Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Úprava průmyslových provozů pro zajištění sociálních odstupů

Není třeba dlouze uvádět výčet problémů a negativních dopadů, které s sebou nesou zdravotně bezpečnostní opatření zaváděná ve snaze zabránit šíření nákazy koronavirem. Za aktuální situace, kdy je vymýcení nemoci covid-19 v nedohlednu, nelze predikovat, zda a kdy budou moci být odvolána opatření, která uzavřela provozy většiny podniků. A pokud, či doufejme „až“ se tak stane, nelze dnes zaručit, že nebude nutné k nim přistoupit např. na podzim znovu.

Podniky si však nemohou dovolit další přerušení provozu. Naopak bude nutné upravit a zabezpečit podnikové procesy tak, aby byla opatření k zamezení kontaktu mezi osobami a proti potenciálnímu šíření nákazy zajištěna. Jak pomocí počítačové simulace navrhnout a ověřit opatření, díky kterým budou vyhlášené restrikce dodrženy, aniž by musel být provoz zcela uzavřen, vysvětluje tento článek.

Analýza stávajícího stavu

Vždy, když je třeba provést určitý zásah do podnikového provozu, je vhodné nejprve jeho dopady ověřit ve virtuálním prostředí. Metodika počítačového modelování je vhodným nástrojem, jak bez rizika negativního dopadu na reálný provoz ověřit alternativní scénáře. Simulační model dokáže s požadovanou přesností napodobit plánované nebo již v reálném systému probíhající procesy. Kromě výhody bezrizikového zodpovězení otázek typu „co se stane, když“ může být výstupem simulačního modelu hodnota v podstatě jakéhokoliv definovaného sledovaného ukazatele. Konkrétní příklady použití diskrétní simulace materiálového toku při plánování uspořádání montážní linky uvedl časopis Automa již v čísle 8-9/2013 a 8-9/2015 [1], [2].

Rozšíření SocialDistancing pro Plant Simulation

Společnost Siemens nedávno vyvinula rozšiřující knihovnu SocialDistancing pro simulační software Plant Simulation, díky které je možné jak nové, tak již vytvořené simulační modely zahrnující činnosti a pohyby osob rozšířit o sledování dodržení stanoveného rozestupu. Základní informace o knihovně SocialDistancing jsou uveřejněny na webové stránce https://blogs.sw.siemens.com/tecnomatix/plant-simulation-software-social-distancing-library/.

Možnosti rychlého využití

„V zásadě si lze představit dva scénáře použití nástroje pro analýzu dodržení rozestupů osob v rámci simulačních studií,“ objasňuje Carsten Stange, vedoucí oddělení počítačových simulací společnosti SDZ GmbH. „V první řadě můžeme využít simulační model provozu, který jsme již v minulosti pro zákazníka vytvořili nebo jej aktuálně používáme, abychom pomocí experimentů s tímto modelem odpověděli najednou na řadu otázek, například ‚jakou kapacitu skladu potřebujeme‘ nebo ‚jaké zvýšení produkce přinese instalace nové technologie‘. Můžeme však také relativně rychle vytvořit od základu nový simulační model pro zákazníka, který právě stojí před otázkou, jak přeuspořádat pracoviště ve svém provozu, aby eliminoval vzájemný kontakt zaměstnanců.“

Ilustrační příklad

Specialisté společnosti SDZ GmbH rozšířili knihovnu SocialDistancing pro Plant Simulation o další analytické a animační funkce. Ty umožňují při běhu počítačového modelu nejen názorně vyznačit ve vytvořené 3D scéně (odpovídající provozním prostorům zadavatele) místa, kde dochází k příliš těsným kontaktům personálu, a vyhodnotit četnost těchto „kolizí“ (což je standardní součást knihovny SocialDistancing), ale navíc i vyhodnotit četnost porušení minimálního odstupu jednotlivými konkrétními pracovníky nebo např. zjistit, v jakých situacích či časových periodách a při jakých činnostech ke kontaktům dochází.

Díky tomu je pro zkušené projektové inženýry společnosti SDZ GmbH snadným úkolem navrhnout účinná opatření, která značně redukují či zcela eliminují nepřípustné kontakty, k nimž v systému uspořádaném podle výchozí situace docházelo.

V krátkém videozáznamu na YouTube na https://www.youtube.com/watch?v=eJOrHL4Rudc je možné zhlédnout, jak konkrétně takové úpravy mohou vypadat. Je přitom zřejmé, že opatření nemusí nutně vyvolávat vysoké investiční náklady. Může jít o relativně jednoduché instalace typu oplocenka, vyznačení koridorů pro pohyb vymezených pracovníků nebo zavedení určitých pravidel vzájemné spolupráce.

Jak získat optimální návrh?

„Samozřejmě se může stát, že určitá prvotní opatření mohou sice zajistit provoz v souladu s pravidly pro zamezení kontaktu mezi osobami, avšak přinesou také jistá negativa. Představme si opatření ve formě pravidel, která rozdělí pracovní etapy mezi operátory sekvenčně tak, že žádnou operaci nebude provádět paralelně na jednom místě více pracovníků. Na druhé straně to může přinést výrazné prodloužení trvání celého procesu, například montáže nebo obsluhy balicí linky,“ upozorňuje Carsten Stange ze společnosti SDZ GmbH.

„Simulační model však umíme využít právě k tomu, abychom rychle provedli doplňující simulační experimenty a naladili další provozní parametry tak, aby byly případné negativní dopady nutných bezpečnostních opatření sníženy. Zadavateli předložíme výsledky simulačních experimentů, které, ač mohou zahrnovat až stovky scénářů, v přehledné formě jasně ukážou, jaká opatření je třeba v provozu zavést a jaké přínosy a dopady lze očekávat,“ doplňuje Stange.

Závěr

Často slýcháváme, že každá krize je současně příležitostí. Je jen na nás, zda tohle motto budeme brát pouze jako frázi, nebo skutečně pružně zareagujeme na výzvy dneška a nespokojíme se s tím, co se zdá být na první pohled neodvratnou skutečností.

Společnost Siemens vyvinula pro svůj produkt Plant Simulation knihovnu SocialDistancing, která umožňuje rychlou analýzu kolizí s pravidly sociálního rozestupu v provozech, kde se pohybuje personál. Existuje zde tedy nástroj k tomu, jak simulací ve virtuálním prostředí bezrizikově ověřit, jaká opatření učinit, aby byl provoz udržen v chodu, aniž bude ohroženo zdraví obsluhujících pracovníků. A také zde existují společnosti, jež mohou podnikům nabídnout rychlé zpracování analýzy stávajícího provozu a pomoci vybrat a realizovat ta opatření, která budou pro zachování provozuschopnosti a konkurenceschopnosti podniků nejvhodnější.

Literatura:

[1] HLOSKA, Jiří a Jiří ŠTOČEK. Simulace automatizovaných výrobních linek převodových hřídelí se zohledněním manuálních činností. Automa [online]. Děčín: Automa - ČAT, 2015, (8-9), 86–90 [2021-01-21]. ISSN 1210-9592. Dostupné z: https://automa.cz/Aton/FileRepository/pdf_articles/54031.pdf

[2] HLOSKA, Jiří a Jiří ŠTOČEK. Simulace zřetězení linky pro obrábění hřídelí [online]. Automa. Děčín: Automa - ČAT, 2013, (8-9), 16–19 [2021-01-21]. ISSN 1210-9592. Dostupné z: https://automa.cz/Aton/FileRepository/pdf_articles/10587.pdf

(SDZ GmbH)

 

Obr. 1. Simulační software Plant Simulation od společnosti Siemens nově obsahuje knihovnu SocialDistancing pro simulaci přiblížení pracovníků na vzdálenost a dobu, které nejsou z hlediska rizika přenosu infekce považovány za bezpečné (zdroj: Siemens)