Ventil 3 / 2024 • Letnik 30 162 NADZOR PROIZVODNIH PROCESOV 1 Uvod V dobi digitalne revolucije in avtomatizacije proi- zvodnih procesov se podjetja soočajo s potrebo po stalni inovativnosti in prilagodljivosti [1]. Podjetje Herbarium [2], ki ima dolgoletno tradicijo v proi- zvodnji čaja, je predstavljalo idealen primer, kjer je bila potrebna celostna preobrazba za ohranjanje konkurenčnosti na trgu. Spremenjeni tržni pogoji, naraščajoča konkurenca in visoka pričakovanja po- trošnikov glede kakovosti in trajnosti izdelkov so narekovali nujnost te preobrazbe. Izzivi, s katerimi se podjetje sooča, niso le v poveča- nju proizvodnih zmogljivosti, temveč tudi v optimi- zaciji obstoječih proizvodnih procesov, zmanjšanju okoljskega odtisa in izboljšanju delovnih pogojev za zaposlene. Zavedajoč se teh zahtev, je vodstvo podjetja Herbarium sprejelo strateško odločitev za vlaganje v napredne tehnologije in digitalne rešitve, ki omogočajo prehod na bolj avtomatizirano in di- gitalizirano proizvodnjo. Projekt je bil zasnovan z vizijo izboljšanja ne le ope- rativne učinkovitosti, temveč tudi z namenom ustva- riti bolj prilagodljivo in odzivno proizvodno okolje. V projekt je vključena integracija digitalnih tehnolo- gij, ki omogočajo boljše razumevanje in upravljanje proizvodnih procesov, izboljšanje kakovosti končnih izdelkov ter zmanjšanje proizvodnih stroškov. V naslednjih poglavjih bomo podrobneje raziska- li, kako se ta vizija uresničuje skozi različne faze projekta, vključno z avtomatizacijo ključnih delov proizvodnje, digitalizacijo procesov za izboljša- nje sledljivosti in kakovosti ter uvedbo digitalnega dvojčka, ki je omogočil boljše planiranje in simula- cijo proizvodnih procesov. 2 Avtomatizacija proizvodnje Avtomatizacija proizvodnje v podjetju Herbarium je predstavljala ključni korak k povečanju učinkovitosti in zmanjšanju stroškov z uporabo naprednih tehno- loških rešitev. Cilj je bilo nadomestiti ročne opera- cije z avtomatiziranimi sistemi, kar je pripomoglo k izboljšanju kakovosti končnih izdelkov in zagotavlja bolj varno in ergonomsko delovno okolje. Jan Suhadolnik, dipl. inž., Andrej Erzetič, dipl. inž., Aleš Sedej, dipl. inž., vsi LEOSS AUTOMATION, Ljubljana Miha Gantar, dipl. inž., Jure Maver, dipl. inž., oba LEOSS, d. o. o., Ljubljana Filip Jure Vuzem, mag., dr. Hugo Zupan, univ. dipl. inž., oba DIGITEH, d. o. o., Ljubljana Izvleček: V sodobnem poslovnem okolju se podjetja vse bolj zavedajo pomena avtomatizacije in digitalizacije pro- izvodnih in logističnih procesov. Zato je v članku predstavljena celostna preobrazba proizvodnih in intra- logističnih procesov podjetja Herbarium. Projekti za avtomatizacijo, digitalno transformacijo in uporabo digitalnega dvojčka omogočajo znatno izboljšanje učinkovitosti, zmanjšanje operativnih napak in poveča- nje produktivnosti. Ključne besede: Avtomatizacija, Digitalizacija, Proizvodni procesi, Intralogistični procesi, Digitalni dvojček, Informatizacija, Proizvodnja čaja, Učinkovitost c elo Stna pReobRazba pRoizvodnih in intRalogiS tičnih pRoceSov a vtomatizacija , implementacija digitalnih Rešitev in digitalnega dvojčka Jan Suhadolnik, Andrej Erzetič, Aleš Sedej, Miha Gantar, Jure Maver, Filip Jure Vuzem, Hugo Zupan Ventil 3 / 2024 • Letnik 30 Napredni transportni sistemi proizvajalca Dorner Ena od ključnih izboljšav v procesu avtomatizacije je bila uvedba naprednih transportnih sistemov proizva- jalca Dorner (slika 1). Ti sistemi so bili prilagojeni po- sebej za potrebe podjetja Herbarium in omogočajo dviganje produktov z elevatorji, kar prispeva k čistej- šemu proizvodnemu prostoru in boljši dostopnosti do strojev. S tem smo zmanjšali potrebo po prostoru na tleh, hkrati pa izboljšali dostop do proizvodnih linij in zmanjšali tveganje za delovne nesreče. Po meri prilagojeni transportni sistemi LEOSS V kombinaciji s transportnimi sistemi Dorner smo v LEOSS-u [3] razvili tudi po meri prilagojene tran- sportne rešitve. Te vključujejo inovativno obešanje transportnih linij na strop proizvodnje. Ta pristop zagotavlja boljši izkoristek prostora, zmanjšuje ne- varnost za delavce, omogoča lažji dostop do proi- zvodnih linij za vzdrževanje in bolj fleksibilno upra- vljanje s proizvodnimi linijami, kar podjetju daje možnost hitrejšega prilagajanja na spremembe v povpraševanju. Avtomatizacija združevanja paketov in strojni vid Nadaljnja avtomatizacija procesa je bila združe- vanje paketov s posebej zasnovanimi združevalci, ki zagotavljajo pravilen razmik med produkti, kar je izboljšalo kakovost pakiranja. Tudi strojni vid je ključni element naše avtomatizacijske strategije, saj omogoča natančno prepoznavanje in razvrščanje izdelkov, s čimer se povečata hitrost in natančnost izbiranja pravilnih izhodov za pakete (slika 2). Avtomatsko paletiranje Kot del naše avtomatizacije smo vključili tudi avto- matske paletirne sisteme, ki so racionalizirali pro- ces pakiranja. Ti sistemi so zmanjšali fizični napor za delavce in povečali splošno produktivnost, hkrati pa omogočili hitrejše in bolj natančno zlaganje iz- delkov v pakirne embalaže. S temi inovacijami v avtomatizaciji proizvodnje je podjetje Herbarium uspešno izboljšalo svoje proi- zvodne zmogljivosti, povečalo učinkovitost dela in zagotovilo višjo kakovost končnih izdelkov. 3 Informatizacija in digitalizacija proizvodnje Informatizacija in digitalizacija [4] proizvodnje predstavljata naslednji ključni korak v procesu preoblikovanja podjetja Herbarium. Ta faza je bila usmerjena v integracijo informacijsko-digitalnih tehnologij, ki omogočajo boljše spremljanje, nad- zor in optimizacijo proizvodnih procesov (slika 3). S poudarkom na natančnosti, sledljivosti in izbolj- šanju kakovosti končnih izdelkov sta informatiza- cija in digitalizacija omogočili prehod na digitalno vodeno proizvodnjo. Integracija naprednih senzorskih tehnologij Ključni element informatizacije je bila integracija naprednih senzorskih tehnologij po celotni proi- zvodni liniji. Ta vključuje uporabo fotocelic, ki omo- gočajo natančno štetje proizvodov in spremljanje njihovega gibanja skozi različne faze proizvodnje. Ta tehnologija zagotavlja neprekinjeno in avtomati- zirano spremljanje proizvodnje, kar znatno izboljša kakovost podatkov in omogoča hitrejše odzive na morebitne težave v proizvodnem procesu. Digitalni prikazovalniki in vmesniki HMI Za učinkovitejše upravljanje in spremljanje pro- izvodnih procesov v proizvodnem obratu smo integrirali digitalne prikazovalnike. Ti zasloni so nameščeni na strateških mestih v proizvodnji in medskladiščnih prostorih, kar omogoča delavcem in vodjem izmen neposreden vpogled v ključne proizvodne parametre. Poleg tega se uporabljajo NADZOR PROIZVODNIH PROCESOV 163 Slika 1 : Transportni sistemi Dorner v Herbariumu Slika 2 : Strojni vid za razvrščanje paketov Ventil 3 / 2024 • Letnik 30 164 NADZOR PROIZVODNIH PROCESOV vmesniki Human-Machine Interface (HMI), ki omo- gočajo vodjem izmen enostavno vnašanje in prila- gajanje predvidenih količin ter drugih proizvodnih parametrov preko njihovih računalnikov (slika 4). Ta pristop zagotavlja večjo fleksibilnost in prilago- dljivost proizvodnje ter izboljšuje natančnost pri planiranju z ažurnimi podatki, kar omogoča opti- malnejše planiranje. Digitalno upravljanje in sledenje proizvodnje Razvoj in implementacija celovitega digitalnega upravljanja proizvodnje sta bila še dva pomembna koraka. Ta sistem vključuje centralizirano bazo po- datkov, ki zbira in analizira vse ključne informacije v realnem času. S tem je mogoče slediti vsakemu koraku v proizvodnem procesu, od vhodnih suro- vin do končnih izdelkov. To omogoča boljše razu- mevanje in optimizacijo proizvodnih tokov, hitrejše odkrivanje in odpravljanje težav ter bolj učinkovito načrtovanje proizvodnje. Povezava z WMS in avtomatiziranimi skladiščnimi sistemi Kot del digitalizirane strategije smo integrirali tudi WMS (Warehouse Management System) in avto- matizirane skladiščne sisteme (slika 5). T a povezava sedaj omogoča sinhronizacijo med proizvodnjo in logistiko, kar prispeva k boljši uporabi skladiščnih prostorov, optimizaciji zalog in zmanjšanju zasto- jev. Z WMS lahko sedaj v podjetju Herbarium bolje sledijo in upravljajo z zalogami, kar omogoča bolj Slika 3 : Integracija sistemov za informatizacijo in digitalizacijo proizvodnje Slika 4 : Vmesnik HMI za spremljanje in upravljanje proizvodnje Slika 5 : Programska rešitev LEOSS WMS Ventil 3 / 2024 • Letnik 30 NADZOR PROIZVODNIH PROCESOV 165 natančno in pravočasno dobavo surovin in materia- lov v proizvodnjo. S temi digitalnimi inovacijami je podjetje Herbari- um uspešno prešlo na povezano, učinkovito in pro- žno proizvodnjo, ki je sposobna hitreje reagirati na spremenjene tržne zahteve in pričakovanja kupcev. Informatizacija in digitalizacija proizvodnje pred- stavljata ključni korak v procesu preoblikovanja in izboljšanja celotnega podjetja. 4 Planiranje proizvodnje s pomočjo digitalnega dvojčka V procesu digitalne preobrazbe podjetja Herbari- um je razvijanje digitalnega dvojčka s strani pod- jetja DIGITEH [4] predstavljalo revolucionaren ko- rak naprej pri planiranju proizvodnje. Ta tehnološka inovacija sedaj omogoča podjetju, da natančno simulira in optimizira proizvodne procese, kar vodi do znatnega izboljšanja učinkovitosti in zmanjšanja napak v proizvodnji. Vloga digitalnega dvojčka v proizvodnji Digitalni dvojček predstavlja digitalno kopijo real- nega proizvodnega sistema podjetja [5], vključno z vsemi stroji, transportnimi sistemi in delovnimi procesi. Ta tehnologija omogoča podrobno analizo in simulacijo proizvodnih procesov, kar olajša iden- tifikacijo morebitnih težav in iskanje optimalnih re- šitev. Uporaba digitalnega dvojčka omogoča preiz- kušanje različnih scenarijev »kaj-če«, s čimer lahko hitro ugotovimo, kako spremembe v vhodnih para- metrih ali proizvodnih procesih vplivajo na celoten sistem (slika 6). Optimizacija in napovedovanje s pomočjo digital- nega dvojčka Digitalni dvojček je uporabljen ne le za simulacijo in analizo trenutnih proizvodnih procesov, ampak omogoča tudi napovedovanje prihodnjih trendov in potreb [5, 6]. Z analizo zbranih podatkov iz raz- ličnih informacijskih sistemov lahko predvidimo potrebe po vzdrževanju, optimiziramo proizvodne zmogljivosti in izboljšamo celotno učinkovitost pro- izvodnje. Ta pristop prinaša podjetju Herbarium ve- liko prednost v smislu zmanjšanja nepotrebnih stro- škov in izboljšanja odzivnosti na tržne spremembe. Nadgradnja simulacijskih modelov Digitalni dvojček predstavlja nadgradnjo tradicio- nalnih simulacijskih modelov. V tradicionalnih mo- delih je vnašanje podatkov večinoma ročno, kar pogosto vodi do napak. Pri uporabi digitalnega dvojčka zajem podatkov poteka avtomatsko iz re- alnega sistema, kar skoraj v celoti odpravi možnosti za napake. Poleg tega digitalni dvojček omogoča dvosmerno komunikacijo, kar pomeni, da lahko po- datke vrača nazaj v sistem, s čimer dodatno izbolj- ša procese načrtovanja in odločanja. Povezava z digitalnimi agenti in WMS Za maksimalno izkoriščenje digitalnega dvojčka smo razvili tudi digitalne agente, ki omogočajo sa- modejno sprejemanje hitrih in učinkovitih odloči- tev. Ti agenti delujejo v tesni povezavi z digitalnim dvojčkom, pri čemer iz njega pridobivajo vhodne podatke in na podlagi teh ponujajo optimalne reši- tve. Poleg tega je digitalni dvojček povezan z WMS, kar zagotavlja učinkovito upravljanje zalog in mate- rialov, potrebnih za proizvodnjo (slika 7). Inovativnost in učinki na proizvodnjo Inovativnost digitalnega dvojčka se odraža v spo- sobnosti sistema, da preprečuje vnos napačnih pa- rametrov in s tem povečuje zanesljivost in hitrost načrtovanja. To je še posebej pomembno pri načrto- vanju proizvodnih sistemov različnih tipov in veliko- sti. Razvit sistem digitalnega dvojčka se uporablja za realnočasovno planiranje in usmerjanje proizvodnje, kar omogoča hitre prilagoditve delovnega plana v primeru nepričakovanih dogodkov, kot so zaustavi- tve proizvodnje ali spremembe v naročilih. Slika 6 : Preslikava realnega procesa v digitalnega dvojčka in digitaliziranje znanja podjetja Herbarium Slika 7 : Integracija digitalnega dvojčka in rešitev LE- OSS Ventil 3 / 2024 • Letnik 30 166 NADZOR PROIZVODNIH PROCESOV Digitalni dvojček v realnem času izračunava »opti- malne« proizvodne plane, ki jih nato vrača v proi- zvodnjo. Na ta način razvršča delo na posameznih linijah tako, da je čim manj neaktivnega časa linije, s čimer se dviga skupna učinkovitost (OEE) proizvo- dnje (slika 8). S pomočjo digitalnega dvojčka je podjetje Her- barium uspešno vzpostavilo natančno, prožno in učinkovito planiranje proizvodnje, kar ima dol- goročne pozitivne učinke na celotno poslovanje podjetja. 5 Zaključek Projekt celostne preobrazbe proizvodnih in intralo- gističnih procesov v podjetju Herbarium je prelo- mnega pomena za nadaljnji razvoj in konkurenčnost na trgu. Z uvedbo avtomatizacije, informatizacije, digitalizacije in uporabo digitalnega dvojčka smo dosegli obsežne izboljšave v učinkovitosti, natanč- nosti in prilagodljivosti proizvodnih procesov. Ključni dosežki Glavni dosežek projekta je znatno povečanje pro- Slika 8 : Z dobrim planiranjem do boljše izkoriščenosti strojev: PREJ (levo), POTEM (desno) Slika 9 : Dvig proizvodnih kapacitet za vsaj 30 % Ventil 3 / 2024 • Letnik 30 duktivnosti, ki se odraža v povečanju proizvodnje s 140.000 na 185.000 škatel čaja na dan, kar predsta- vlja povečanje za več kot 30 % (slika 9). Ta izboljša- va je rezultat uvedbe naprednih avtomatiziranih in digitalnih sistemov, ki optimizirajo tako posamezne proizvodne procese kot tudi celotno proizvodno li- nijo. Dolgoročni učinki Dolgoročni učinki te preobrazbe so mnogostranski. Poleg neposrednih izboljšav v proizvodnji in logisti- ki je projekt prispeval k boljšim delovnim pogojem, zmanjšanju okoljskega odtisa in izboljšanju splošne kakovosti izdelkov. Avtomatizacija in digitalizaci- ja prinašata tudi boljše možnosti za prilagajanje tržnim spremembam ter hitrejši odziv na potrebe kupcev. Naprej v digitalno prihodnost S tem projektom je podjetje Herbarium postavi- lo temelje za nadaljnjo digitalno transformacijo in inovacije. Uvedba digitalnega dvojčka in povezanih tehnologij predstavlja pomemben korak v smeri razvoja pametne tovarne, ki bo sposobna še večje prilagodljivosti in učinkovitosti. Ta transformacija ni pomembna samo za izboljšanje trenutnih proizvo- dnih procesov, temveč tudi za razvoj novih strategij in poslovnih modelov. Celostna preobrazba v podjetju Herbarium je jasen primer, kako lahko pravilno usmerjena in izvedena avtomatizacija ter digitalizacija proizvodnje pripo- moreta k večji učinkovitosti, zmanjšanju stroškov in izboljšanju kakovosti izdelkov. Ta uspešni projekt je vzorčni primer za ostala podjetja, ki iščejo na- čine za inovacije in izboljšave v svojih proizvodnih procesih. S tem korakom Herbarium dokazuje svojo predanost nenehnemu izboljševanju in prilagajanju sodobnim tržnim zahtevam, s čimer si utira pot do vodilne pozicije v industriji. Za vpogled v trenutno proizvo- dnjo podjetja Herbarium ske- nirajte spodnjo QR kodo in si oglejte, kako poteka naš napre- dni proizvodni proces. Reference [1] Intervju s prof. dr. Nikom Herakovičem: Di- gitalizacija se povrne vsaj dvanajstkratno. V Slovenji še več., Večer, 1.6.2024, str: 10-11 [2] Herbarium (www.spidergrupa.hr) [3] LEOSS d.o.o. (www.leoss.si) [4] DIGITEH d.o.o. (HYPERLINK »http://www.di- giteh.eu«www.digiteh.eu) [5] H. Zupan, N. Herakovič, J. Žerovnik, T. Berlec: Layout optimization of a production cell. In- ternational Journal of Simulation Modelling 16 (2016) str. 603-616. [6] H. Zupan, N. Herakovič, M. Starbek: Hybrid Algorithm Based on Priority Rules for Simu- lation of Workshop Production. International Journal of Simulation Modelling 15 (2016) str. 29–41. [7] H. Zupan, N. Herakovič, J. Žerovnik: A hybrid metaheuristic for job–shop scheduling with machine and sequence–dependent setup ti- mes. 13th International Symposium on Ope- rational Research in Slovenia, Bled, Slovenia, 2015. str. 129–134. NADZOR PROIZVODNIH PROCESOV 167 Comprehensive Transformation of Production and Intralogistics Processes - Automation, Implementation of Digital Solutions, and Digital Twin Abstract: In the modern business environment, companies increasingly recognize the importance of automation and digitalization of production and logistics processes. This article presents the comprehensive transformation of production and intralogistics processes at the Herbarium company. The projects for automation, digital transformation, and the use of a digital twin significantly improved efficiency, reduced operational errors, and increased productivity. The transformation aimed not only to enhance operational efficiency but also to create a more flexible and responsive production environment. The project included the integration of digital technol- ogies that enabled better understanding and management of production processes, improvement of product quality, and reduction of production costs. Through various phases of the project, including automation of key production areas, digitalization for traceability and quality improvement, and the introduction of a digital twin for better planning and simulation, the vision was successfully realized. Keywords: Automation, Digitalization, Production Processes, Intralogistics Processes, Digital Twin, Informatization, Tea Production, Efficiency, Productivity