe jest nie tylko bieżące monitorowanie, ale też przewidywanie i testowanie zmian jeszcze przed ich wdrożeniem.

To odejście od reaktywnego zarządzania produkcją na rzecz podejścia proaktywnego. Przykładowo – możemy zasymulować zmianę harmonogramu produkcji i jeszcze przed jej wprowadzeniem sprawdzić jaki wpływ nasze działanie będzie mieć na dostępność zasobów, obciążenie maszyn czy terminowość realizacji.

Coraz częściej słyszymy o przyspieszeniu uruchamiania nowych linii produkcyjnych dzięki cyfrowym bliźniakom. Czy w sektorze obronnym rzeczywiście jest to możliwe?

To jeden z najciekawszych i najbardziej praktycznych aspektów zastosowania cyfrowego bliźniaka. Dzięki możliwości wirtualnego uruchomienia linii, zanim jeszcze powstanie jej fizyczna wersja, firmy mogą sprawdzić sekwencję montażu, zoptymalizować rozmieszczenie stanowisk, a nawet przetestować wydajność i przewidywać potencjalne wąskie gardła. To oznacza nie tylko skrócenie czasu ramp-up, ale też znaczące ograniczenie ryzyka nieplanowanych przestojów i kosztownych poprawek po uruchomieniu. W sektorze obronnym, gdzie każda godzina opóźnienia może oznaczać duże konsekwencje operacyjne, takie narzędzia stają się wręcz nieodzowne.

Jaka jest w tym wszystkim rola sztucznej inteligencji? Czy znajduje zastosowanie w nowoczesnych liniach produkcyjnych?

Tworzenie cyfrowych bliźniaków jest podstawą do wprowadzania tzw. przemysłowych Copilotów, czyli mechanizmów sztucznej inteligencji, które predyktywnie mogą wspierać człowieka w codziennych zadaniach. Podczas targów przemysłowych Hannover Messe prezentowaliśmy rozwiązanie, które już dzisiaj może wspomagać działy utrzymania ruchu czy samych operatorów w zrozumieniu dlaczego praca maszyny jest nieprawidłowa lub współczynniki jakościowe procesu mogą być zagrożone.

Uważam, że AI bez wątpienia jest w stanie wspierać cyfrową produkcję, a sektor obronny może dokonać dużego skoku technologicznego przy jej zastosowaniu. Nasi klienci z sektora obronnego już teraz wykorzystują modele ML do predykcyjnego utrzymania ruchu, czyli przewidywania awarii na podstawie danych z sensorów, a także do optymalizacji harmonogramów produkcyjnych i kontroli jakości. W połączeniu z cyfrowym bliźniakiem możliwe jest trenowanie algorytmów na rzeczywistych danych z linii, co znacznie zwiększa ich skuteczność. Kiedy integrujemy środowiska PLM i MES z warstwą AI otrzymujemy unikalną architekturę, ponieważ PLM jest źródłem danych o produkcie, a MES o sposobie jego wytwarzania. Dzięki temu modele AI będą mogły pomagać projektantom w podejmowaniu decyzji jak projektować dany wyrób, aby jego koszt wytworzenia był możliwie najmniejszy, a jakość jak najwyższa.

Wspomniał Pan o bezpieczeństwie – jak zabezpieczyć cyfrową produkcję w branży o wysokim stopniu wrażliwości, jaką jest obronność?

W przypadku sektora obronnego bezpieczeństwo to absolutny priorytet. Mamy do czynienia z danymi o szczególnym znaczeniu, objętymi restrykcjami i normami. Dlatego każda strategia cyfrowej transformacji musi uwzględniać podejście „security by design”. Oznacza to m.in. separację sieci IT/OT, precyzyjną kontrolę dostępu – zarówno wewnętrznego, jak i dla dostawców – szyfrowanie transmisji danych oraz wdrożenie zasad Zero Trust. Równie istotna jest analiza ryzyka związanego z wykorzystaniem rozwiązań On-Premise czy Cloud.

W tym kontekście szczególnie ważne jest, by opierać się na sprawdzonych narzędziach dostarczanych przez firmy posiadające doświadczenie w pracy z organizacjami o podwyższonym poziomie wrażliwości. Współpraca z partnerem, który rozumie specyfikę branży i realia bezpieczeństwa w środowisku obronnym znacząco zwiększa szanse na bezpieczną i skuteczną transformację. Musimy pamiętać, by cyberbezpieczeństwa nie traktować jako dodatku – to integralna część architektury inteligentnej fabryki.

Jakie kroki można zarekomendować firmom z branży obronnej, które chcą realnie wejść na ścieżkę digitalizacji produkcji?

W mojej ocenie branża, która sama realizuje bardzo skomplikowane projekty badawczo-rozwojowe, nie ma czasu na tworzenie i budowanie rozwiązań informatycznych od zera. Z drugiej strony każda spółka, która działa na rynku przemysłowym posiada już szereg systemów informatycznych, które wspierają ją w codziennej działalności. Celem digitalizacji nie jest zamiana systemu A, na system B, tylko usprawnienie wybranych procesów w organizacji, tak aby udrożnić wąskie gardła. Zalecam, aby spółka uczciwie dokonała samooceny poziomu swojej dojrzałości cyfrowej. Zrozumienie, gdzie jest się dziś i dokąd chce dojść się w perspektywie 2–3 lat jest niezwykle istotne. Wyniki takiej analizy dobrze jest porównać – jeśli to możliwe – z podobnymi organizacjami z sektora.

Możliwe, że spółki z którymi współpracujemy usprawniły już wybrane obszary organizacji i możemy od nich zaczerpnąć inspiracji. Po dokonaniu analizy, władze spółki powinny wyróżnić projekty krytyczne, średnioterminowe oraz długoterminowe. Dopiero taki zestaw można nazwać mapą transformacji cyfrowej, która powinna być rozpisana w planie inwestycyjnym na kolejne lata. Należy jednak pamiętać, że technologie informatyczne ewoluują i to co dzisiaj wydaje się czymś bardzo odległym w ciągu dwóch lat staje się powszechnie stosowanym rozwiązaniem. Zatem plan transformacji powinien również być zwinny (ang. agile), a celem nadrzędnym implementacji projektów powinno być relatywnie szybkie dostarczanie wartości dla organizacji, tak aby zbudować zaufanie do zmiany i stopniowo rozwijać projekty w szerszej skali.

Robert Chmielewski – doświadczony specjalista wspierający firmy z sektora obronnego w opracowywaniu i wdrażaniu strategii transformacji cyfrowej, pozwalających skrócić czas produkcji i podnieść jej efektywność. Swoim obszernym know-how dzieli się, między innymi, poprzez cykliczny newsletter „ Cyfryzacja w przemyśle obronnym – trendy ” w serwisie LinkedIn – zachęcamy do subskrybowania.

Artykuł sponsorowany