Producent zasilaczy dla globalnej branży high-tech, który w Warszawie i okolicach posiada trzy zakłady produkcyjne (Annopol i Targówek i Kobyłka) oraz centrum B+R (Zielonka), postanowił podzielić się swoimi osiągnięciami w dziedzinie automatyzacji i digitalizacji. Zaprosił w tym celu przedstawicieli kilku branżowych portali, aby za ich pośrednictwem opowiedzieć inżynierom i potencjalnym klientom o wdrożonych maszynach robotycznych własnej konstrukcji oraz implementacji sztucznej inteligencji w zbieraniu danych i diagnostyce.

Spotkanie odbyło się w zakładzie na Targówku, gdzie na powierzchni 20 tys. m2, od 2022 roku montowane są generatory napięcia, dostarczające energii do procesów powlekania i trawienia plazmowego, nagrzewania indukcyjnego i wzbudzania laserów. Pracuje tam 340 osób, z czego 275 buduje zasilacze, a ponad 60 zapewnia wsparcie techniczne. Na hali ustawionych jest 30 linii technologicznych i 15 linii produktowych. Rocznie fabryka wytwarza 50 tysięcy generatorów, o łącznej mocy ponad 1GW.

Przy kawie o technologii i produkcji

Na początku, po zapoznaniu się i pierwszej kawie, kierownik produkcji Łukasz Rzeszotek opowiedział krótko o historii firmy i nadmienił, że na Annopolu montowana jest elektronika na płytach PCB, w Kobyłce szafy sterujące, a w Zielonce powstają nowe technologie na potrzeby firmy i jej klientów. Z dumą podkreślił, że systemy zasilające z Targówka wykorzystywane są do budowy maszyn wytwarzających struktury półprzewodnikowe najbardziej zaawansowanych technologicznie pamięci 3D i procesorów, a także ogniw fotowoltaicznych. Do pokrywania powierzchni szklanych i plastikowych (telewizory i monitory LED, OLED, LCD, wyświetlacze telefonów, szkło optyczne, przemysłowe i budowlane) oraz utwardzania powierzchni metalowych (wiertła, koła zębate, łopatki turbin silników lotniczych, protezy, implanty, powłoki wykończeniowe, zabezpieczające i dekoracyjne). Przy czym – jak zaznaczył – oprócz produkcji wielkoseryjnej (200-300 zasilaczy dziennie), realizowane są również specjalistyczne wersje dla indywidualnych klientów. Jako ciekawostkę podał informację, że produkty TRUMPF Huettinger generują napięcie do wytwarzania 50% ogniw fotowoltaicznych na rynku światowym.

– To, co nas wyróżnia, to standaryzacja i umiejętność skalowania procesów. Od pracowników wymagamy precyzji i dokładności. Nasze portfolio to 3 x H, czyli High Voltage, High Frequency i High Power. Wysokie napięcia to 15, 20, 30 kW. Wysokie częstotliwości, czyli cała skala niezbędna w przemyśle półprzewodnikowym. Tu warto wspomnieć, że razem z klientami budujemy technologię 2 nm. Wysoka moc – nawet do 180-200 kW. Przy produkcji układów scalonych niezbędna jest powtarzalność procesów, a nasze generatory muszą być w tym niezawodne. Dlatego szkolenie nowych pracowników trwa ponad miesiąc i system kontroli jakości doprowadziliśmy do perfekcji – powiedział Łukasz Rzeszotek.

Zwiedzanie hali montażowej

Po wykładzie dziennikarze zostali zaproszeni na wycieczkę. Otrzymali specjalne nakładki na buty i zostali poddani testowi na wyładowania elektrostatyczne. Poruszając się – według zaleceń oprowadzających – po wyznaczonych ścieżkach, oglądali maszyny robotyczne i poszczególne etapy produkcji, uruchomienia i testowania zasilaczy o różnej mocy oraz wielkości obudowy. Dowiedzieli się, że generatory napięcia chłodzone są cieczą i składają się z modułów, dzięki czemu można je łatwo rozbudowywać.

Towarzyszący zwiedzającym inżynier automatyzacji procesów Tomasz Ślusarek mówił o zrobotyzowanych stacjach do powtarzalnego montażu urządzeń oraz o elektrycznym i funkcjonalnym testowaniu ich elektroniki przy pomocy specjalnie zbudowanych fikstur. Wspomniał, że od grudnia 2024 roku działa pierwsza zautomatyzowana maszyna, którą została w pełni zaprojektowana i zbudowana przez pracowników TRUMPF Huettinger. Jej zadaniem jest segregacja i oznaczanie – według pomiaru napięcia – tranzystorów wykorzystywanych w produkcji zasilaczy. Przedstawiciele prasy dowiedzieli się, że obecnie w zakładzie na Targówku działa już kilkanaście linii automatycznych i robotów, które zapewniają jakość i precyzję wymaganą przez klientów z Doliny Krzemowej i Azji.

Algorytmy wspierające produkcję

Każdego roku w TRUMPF Huettinger powstaje około 500 różnych typów produktów na 30 stanowiskach. Wymusza to perfekcyjne planowanie procesów w celu zapewnienia maksymalnej przepustowości linii.

– Nasze urządzenia wykorzystywane są w bardzo kapitałochłonnych procesach. Są to np. wielkie fabryki układów półprzewodnikowych czy linie do produkcji szkła lub wyświetlaczy. Jeśli na jakimś etapie nasz zasilacz zawiedzie, to generuje bardzo wysokie straty, niedopuszczalne dla klienta. W związku z tym jakość produktów musi być niezawodna i dlatego tak mocno wchodzimy w sztuczną inteligencję. Jest to stały element naszego krajobrazu, który budujemy w trzech kierunkach – procesu, czyli co można w nim poprawić; produktów, które możemy zaproponować naszym klientom oraz wiedzy o tym, jak budować organizacje – oznajmił Piotr Świątkiewicz, dyrektor globalnej produkcji elektroniki w TRUMPF Huettinger.

Zbieraniem i analizowaniem danych z produkcji zajmuje się dział Rafała Maliszewskiego, kierownika ds. rozwoju rozwiązań cyfrowych:

– Mój zespół działa w trzech obszarach – powiedział Rafał Maliszewski podczas swojej prezentacji. – Pierwszy (DSD – Digital Solutions Developers) polega na wyszukiwaniu rozwiązań usprawniających procesy. Drugi (AI/ML) na zbieraniu oraz przetwarzaniu przy pomocy sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego wszelkich możliwych danych z produkcji i testowania montowanych urządzeń. Trzeci natomiast skupia się na systemie zarządzania ERP (Enterprise Resource Planning) oraz RPA (Robotic Process Automation). Misją całego działu digitalizacji jest wyszukiwanie kolegom ciekawszej pracy, poprzez zastępowanie ich rutynowych czynności maszynami.

Przykładem zastosowania algorytmu sztucznej inteligencji, stworzonego przez zespół Rafała Maliszewskiego, jest patforma Burnin ML. Jej wdrożenie aż 12-krotnie przyspieszyło diagnostykę zasilaczy w końcowym etapie produkcji, przy zachowaniu tej samej jakości. W optymalizacji czasu niezbędne okazały się dane zbierane z etapu wygrzewania PCBA w ciągu ostatnich trzech lat.

Dane i drzemiący w nich potencjał

– Dane dla nas są kluczowe w kontekście usprawniania procesów. Wierzymy, że drzemie w nich ukryty potencjał – podkreślił Rafał Maliszewski i zaznaczył, że opracowany algorytm może być wykorzystywany do redukowania innych wąskich gardeł w produkcji. – Właściwe dane pozwalają algorytmom AI na wykrywanie wszelkich anomalii i źródeł błędów w celu ich wyeliminowania. Podobnie jest w przypadku wizji optycznej oraz identyfikacji komponentów i ich prawidłowego montażu na płytkach PCBA, w ramach ML-Visual Inspection.

Inne unikalne platformy, używane na liniach produkcyjnych w TRUMPF Huettinger, to GOODS-INCOME oraz STOCKTAKING SYSTEM 2.0. Inwentaryzacja i generowanie raportów dotyczących użytych elementów wspomagane jest przez system PLM (Product Lifecycle Management) oraz urządzenia takie jak X-Ray. Dynamiczne magazynowanie oraz zaawansowana kompletacja i śledzenie komponentów zarządzana jest przy pomocy systemu MMS Next (Material Management System). Stworzona została również platforma E-Chat Assistant z generatywną sztuczną inteligencją.

E-Chat Assistant dla każdego

– Każdy pracownik w firmie ma dostęp do platformy E-Chat Assistant, na bazie której zaproponowaliśmy dedykowane instancje dla poszczególnych zespołów. Dział zakupów ma do dyspozycji Procurent E-mails, czyli generatywną AI podpiętą do skrzynek mailowych, która przegląda historię korespondencji i zbiera informacje na żądany temat. Dział biznesowy posługuje się BU Knowledge, dzięki czemu ma dostęp do możliwych scenariuszy poradzenia sobie z określonym problemem, bez potrzeby ponownego wyważania tych samych drzwi. Podobnie jest w przypadku Jira Problem Solver, który pomaga identyfikować niedoskonałości i podpowiada, ile czasu i dlaczego powinno trwać wykonywanie określonego zadania, czyli jak usprawnić planowanie na przyszłość – powiedział Piotr Świątkiewicz.

Najnowszym produktem zespołu Rafała Maliszewskiego jest E-Chat DocsInterpreter, przeznaczony do ekstrakcji danych z dokumentów pdf.

– Pracownicy w obszarze DocsInterpreter Playground mogą tworzyć prompty, czyli zapytania do LLM-ów. Wrzucają pliki, z którymi na codzień pracują, do tzw. „piaskownicy” i modyfikują proponowany prompt pozwalający na ekstrakcję danych z dokumentów. Jeśli są usatysfakcjonowani, wdrażają rozwiązanie do procesu i na przykład w oparciu o swój unikalny prompt  przekierowują na swoją skrzynkę wszystkie maile związane z określonymi informacjami zakupowymi. Polega to właśnie na kopiowaniu potrzebnych danych z plików pdf, dotyczących terminów płatności, rabatów na komponenty czy innych istotnych zapisów – zaznaczył Rafał Maliszewski.

– Celem jest odciążenie ludzi od monotonnego przepisywania dokumentów, gdzie mogą popełnić błędy. Mamy przecież XXI wiek i musimy się skupić na bardziej wartościowych rzeczach – dodał Piotr Świątkiewicz.

Trendy kształtujące rynek

Po obiedzie, zjedzonym w zakładowej stołówce, dziennikarze wrócili do sali wykładowej, gdzie Piotr Świątkiewicz opowiedział im o czterech trendach, które według niego kształtują obecny rynek technologiczny i produkcyjny.

Piotr Świątkiewicz, dyrektor globalnej produkcji elektroniki w TRUMPF Hüttinger

• Coraz krótsze cykle życia produktów

– W elektronice szybkie tempo jest widoczne gołym okiem. Mamy coraz lepsze procesory, większą wydajność i ogromną złożoność. Nowości trzeba wprowadzać coraz szybciej, bo po kilku miesiącach zastępują je kolejne rozwiązania. Dla nas jest to bardzo istotne, ponieważ musimy projektować zasilacze dla bardzo wielu procesów produkcyjnych, realizowanych równolegle. Nie dotyczy to tylko branży półprzewodnikowej, chociaż to nasz główny biznes, ale również fotowoltaiki, do której panele wykonywane są w różnych typach technologii. Chcemy być na tym rynku, więc staramy się wspierać naszych klientów w dążeniu do coraz doskonalszych produktów. Dostarczamy prototypy do ich prototypów i wspólnie budujemy maszyny przechodząc przez wiele iteracji.

• Coraz szybsza erozja cen 

Tutaj Piotr Świątkiewicz zacytował prezesa TRUMPF Hüttinger mówiąc, że w high tech nie ma zaszczytnego drugiego miejsca. Wysoka marża jest nagrodą za prędkość we wdrażaniu nowych rozwiązań. Potem produkt sprzedawany jest po kosztach. Dlatego – według dyrektora globalnej produkcji – czas jest bardzo ważny: – Jedyne zabezpieczenie firmy to sprawność i umiejętność zarządzania wieloma projektami naraz. Trzeba je realizować w odpowiednim czasie i sensownym kosztach.

• Coraz większa zmienność zapotrzebowań

– Niedobory komponentów podczas pandemii Covid-19 na całym świecie wystrzeliły w kosmos. Obecnie jest lepiej, ale nic nie wskazuje na to, że sytuacja się nie powtórzy. Kryzys w łańcuchu dostaw pomógł firmie TRUMPF Huettinger zdobyć duże udziały w rynku, na który obecnie duży wpływ ma protekcjonizm gospodarczy. Zapotrzebowanie na produkty wciąż jest, ale warunkują go decyzje odnośnie dofinansowania i taryf celnych. Bardzo to wybija z rytmu naturalny cykl inwestowania.

Przy okazji poruszenia tego tematu, wywiązała się dyskusja na temat cyklu życia produktów i prawie Moora. Moce się zwiększają, a granice przesuwają i w technologiach półprzewodnikowych mówi się już nie o nanometrach, ale o angstremach. Piotr Świątkiewicz zaznaczył, że zasilacze z Targówka są częścią systemu, więc odchodzą w naturalny sposób na rzecz nowszych rozwiązań. Wspomniał też o przemyśle solarnym, który jest zdominowany przez Chiny: – Jednego dnia mówią, że mają za dużo fabryk, więc wszystkie poniżej efektywności 16% są zamykane. W rezultacie firmy zastanawiają się jak podnieść efektywność, co oznacza, że muszą mieć lepsze źródła zasilania i przychodzą do nas. My je im dostarczamy i fabryki działają dalej.

– Niezawodność jest potrzebna, ale zmiana technologiczna powoduje, że jesteśmy cały czas w tym wyścigu. Mamy sieć serwisów na całym świecie, ale nie skupiamy się na tym, żeby dobrze zarabiać na serwisie, chociaż po zakończeniu cyklu życia produktu jesteśmy zobowiązani do utrzymywania funkcjonalności urządzeń. Dla każdej branży przewidujemy cykl życia produktu dla danego klienta. Nasze portfolio jest szerokie i staramy się je optymalizować, ale nie rezygnujemy z produktów, na które wciąż jest zapotrzebowanie – zapewnił dyrektor globalnej produkcji.

• Coraz niższe koszty automatyzacji

Ten trend jest obserwowany na podstawie zmniejszających się cen robotów przemysłowych, co – jak zauważył Piotr Świątkiewicz – przekłada się na niewielkie stawki roboczogodzin. Równolegle na wszystkich poziomach rozwija się sztuczna inteligencja i coraz mniej krajów oferuje niskie koszty produkcji.

– Jedyną opcją zmniejszania kosztów będzie zwiększanie udziału automatyzacji. Głównym językiem programowania będzie mowa, w związku z czym nie będzie on ograniczony do zespołu digitalizacji. Ważne jest to, aby zainteresować tym jak najwięcej osób, żeby chciały się rozwijać również w tym kierunku. Dlatego budujemy digitalizację z udziałem ludzi i sukcesywnie chcemy tę świadomość zwiększyć. Nie boimy się zmian, jesteśmy do nich przygotowani.

Zwiększanie kompetencji pracowników vs AGI

Na koniec rozmowy z dziennikarzami dyrektor powiedział, że pomimo tych wszystkich zmian, firma nie zauważyła dużego spadku zapotrzebowania na pracowników.

– Sztuczna inteligencja to narzędzie i jak już się otrząśniemy, to na jego bazie będziemy budować kolejne rzeczy. Przestaniemy pracować w procesie, a zaczniemy pracować na procesie. Nasz program rozwoju kompetencji pracowników opieramy na trzech zasadach. Pierwsza to flexible learning, czyli otwartości na uczenie się nowych rzeczy i gotowości do zmian stanowiska w firmie. Druga – digital literacy – obejmuje umiejętności cyfrowe. Trzecia natomiast – problem solving – polega na umiejętności rozwiązywania problemów poprzez dzielenie ich na części i zadawanie dobrych pytań, czego w AI jeszcze nie ma. Narzędzia AI bazują na prawdopodobieństwie, statystyce, która daje dziewięćdziesiąt kilka procent rozwiązań. Złożone problemy to każdy pojedynczy problem pomnożony przez prawdopodobieństwo, czyli im bardziej złożony, tym dalej jesteśmy od tego, co nas interesuje, bo to iloczyn. Tam jest właśnie miejsce dla człowieka zarządzającego sieciami – podkreślił Piotr Świątkiewicz.

Czy to oznacza, że człowiek, który podąża za zmianami, a niekiedy nawet im przewodzi, będzie wciąż trzymał przysłowiową rękę na pulsie? Sztuczna inteligencja póki co bazuje na gotowych danych wprowadzanych do systemu, ale ile minie czasu, zanim zacznie sama je tworzyć na codzień?

Dziennikarze, zbierając swoje rzeczy i dziękując za spotkanie, rozważali różne opcje rozwoju przyszłego świata, biorąc przy tym pod uwagę rozwiązania opierające się na literaturze science fiction. Doszli do wniosku, że wiele z nich mamy do dyspozycji już dzisiaj, a niedługo zapewne wdrożona zostanie powszechnie AGI (Artificial General Intelligence), z umiejętnością wykonywania dowolnych zadań intelektualnych. Będzie myśleć, planować, uczyć się, adaptować i rozumieć świat w sposób porównywalny do ludzkiej inteligencji. Rodzi się zatem pytanie czy sami sobie nie robimy krzywdy. Osobiście nie chciałabym, żeby weszły w życie scenariusze z filmów, w których maszyny wyeliminowały człowieka z systemu jako zbędny element generujący błędy w wykonywaniu zadań. Dodam, że kilka lat temu nie przyszłoby mi to do głowy, a jeśli nawet, to w ramach zabawnej fikcji literackiej. Dzisiaj już się z tego nie śmieję.

Zdjęcia: TRUMPF Huettinger