Smart Factory: from concepts to operational sustainable outcomes using test-beds

• Autorzy: Puviyarasu Subramaniam Anbuchezhian , da Cunha Catherine

Identyfikatory

DOI

10.17270/J.LOG.2021.545

Warianty tytułu

PL

Smart Factory: od koncepcji do rozwiązań operacyjnych przy zastosowaniu paneli testujących

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background: The concept of “Smart Factory” is a new paradigm. Past studies in literature point out several conceptual understandings of Smart Factory and their classifications. This paper answers the following scientific questions, where does the Smart Factory stand? What are its core characteristics and capabilities? What are the operational outcomes of the currently developed system? How can these pieces of equipment be integrated into an R&D methodology? Methods: Smart factory test-beds are used as a supporting case for this research work. A top-down hierarchical methodology is used to review the recent studies and analysis of the Smart Factory test-beds. The study follows these different steps 1) Literature review on the Smart factory concept on recent studies 2) Reasoning to capture the key characteristics and capabilities from the current developments 3) Experimental investigations to analyze the performances and explicit the sustainable impacts of different cases. Results: We present the Smart Factory “from the concept to operational outcomes”. The results stress: key characteristics, capabilities, influencing factors. Two case studies (literature and own investigation) illustrated the operational outcome and their sustainable impacts. Conclusions: The presented framework summarizes the current body of knowledge of the Smart Factory from review tothe operational outcomes.

PL

Wstęp: Koncepcja “Smart Factory” jest nowym paradygmatem. Najnowsze badania naukowe wskazują na co najmniej kilka znaczeń pojęcia Smart Factory oraz ich klasyfikacji. Prezentowana praca odpowiada na następujące pytania naukowe: na jakim etapie rozwoju jest Smart Factory? Jakie są jego najistotniejsze cechy charakterystyczne i zdolności? Jakie są operacyjne wyniki i możliwości z obecnie rozwijanych systemów? Jak różne elementy wyposażenia mogą być zintegrowane w metodologię R&D? Metody: Panele testujące są używane do wspomagania pracy naukowej. Pionowa hierarchiczna metodologia została zastosowana do analizy ostatnich badań naukowych oraz używanych paneli do testowania Smart Factory. W badaniu można wyodrębnić następujące etapy: 1. Przegląd literatury dotyczący koncepcji Smart Factory, 2. Określenie podstawowych cech charakterystycznych i zdolności w oparciu o najświeższy etap rozwoju, 3. Badania eksperymentalne mające na celu analizę działania i wpływu na rozwój zrównoważony różnych scenariuszy. Wyniki: W pracy przestawiono Smart Factory od przestawienia koncepcji do operacyjnych wyników. Wyniki obejmują: cechy charakterystyczne, zdolności, wpływ czynników. Dwie analizy (literatury oraz badania własne) ilustrują wynik operacyjny i jego wpływ na rozwój zrównoważony. Wnioski: Zaprezentowana praca podsumowuje obecny stan wiedzy na temat Smart Factory w oparciu o przegląd rozwiązań operacyjnych.

Słowa kluczowe

EN

Smart Factory; Industry 4.0; sustainability; smart production and warehouse; environmental impacts

PL

smart factory; Przemysł 4.0; rozwój zrównoważony; zaawansowany technologicznie magazyn i dom; wpływ na środowisko

• Wydawca: Wyższa Szkoła Logistyki
• Czasopismo: LogForum
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 17, no. 1
• Strony: 7--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Puviyarasu Subramaniam Anbuchezhian

• Ecole Centrale de Nantes Laboratoire LS2N, 1, rue de la Noe BP 92101 44 321 Nantes cedex 03, France

• https://orcid.org/0000-0001-7028-9493

autor

da Cunha Catherine

• Ecole Centrale de Nantes Laboratoire LS2N, 1, rue de la Noe BP 92101 44 321 Nantes cedex 03, France

• https://orcid.org/0000-0002-1330-8384

Bibliografia

• 1. Abele E., Kluge J., Näher U, 2006. Handbuch globale produktion. Munich: Hanser.
• 2. Abele E., Metternich J., Tisch M., Chryssolouris G., Sihn W., El Maraghy H., Hummel V., Ranz F., 2015. Learning factories for research, education, and training. Hochschule Reutlingen.
• 3. Bagheri B., Yang S., Kao H.-A., Lee J., 2015. Cyber-physical systems architecture for self-aware machines in industry 4.0 environment. IFAC-PapersOnLine, 48, 3, 1622-1627. http://doi.org/10.1016/j.ifacol.2015.06.318
• 4. Braccini A.M., Margherita E.G., 2019. Exploring organizational sustainability of industry 4.0 under the triple bottom line: The case of a manufacturing company. Sustainability, 11, 1, 36. http://doi.org/10.3390/su11010036
• 5. Damiani L., Demartini M., Guizzi G., Revetria R., Tonelli F., 2018. Augmented and virtual reality applications in industrial systems: A qualitative review towards the industry 4.0 era. IFAC-PapersOnLine, 51, 11, 624-630. http://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.08.388
• 6. Dworschak B., Zaiser H., 2014. Competences for cyber-physical systems in manufacturing-first findings and scenarios. Procedia CIRP, 25, C, 345-350. http://doi.org/10.1016/j.procir.2014.10.048
• 7. Festo didactic, 2017. CP-Factory, Centerpiece-Smart factory, deliverables. Festo Inc.
• 8. Jung K., Kulvatunyou B., Choi S., Brundage M.P., 2016. An overview of a smart manufacturing system readiness assessment. IFIP International Conference on Advances in Production Management Systems, 705-712. http://doi.org/10.1007/978-3-319-51133-7_83
• 9. LaValle S., Lesser E., Shockley R., Hopkins M.S., Kruschwitz N., 2011. Big data, analytics and the path from insights to value. MIT Sloan Management Review, 52,2, 21-32.
• 10. Monostori, L. ,2014,. Cyber-physical production systems: Roots, expectations and R&D challenges. Procedia Cirp, 17, 9-13. http://doi.org/10.1016/j.procir.2014.03.115
• 11. Odważny F., Szymańska O., Cyplik P., 2018. Smart Factory: The requirements for implementation of the Industry 4.0 solutions in FMCG environment-case study. LogForum, 14, 2, 257-267. http://doi.org/10.17270/J.LOG.2018.253
• 12. Oliveira T., Thomas M., Espadanal M., 2014. Assessing the determinants of cloud computing adoption: An analysis of the manufacturing and services sectors. Information & Management, 51, 5, 497–510. http://doi.org/10.1016/j.im.2014.03.006
• 13. Platform Industie 4.0. 2016. Industrie 4.0-Anstoß, Vision 2030. Berlin: Platform industrie 4.0, Federal ministry for economic affairs and energy.
• 14. Schlund S., Baaij F., 2018. Describing the technological scope of industry 4.0. A review of survey publications. Logforum, 14, 3, 341-353. http://doi.org/10.17270/J.LOG.2018.289
• 15. Thiede S., 2018. Environmental Sustainability of Cyber Physical Production Systems. Procedia CIRP, 69, 644-649. http://doi.org/10.1016/j.procir.2017.11.124
• 16. Strozzi F., Colicchia C., Creazza A., Noè C., 2017. Literature review on the ‘Smart Factory’ concept using bibliometric tools. International Journal of Production Research, 55, 22, 6572-6591. http://doi.org/10.1080/00207543.2017.1326643
• 17. Sun Z., 2018. Innovation and Entrepreneurship in the 4th Industrial Revolution. Joint Workshop on Entrepreneurship, 1-34.
• 18. UNIDO, 2019. Smart factory initiative - report 2019. UNIDO.
• 19. WEF, 2019. Sustainable production - Annual report. US: World Economic forum.
• 20. Yuan Z., Qin W., Zhao J., 2017. Smart manufacturing for the oil refining and petrochemical industry. Engineering, 3, 2, 179-182. http://doi.org/10.1016/J.ENG.2017.02.012
• 21. Zhang Y., Guo Z., Lv J., Liu Y., 2018. A framework for smart production-logistics systems based on CPS and industrial IoT. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 14, 9, 4019-4032. http://doi.org/10.1109/TII.2018.2845683
• 22. Zuehlke D., 2008. Smart factory - from vision to reality in factory technologies. IFAC Proceedings Volumes, 41, 2, 14101-14108. http://doi.org/10.3182/20080706-5-KR-1001.4283
• 23. Zuehlke D., 2010. Smart Factory-Towards a factory-of-things. Annual Reviews in Control, 34, 1, 129-138. http://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2010.02.008

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).