इंडस्ट्री 4.0 साठी सज्ज होताना... (भाग 4)

 

 

‘धातुकाम’ एप्रिल 2019 च्या लेखात आपण इंडस्ट्री 4.0 साठी VDMA ने (जर्मन यांत्रिकी उत्पादन उद्योगांची संघटना) सुचविलेला मार्गदर्शक तत्वांचा आराखडा पाहिला. ही तत्त्वे उत्पादित वस्तू आणि उत्पादनप्रक्रिया या दोन्हींमध्ये चौथ्या औद्योगिक क्रांतीनुसार कोणकोणत्या सुधारणा कराव्यात, याचे सूत्रवत आणि सर्वसमावेशक असे मार्गदर्शन करतात. उत्पादने आणि उत्पादनप्रक्रिया या दोन्हींसाठी प्रत्येकी जी सहा तत्त्वे मांडलेली आहेत, त्या तत्त्वांची यादी थोडक्यात पाहू.

 

1. सेन्सर ॲक्चुएटरचा अंतर्भाव

2. संदेशवहन आणि संपर्कक्षमता

3. माहितीचे आदानप्रदान आणि साठवण

4. निरीक्षण-निदान-अंदाजक्षमता

5. पूरक माहिती आधारित सेवा

6. विविध व्यवसाय प्रारूपे

 

1. माहितीवरील प्रक्रिया

2. मशिनदरम्यान संदेशवहन

3. विभागांदरम्यान संदेशवहन

4. उद्योगांदरम्यान संदेशवहन यंत्रणा

5. मनुष्य मशिन परस्परसंबंध

6. छोट्या आणि किफायतशीर बॅच

 

इंडस्ट्री 4.0 नुसार कोणत्याही उद्योगाने या सूत्रांचा आपल्या उत्पादन वस्तूंत आणि उत्पादनप्रक्रियेत अधिकाधिक आणि योग्यरीत्या अंतर्भाव करणे अपेक्षित आहे. त्याद्वारे आपला संपूर्ण उद्योग अधिकाधिक सुधारित, ग्राहकाभिमुख, जागतिक

स्पर्धेत टिकण्यास सक्षम आणि अर्थातच अधिक किफायतशीर होऊ शकतो. हे सर्व फायदे पुरेपूर मिळविण्यासाठी केवळ ही मार्गदर्शक तत्त्वे समजणे पुरेसे नाही, तर ती कशी अंमलात आणावीत, यासाठी सुचविलेला पद्धतशीर मार्गसुद्धा समजून घेणे अनिवार्य आहे. या लेखात हाच मार्ग आणि त्यातील टप्पे आपण तपशीलवार पाहणार आहोत.

 

 

 

चित्र क्र. 1 मध्ये दर्शविल्यानुसार मार्गदर्शक तत्त्वांचा आराखडा समजून घेतल्यानंतर ती अंमलात आणण्यासाठी 5 टप्प्यांची प्रक्रिया सुचविलेली आहे. या लेखात आपण हे 5 टप्पे थोडक्यात समजून घेऊ आणि त्यानंतर त्याचे सोदाहरण स्पष्टीकरण पाहू.

 

इंडस्ट्री 4.0 ही अतिशय व्यापक संकल्पना असल्याने, कोणत्याही लघु, मध्यम आणि मोठ्या उद्योगाने इंडस्ट्री 4.0 च्या दिशेने ठोस पावले टाकण्यासाठी, सर्वप्रथम त्या उद्योगाच्या नेतृत्वामध्ये त्याबद्दल पुरेशी सुस्पष्टता असणे अनिवार्य आहे. तसे झाले तरच त्या उद्योगाचे चालक, मालक आणि व्यवस्थापक हे सर्व घटक एकत्र येऊन,

• आपल्या उद्योगाचे दीर्घकालीन धोरण आणि उद्दिष्ट निश्चित करू शकतील.

• सर्व विभागांमध्ये एकवाक्यता आणि सुसूत्रता आणू शकतील.

• इंडस्ट्री 4.0 च्या दिशेने वाटचाल करण्यासाठीच्या सर्व प्रयत्नांना संपूर्ण पाठबळ (मनुष्यबळ, अर्थबळ, धोरणात्मक निर्णय अशा सर्वच स्तरांवर पाठबळ) पुरवू शकतील.

 

 

या किमान आवश्यक अशा गोष्टींच्या निश्चितीनंतर, पुढे मांडलेले 5 टप्पे क्रमाक्रमाने आणि पुरेशा ताकदीनिशी पार करणे अपेक्षित आहे. (चित्र क्र. 2 पहा)

 

आपल्या उद्योगात इंडस्ट्री 4.0 नुसार सुधारणा घडविण्यासाठी त्या उद्योगातील सर्व स्तर (मालक, भागीदार, व्यवस्थापन, कर्मचारी आणि कामगार) आणि सर्व विभाग (अभियांत्रिकी, उत्पादन, विक्री, विपणन, वित्त, पुरवठा साखळी इत्यादी.) या सर्वांनी इंडस्ट्री 4.0 ची परिभाषा, त्यातील संकल्पना आणि होऊ घातलेले बदल समजून घेतलेच पाहिजेत. या सर्व घटकांचे या विषयाबद्दलचे आकलन आणि त्याबद्दल वापरली जाणारी भाषा एकसमान झाली पाहिजे. यासाठी प्रत्येक विभागातील प्रतिनिधींचा समावेश असलेली एक कोअर टीम स्थापन करणे आणि त्या संघामार्फत संपूर्ण उद्योगात इंडस्ट्री 4.0 बाबत पुरेशी जागरूकता घडवून आणणे हे या ‘पूर्वतयारी’च्या टप्प्यात अपेक्षित आहे.

 

या टप्प्यात उद्योगाने (अर्थात इंडस्ट्री 4.0 साठी स्थापन केलेल्या कोअर टीमने) अंतर्गत आणि बाह्य अशा दोन्ही पातळ्यांवर स्वतःचे परीक्षण करणे अपेक्षित आहे. अंतर्गत परीक्षणात, आपल्या उद्योगाची बलस्थाने, वेगवेगळ्या विभागात असणारी कौशल्ये आणि क्षमता, जाणविणारे कमकुवत दुवे, सुधारणांसाठीच्या संधी आणि त्यातील अडसर अशा सर्व गोष्टींचा आढावा घ्यावा. SWOT (ताकद-कमजोरी-संधी-आव्हाने) पद्धतीचे परीक्षण हे अशा अंतर्गत परीक्षणाची एक पद्धत असू शकते. बाह्य परीक्षणात आपल्या उत्पादनाचे मार्केट, विक्री आणि सेवा देण्याच्या पद्धती, आपले स्पर्धक, नव्याने आलेली किंवा येऊ घातलेली तंत्रे या सार्यांचा आढावा घेतला गेला पाहिजे. त्यानुसार या बाह्य जगतात आपली सध्याची स्थिती आणि पुढील 5-10 वर्षात अपेक्षित असलेली स्थिती याचा अंदाज घेणे गरजेचे आहे. यासाठी इंडस्ट्री 4.0 साठीच्या मार्गदर्शक तत्त्वांच्या आधारेदेखील आपल्या उद्योगाची सद्यस्थिती अजमावता येऊ शकते आणि स्पायडर चार्टच्या माध्यमातून त्याचे तौलनिक मोजमापन दाखविता येऊ शकते. प्रत्येक तत्त्व 0-5 मोजमापामध्ये कुठे आहे याचा अंदाज घेऊन ही तुलना करता येते. (चित्र क्र. 3)

 

 

मागील टप्प्यात केलेल्या परीक्षणाच्या आधारे कोणकोणत्या नवीन व्यवसाय प्रारूपांचा अवलंब करणे गरजेचे आहे? त्यासाठी कोणत्या सुधारणा आवश्यक आहेत आणि त्यासाठी कोणत्या नवनवीन कल्पना राबविता येतील याचा विस्तृत आढावा घेणे हे या टप्प्याचे उद्दिष्ट आहे. यासाठी कोअर टीम आणि इतर पूरक घटकांनी एकत्रितपणे बसून काही कार्यशाळा आयोजित केल्या पाहिजेत. या कार्यशाळांत विविध विभागांतील प्रतिनिधींनी आपापले दृष्टिकोन आणि शक्य त्या सर्व नवीन कल्पना मांडून त्यावर चर्चा करावी आणि तात्काळ तसेच दीर्घकालीन करावयाच्या उपायांची यादी करावी. त्याचबरोबर आपल्या उद्योगाने पुढील काळात इंडस्ट्री 4.0 च्या अनुषंगाने व्यवसायाची कोणकोणती नवीन माध्यमे आणि प्रारूपे वापरावीत याचीही यादी करावी. उत्पादन आणि उत्पादनप्रक्रिया यामध्ये सुधारणा करण्यासाठीची मार्गदर्शक तत्त्वे आपण पहिली आहेतच. त्यांचा संदर्भ येथेही महत्त्वाचा ठरेल.

 

कार्यशाळांमध्ये सुचविल्या गेलेल्या कल्पना, उपाय आणि व्यवसाय प्रारूपे यांचे मूल्यमापन करून त्यातून प्राधान्याने करावयाचे उपाय ठरविणे, हे या टप्प्याचे उद्दिष्ट आहे. त्यानुसार आपली उत्पादने आणि उत्पादनप्रक्रिया यामध्ये प्राधान्याने करावयाच्या सुधारणांची यादी करून त्यासाठीचे तपशीलवार नियोजन येथे केले गेले पाहिजे. त्याचबरोबर आपले उत्पादन किंवा त्याच्या सेवा, विविध पद्धतीने ग्राहकांपर्यंत पोहोचविण्यासाठी जे नवीन मार्ग अनुसरता येतील, त्यांचाही तपशीलवार अभ्यास या टप्प्यात झाला पाहिजे. या अभ्यास आणि मूल्यमापनाच्या अखेरीस, पुढील 3, 6 आणि 12 महिन्यांत करावयाच्या सुधारणांच्या प्रकल्पांचा अग्रक्रम ठरविणे आणि त्यातून 2-3 पथदर्शी प्रकल्प (पायलट प्रोजेक्ट) निवडणे अपेक्षित आहे.

 

हा शेवटचा पण अतिशय महत्त्वाचा टप्पा. मागील टप्प्यात निवडलेल्या 2-3 पथदर्शी प्रकल्पांची यशस्वी अंमलबजावणी या टप्प्यात होईल. येथे केवळ कोअर टीमच नव्हे तर उद्योगातील सर्वच विभागातील इतर कर्मचारी, व्यवस्थापक आणि त्याचबरोबर उद्योगाचे निवडक पुरवठादार, वितरकदेखील काही ना काही प्रमाणात सहभागी होतील. या सर्वांना समजलेल्या उमजलेल्या इंडस्ट्री 4.0 च्या संकल्पनांचा इथे वापर होईल, कस लागेल आणि त्यातून काही दिशादर्शक प्रकल्प आकारात येतील. हे प्रकल्प केवळ तांत्रिक सुधारणांचेच असतील असे नाही तर ते विपणन, पुरवठा साखळी आणि वित्त विभाग अशा वेगवेगळ्या विभागांमध्ये सुधारणा घडविणारे असतील. या पथदर्शी प्रकल्पाच्या माध्यमातून त्या उद्योगाची इंडस्ट्री 4.0 च्या दिशेने ठोस अशी वाटचाल सुरू होईल.

 

वरील 5 टप्प्यांमधून पुढे जाणारी ही प्रक्रिया सुमारे एक ते दोन वर्षांच्या कालखंडाची असू शकेल. त्याअखेर नक्कीच काही ठोस बदल दिसून येतील.

 

उत्पादित वस्तू आणि उत्पादनप्रक्रिया या दोघांसाठी या सुधारणा कशाप्रकारे प्रत्यक्षात आणल्या जाऊ शकतात याची नमुन्यादाखल दोन उदाहरणे पाहू. यातील पहिले उदाहरण हे इंडस्ट्री 4.0 नुसार सुधारलेल्या उत्पादनप्रक्रियेबद्दल आहे, तर दुसरे उत्पादनाबद्दल आहे.

 

‘कार्चर’ ही सुमारे 85 वर्षे जुनी औद्योगिक, घरगुती आणि व्यावसायिक वापरासाठीच्या सर्व प्रकारच्या सफाई यंत्रांची निर्मिती करणारी जर्मनीस्थित कंपनी आहे. ही कंपनी जगभर 60 पेक्षा अधिक देशांत सुमारे 1 कोटीहून अधिक यंत्रे विकते. अशा या नामांकित कंपनीने 2018 मध्ये इंडस्ट्री 4.0 च्या तत्त्वांनुसार ॲसेम्ब्ली लाइन अत्याधुनिक केली. कार्चर आपल्या ग्राहकांना त्यांच्या आवडीनिवडीप्रमाणे, सफाई यंत्रात अगदी छोट्या छोट्या गोष्टींमध्येदेखील बदल करून, मागणीबरहुकूम यंत्रे पुरविते. त्यामुळे त्यांच्या उत्पादित यंत्रात 40,000 हून अधिक प्रकार आढळतात. त्या प्रत्येक प्रकाराच्या यंत्राची मागणी 1000 पासून अगदी 1 पर्यंत असू शकते. ही गरज पुरविण्यासाठी हव्या त्या प्रकारच्या यंत्रांचे कितीही वेगवेगळ्या संख्येत परंतु पूर्ण कार्यक्षमतेने, अचूकतेने आणि वेगाने उत्पादन करू शकणारी अशी ॲसेम्ब्ली लाइन ‘कार्चर’ला हवी होती. यासाठी त्यांनी QR कोड, RFID, स्वयंचलित नियंत्रक अशा आधुनिक तंत्रांचा आणि कानबान, 5S सारख्या सर्वमान्य उत्पादन सुधारणा पद्धतींचा अवलंब केला. स्टुटगार्टमधील फ्रॉनहॉफर इन्स्टिट्यूटच्या सहकार्याने त्यांनी केवळ दोन महिन्यांत ही आधुनिक ॲसेम्ब्ली लाइन उभारली आणि त्यातून गेल्या वर्षभरात सुमारे 1 कोटी यंत्रांची जुळणी यशस्वीपणे केली.

 

1. येथे तयार होणाऱ्या प्रत्येक यंत्राला स्वतःचा एकमेव असा QR कोड देण्यात येतो. होऊ घातलेल्या प्रत्येक यंत्राचे सर्व भाग, जुळणीचा क्रम, जुळणीपश्चात होणाऱ्या तपासण्या असा सर्व तपशील त्या त्या कोडशी निगडित करून एका केंद्रीय संगणक प्रणालीमध्ये साठविला जातो.

2. प्रत्येक यंत्राची जुळणी सुरू करताना QR कोड स्कॅन करून, ॲसेम्ब्ली ट्रॉली घेऊन ऑपरेटर एकेक टप्पा पुढे जातो. या प्रत्येक ट्रॉलीवर QR कोड स्कॅनरही असतो. संपूर्ण ॲसेम्ब्ली लाइनवरील प्रत्येक टप्प्यात, योग्य त्या सुट्या भागांचे ट्रे हिरव्या रंगाने प्रकाशित होतात. ऑपरेटरने योग्य ते सुटे भाग घेऊन जुळणी केल्यास तो तो रंग निळा होतो (जुळणी पूर्ण) किंवा लाल होतो (जुळणी अपूर्ण/चुकीची) आणि योग्य ती सूचना तात्काळ मिळते. ‘कार्चर’ने या प्रणालीला ‘पिक बाय लाइट’ (प्रकाशानुसार निवड) असे संबोधले आहे.

3. संपूर्ण जुळणी झाल्यानंतर तपासणी केंद्रावरदेखील QR कोडनुसार योग्य त्या चाचण्या निवडल्या जातात आणि त्या स्वयंचलित पद्धतीने केल्या जातात. ( चित्र क्र. 4 पहा.)

 

 

या सर्व पद्धतीमुळे जुळणी, तपासणी यातील प्रत्येक टप्प्यावर लागलेला वेळ, सुट्या भागांत आढळून येणारे दोष, ऑपरेटरनुसार कामात होणारे बदल या साऱ्याची स्वयंचलितपणे नोंद केली जाते. ही सर्व माहिती पॅकिंग, साठवण, वाहतूक, विक्रीपश्चात सेवा, संशोधन, नवीन निर्मिती अशा इतर अनेक विभागांना अतिशय उपयुक्त होते.

 

इंडस्ट्री 4.0 च्या मार्गदर्शक तत्त्वांनुसार पहायचे झाल्यास, या उदाहरणात माहितीवरील प्रक्रिया, मशिन दरम्यान आणि विभागांदरम्यान संदेशवहन आणि मनुष्य मशिन परस्परसंबंध या चार आघाड्यांवर पुरेपूर सुधारणा केल्या गेल्या. या साऱ्यातून छोट्या आणि किफायतशीर बॅच हा सहावा निकषदेखील साध्य केला गेला. अगदी 1 यंत्रसुद्धा तितक्याच कार्यक्षमपणे उत्पादित करू शकणारी यंत्रणा उभारली गेली. चित्र क्र. 3 मधील पहिल्या स्पायडर चार्टमध्ये ही सुधारणा तौलनिक पद्धतीने दाखविलेली आहे.

 

के.एस.बी. हे पंपिंग क्षेत्रातील ख्यातनाम नाव. गुणवत्तापूर्ण आणि कार्यक्षम पंप हे त्यांचे वैशिष्ट्य. या उत्पादनात इंडस्ट्री 4.0 नुसार अधिक सुधारणा करण्याच्या दृष्टीने के.एस.बी.ने सुमारे 4 वर्षांपासून सोनोलायझर नावाचे ॲप विकसित केले आहे. उभारणी केलेल्या किंवा वापरात असलेल्या पंपाच्या संचाची ऊर्जा कार्यक्षमता सहजपणे आणि मोफतपणे मोजण्यासाठी हे ॲप उपयोगी आहे.

 

1. कोणत्याही पंपाच्या संचाची माहिती यात भरली आणि त्यानंतर मोबाइल संचाच्या माइकच्या मदतीने त्याचा आवाज काही सेकंदांसाठी ध्वनिमुद्रित केला की हे ॲप पंपाच्या आवाजामधील वेगवेगळ्या वारंवारितेच्या लहरींचे पृथक्करण आणि विश्लेषण करून त्याच्या कार्यक्षमतेबद्दलची उपयुक्त माहिती निर्माण करते.

2. त्यासाठी ते इंटरनेटच्या माध्यमातून दूरस्थ सर्व्हरशी संपर्कात असते.

3. या विश्लेषणातून तो पंप संच किती टक्के कार्यक्षमतेने कार्यरत आहे, त्याच्यात काही दोष आहेत की नाहीत, पुढे काही धोके येऊ शकतील का या साऱ्याबद्दल पटकन माहिती मिळते.

 

थोडक्यात या ॲपमुळे पूर्वीपासून प्रचलित असलेले पंप हे यांत्रिकी उत्पादन आता ‘पंप + सोनोलायझर ॲप’ असे अधिक ‘स्मार्ट’ झाले आहे.

 

इंडस्ट्री 4.0 च्या उत्पादन वस्तुंसाठीच्या मार्गदर्शक तत्त्वांनुसार पाहिल्यास या नवीन उत्पादनात त्या सर्वच सहा तत्त्वांचा विचार झालेला दिसतो. पंपाला मोबाइल संचासारख्या आधुनिक यंत्रणेची जोड दिल्याने हे सहज साध्य झाले आहे. मोबाइल संचातील माइकचा सेन्सर म्हणून वापर केला गेला. त्यातून निर्माण होणाऱ्या माहितीवर विश्लेषण, साठवण अशा प्रक्रिया केल्या गेल्या. यासाठी मोबाईल संचाची संदेशवहन, प्रक्रिया आणि साठवण क्षमता कामास आली. या सर्वांतून निरीक्षण निदान अंदाज करणे (पंपाबद्दल अधिक उपयुक्त माहिती मिळविणे) शक्य झाले. यातून पूरक माहिती आधारित सेवा (उदाहरणार्थ, पंपांची दुरून देखभाल करणे, सपोर्ट सेंटरच्या माध्यमातून अडचणी सोडविणे) आणि विविध व्यवसाय प्रारूपे (उदाहरणार्थ, पंपाची विक्री न करता त्याचा वापराधारित मोबदला घेणे, जुन्या पंप संचांचे पुनरुज्जीवन करणे) हे उर्वरित निकषही साध्य होऊ शकतात. चित्र क्र. 3 मधील दुसऱ्या स्पायडर चार्टमध्ये ही सुधारणा दर्शविलेली आहे.

 

आपल्या लेखमालेतील आजपर्यंतच्या पाच लेखांत इंडस्ट्री 4.0 च्या वेगवेगळ्या अंगांचा आणि तत्त्वांचा थोडक्यात पण सर्वंकष आढावा सादर करण्याचा प्रयत्न होता.

 

 

 

 

सहयोगी तांत्रिक व्यवस्थापक, IoT विभाग, जी.एस. लॅब, पुणे

 

हृषीकेश बर्वे यांनी आय.आय.टी. मुंबई येथून इन्स्ट्रुमेंटेशन, सिस्टिम आणि कंट्रोल या विषयात एम.टेक. केले आहे. त्यांना कंट्रोल सिस्टिम, ऑटोमेशन, मॅन्युफॅक्चरिंग सिस्टिम तसेच ऊर्जा व्यवस्थापन या क्षेत्रांशी संबंधित संशोधन आणि निर्मिती कामाचा 10 वर्षांचा अनुभव आहे.