Cyfryzacja: co potrzeba, aby fabryka działała w duchu Industry 4.0
Wśród zadań stawianych przed organizatorami procesów produkcyjnych jest zazwyczaj ich racjonalizacja. Szybkie reagowanie na zmiany, rozwój technologiczny, a także wzrost efektywności czy poprawa jakości produktów, a w konsekwencji zdobywanie przewagi konkurencyjnej to tylko niektóre z wyzwań, jakie stawiają sobie szefowie firm.
Tekst: Michał Jurczak
Zdjęcie: AdobeStock
Rozwiązania z zakresu IT nie są wprawdzie w stanie zastąpić całkowicie ludzi, ale zdecydowanie mogą im pomóc w osiągnięciu tych celów. To one zwiększają bowiem elastyczność produkcji, jak również odporność na ewentualne perturbacje. Wszystko po to, aby podnosić wydajność, zwiększać efektywność, a w konsekwencji przyspieszyć realizację zamówień. Przydają się do tego narzędzia związane z często pojawiającym się pojęciem Industry 4.0.
POMOC RZECZYWISTA CZY POZORNA?
Dorota Witthuhn, Principal Executive, Business Expansion, Autodesk podkreśla, że dzisiejszy przemysł mierzy się z kombinacją presji kosztowej, rosnących oczekiwań klientów i dużej zmienności otoczenia. – Autodesk adresuje wyzwania nowoczesnego przemysłu nie jednym systemem (jak klasyczne MES/ERP), ale spójnym ekosystemem narzędzi łączących projektowanie, symulację i operacje produkcyjne. To podejście dobrze wpisuje się w potrzeby rynku takie jak: integracja, dane w czasie rzeczywistym, elastyczność i cyfrowy bliźniak – dodaje.
Jacek Borkowski, Szef Zespołu Produkcji Modułów Produkcyjnych, Asseco Business Solutions zastrzega, że fabryki nie potrzebują dziś więcej systemów IT – potrzebują systemów, które ze sobą rozmawiają, dostarczają decyzji, nie tylko danych i dają się wdrożyć bez rewolucji organizacyjnej. Największą wartość rynkową ma dziś ten dostawca, który potrafi połączyć kompetencje technologiczne z głębokim rozumieniem procesów produkcyjnych. – Nie potrzeba kolejnych silosów danych. Największa bolączka to brak przepływu danych między systemami – ERP nie widzi MES, MES nie widzi SCADA, BI nie ma dostępu do danych z hali. Fabryki potrzebują platform integracyjnych i dostawców, którzy myślą ekosystemowo, a nie produktowo – dodaje J. Borkowski.
To, że dzisiejszy przemysł nie stara się już tylko o to, by produkować więcej, idzie o to, by produkować mądrzej, szybciej i przy minimalnym śladzie węglowym potwierdza Marek Wiązowski, Starszy specjalista ds. marketingu, Quantum Qguar i dodaje, że systemy IT przestały być tylko wsparciem, a stały się układem nerwowym nowoczesnej fabryki. – Współczesne fabryki działają w świecie permanentnej niepewności. Systemy klasy ERP, MES, APS czy CMMS pomagają okiełznać następujące problemy: niestabilność łańcuchów dostaw (dzięki analityce predykcyjnej i integracji z dostawcami (EDI), systemy IT pozwalają reagować na opóźnienia, zanim linia produkcyjna stanie); wysokie koszty energii i wymogi ESG (Systemy EMS – Energy Management Systems monitorują zużycie mediów w czasie rzeczywistym); brak wykwalifikowanych pracowników (IT wypełnia lukę kadrową poprzez: automatyzację procesów decyzyjnych (AI sugeruje najlepszy plan produkcji) oraz rozszerzoną rzeczywistość – AR, która prowadzi mniej doświadczonego operatora przez proces naprawy maszyny krok po kroku) – wylicza M. Wiązowski wspominając również o masowej personalizacji (Mass Customization) tzn. że klienci chcą produktów „szytych na miarę”, ale w cenie produkcji masowej (systemy IT pozwalają na błyskawiczne przezbrojenia i zarządzanie tysiącami wariantów produktów bez chaosu na hali), jak również o Predictive Maintenance (Utrzymanie ruchu). – Zamiast naprawiać maszynę, gdy się zepsuje, algorytmy analizują drgania i temperaturę, przewidując awarię z wyprzedzeniem. To oszczędność milionów złotych wynikająca z uniknięcia nieplanowanych przestojów – tłumaczy M. Wiązowski.
– To, że współczesne fabryki mierzą się z kilkoma nakładającymi się presjami jednocześnie i żadnej z nich nie da się rozwiązać w oderwaniu od pozostałych, bo każda z nich dotyka innego obszaru operacyjnego, ale wszystkie razem tworzą środowisko, w którym stare podejście do zarządzania produkcją po prostu przestaje wystarczać –zaznacza Robert Gozdek, Prezes Zarządu, Asiston. Jedną z nich jest presja kosztowa, która w ostatnich latach przybrała na sile w sposób, którego większość zakładów nie była w stanie przewidzieć. Rosnące koszty energii, pracy i materiałów wymuszają precyzyjną kontrolę zużycia zasobów, której miesięczny raport controllingu po prostu nie zapewni, bo do czasu, gdy dane trafiają na biurko, możliwość reakcji już dawno minęła. Systemy MES pozwalają identyfikować marnotrawstwo zanim przerodzi się w stratę finansową, a to różnica, której nie widać w arkuszu kalkulacyjnym, ale bardzo dobrze widać na wyniku kwartalnym. R. Gozdek mówi też o presji jakościowej i regulacyjnej, która według niego dopiero zaczyna pokazywać swoje prawdziwe oblicze. – Wymogi traceability rosną po stronie zarówno klientów jak i regulatorów, a Cyfrowy Paszport Produktu wprowadzany przez UE to w mojej ocenie dopiero pierwszy sygnał kierunku, w którym zmierza całe otoczenie prawne produkcji w Europie. Bez systemów rejestrujących dane procesowe w czasie rzeczywistym, spełnienie tych wymogów wymagałoby ogromnych nakładów pracy manualnej, które i tak nie gwarantują wiarygodności danych, a brak tej wiarygodności staje się problemem nie przy codziennej operacji, tylko dokładnie wtedy, gdy jest się pod lupą audytora lub klienta, który ma wątpliwości – mówi R. Gozdek, wspominając również o elastyczności (krótsze serie, większa zmienność asortymentu, szybsze zmiany zleceń), jak również o integracji danych. Tu właśnie, zdaniem R. Gozdka leży największy, nierozwiązany problem rynku. Według niego, fabryki potrzebują nie tyle kolejnych pojedynczych narzędzi, ile spójnej architektury łączącej ERP, WMS, MES i dane bezpośrednio z maszyn, bo decyzje operacyjne podejmowane na podstawie wczorajszego raportu to w dzisiejszym tempie zmian decyzje podejmowane w ciemności.
Zdjęcie: AdobeStock
– Od rynku IT fabryki oczekują dziś systemów, które naprawdę rozumieją procesy produkcyjne, a nie tylko je rejestrują i generują kolejne dashboardy oraz dostawców, którzy są w stanie być partnerami przy wdrożeniu, a nie tylko sprzedawcami licencji, którzy znikają po podpisaniu umowy. To rozróżnienie wydaje mi się dziś kluczowe, bo technologia bez dobrego wdrożenia i brak zrozumienia potrzeb oznacza drogie utrzymanie tego, co już jest. Najczęściej produktywność próbuje się poprawiać tam, gdzie jest to najłatwiejsze, czyli w planowaniu. Dopina się harmonogram, optymalizuje kolejność zleceń, wszystko wygląda dobrze na papierze, tylko że w tym samym czasie na hali dzieje się coś zupełnie innego. Bez bieżącej kontroli wykonania plan bardzo szybko przestaje mieć cokolwiek wspólnego z rzeczywistością – akcentuje R. Gozdek zaznaczając przy tym, że podobnie jest z systemem MES, tzn. wiele firm wdraża system, który zbiera dane, ale potem korzysta z nich dopiero po zmianie, w raportach. W takiej sytuacji MES nie zarządza produkcją, tylko ją opisuje. Jeśli decyzje nadal zapadają z opóźnieniem, wpływ na produktywność jest ograniczony.
Mecalux dostrzega kluczową rolę IT w przemyśle, wspierając firmy w takim zakresie jak rosnąca zmienność popytu, presja na skracanie czasu realizacji zamówień oraz konieczność optymalizacji kosztów operacyjnych. – Dzisiejsze fabryki oczekują od systemów IT przede wszystkim elastyczności, skalowalności oraz możliwości integracji różnych obszarów działalności, od produkcji, przez magazynowanie, aż po dystrybucję. Fundamentalne znaczenie ma również dostęp do danych w czasie rzeczywistym oraz narzędzi analitycznych, które wspierają podejmowanie trafnych decyzji biznesowych – dodaje P. Nowakowski.
Ireneusz Borowski, Managing Director Poland, Dassault Systèmes wraca pamięcią do skutków pandemii i kryzysów w łańcuchu dostaw, które odczuło wielu dostawców, co sprawia, że inteligentne fabryki i innowacje cyfrowe znalazły się w centrum uwagi producentów. Aby poradzić sobie w tym burzliwym otoczeniu, firmy powinny wykorzystać elastyczne systemy produkcyjne i automatyzację, co wiąże się wykorzystaniem zaawansowanego oprogramowania i robotyki. – Dzięki wdrożeniu elastycznych i innowacyjnych strategii produkcyjnych przedsiębiorstwa mogą lepiej radzić sobie ze zmianami popytu i przygotować się na przyszłe wyzwania, zapewniając odporność i elastyczność swoich globalnych operacji – wyjaśnia I. Borowski.
KLUCZOWE NARZĘDZIA
Zdaniem P. Nowakowskiego (Mecalux), największy wpływ na produktywność mają systemy, które umożliwiają kompleksowe zarządzanie i synchronizację procesów produkcyjnych oraz logistycznych. Do strategicznych rozwiązań należą systemy klasy MES (Manufacturing Execution System), zapewniające bieżący nadzór nad produkcją, monitorują wydajność oraz identyfikują „wąskie gardła”. Równie istotne są systemy WMS (Warehouse Management System), które optymalizują zarządzanie magazynem, a tym samym i przepływem materiałów i zasobów, co bezpośrednio przekłada się na ciągłość procesu produkcji. – Nie można pominąć także ERP, które integrują dane na poziomie całego przedsiębiorstwa, oraz narzędzi analitycznych i platform do zarządzania danymi (np. Business Intelligence). Coraz większą uwagę przykuwają również rozwiązania wykorzystujące sztuczną inteligencję i uczenie maszynowe, przyczyniają się bowiem do optymalizacji procesów oraz poprawy prognozowania czy planowania – zaznacza P. Nowakowski.
D. Witthuhn rekomenduje Autodesk Fusion Operations, który jest systemem MES służącym do monitorowania produkcji w czasie rzeczywistym, kontroli jakości, zapewniając jednocześnie redukcję przestojów i transparentność operacji. – Nasze rozwiązania odpowiadają na wyzwania przemysłu poprzez integrację projektowania z wytwarzaniem, symulowania procesów, przepływów i operacji, dostarczanie danych w czasie rzeczywistym i realną optymalizację procesów jeszcze przed ich uruchomieniem – zapewnia D. Witthuhn.
Według J. Borkowskiego (Asseco Business Solutions), żadne z narzędzi informatycznych (MES, APS, ERP, BI) nie działa optymalnie w izolacji. Największy skok produktywności osiągają firmy, które zbudowały zintegrowany stos danych – od czujnika na maszynie, przez MES, aż po ERP i BI – gdzie informacja płynie bez barier między systemami i trafia do właściwej osoby we właściwym momencie. – Narzędzie samo w sobie to tylko potencjał. Produktywność rośnie wtedy, gdy za technologią stoją zmienione procesy i kompetentni ludzie, którzy wiedzą jak z niej korzystać – mówi J. Borkowski.
Z perspektywy wpływu na produktywność, R. Gozdek (Asiston) wyróżnia trzy poziomy, które w jego ocenie warto rozumieć nie jako osobne narzędzia, ale jako warstwy wzajemnie się uzupełniające, gdzie każda kolejna rozwiązuje problem, którego poprzednia z definicji rozwiązać nie może. – Fundament to ERP, który zapewnia logikę planistyczną, czyli planowanie zleceń, zarządzanie materiałami, rozliczanie kosztów, ale który sam w sobie nie zarządza wykonaniem na hali produkcyjnej i nigdy nie był do tego zaprojektowany, co moim zdaniem jest jego fundamentalnym ograniczeniem i jednocześnie naturalnym punktem wyjścia do rozmowy o tym, czego w tym układzie brakuje – mówi R. Gozdek. Twierdzi, że największy bezpośredni wpływ na produktywność wytwórczą ma MES, który działa dokładnie w tej warstwie, gdzie ERP kończy swoje możliwości, czyli między planem a maszyną, między tym co miało się wydarzyć a tym co faktycznie się dzieje na hali w tej chwili. MES umożliwia rejestrację rzeczywistego czasu pracy i przestojów, bieżące śledzenie postępu zleceń, kontrolę jakości w procesie a nie dopiero po jego zakończeniu, zarządzanie priorytetami w czasie rzeczywistym oraz rejestrację zużycia materiałów per zlecenie, co razem daje coś, czego żaden raport wygenerowany po fakcie nie zastąpi, czyli aktualny obraz tego co się dzieje. – Trzeci poziom to WMS, który staje się szczególnie istotny w zakładach z rozbudowaną logistyką wewnętrzną, czyli wszędzie tam, gdzie istnieje bufor materiałów, magazyn półproduktów czy kompletacja do linii, ponieważ brak właściwego materiału na właściwej linii jest w mojej ocenie jedną z najczęstszych, a zarazem najtrudniej mierzalnych przyczyn przestojów produkcyjnych. Zazwyczaj nie jest rejestrowany jako przestój spowodowany brakiem materiału, lecz trafia do kategorii „inne” albo w ogóle nie zostaje ujęty w żadnym systemie. WMS eliminuje ten problem w sposób widoczny od razu w rytmie pracy produkcji – mówi R. Gozdek i zaznacza, że w praktyce często próbuje się zwiększać produktywność od góry, czyli przez lepsze planowanie. Problem w tym, że bez wiedzy o tym, co dzieje się na hali tu i teraz, nawet najlepszy plan szybko się dezaktualizuje. – Podobna sytuacja dotyczy MES-a. System jest wdrożony, dane są zbierane, ale nie przekładają się na codzienne decyzje operacyjne. Zamiast wspierać kierownika produkcji w trakcie zmiany, służą głównie do podsumowania tego, co już się wydarzyło. W takim układzie trudno mówić o realnym wpływie na produktywność. Kluczowa zmiana w myśleniu polega na tym, żeby nie szukać jednego systemu, który rozwiąże problem, tylko spojrzeć na przepływ informacji w całym procesie – tłumaczy przedstawiciel firmy Asiston.
Ireneusz Borowski, Dassault Systèmes akcentuje walory platformy 3DEXPERIENCE, łączącej poszczególne elementy, umożliwiając osiągnięcie elastycznego tempa produkcji przy zachowaniu celów jakościowych. Zwinne i odporne przedsiębiorstwa mogą wyeliminować zbędne koszty, problemy jakościowe i ograniczyć ilość odpadów praktycznie jeszcze przed rozpoczęciem produkcji, mogą też planować strategiczne modernizacje systemów produkcyjnych i przewidywać potencjalne problemy, zanim jeszcze się pojawią, szybko symulować różne scenariusze w celu określenia najlepszego sposobu działania. – Platforma zwiększa możliwości elastycznej produkcji, zapewniając narzędzia umożliwiające tworzenie scenariuszy „co jeśli” oraz planowanie wydajności w celu sprawnego reagowania na zmiany popytu rynkowego. Łączy planowanie z halą produkcyjną za pomocą wirtualnych bliźniaków opartych na sztucznej inteligencji, aby przewidywać problemy i podejmować proaktywne działania w celu elastycznego dostosowania tempa produkcji. Integracja ta wykorzystuje automatyzację i sterowanie komputerowe, ułatwiając wykorzystanie danych i operacji maszynowych w celu optymalizacji całego procesu produkcyjnego – tłumaczy I. Borowski.
CO INDUSTRY 4.0?
Nie ma wątpliwości, że przy użyciu nowoczesnych narzędzi można z powodzeniem realizować koncepcję Industry 4.0. Marek Wiązowski (Quantum Qguar) podkreśla, że aby ta koncepcja przestała być tylko hasłem marketingowym, a stała się rzeczywistością, fabryka potrzebuje konkretnego „stosu technologicznego”. Nie chodzi już o same maszyny, ale o to, jak są one skomunikowane i jak inteligentnie zarządzane są generowane przez nie dane. Do narzędzi i funkcji, które stanowią fundament czwartej rewolucji przemysłowej, M. Wiązowski zalicza: IIoT (Przemysłowy Internet Rzeczy) i Inteligentne Sensory. Zaznacza, że bez danych nie ma Industry 4.0, a narzędzia IIoT zapewniają m.in. takie możliwości jak: komunikacja wieloprotokołowa (możliwość zbierania danych zarówno z nowoczesnych maszyn OPC UA, MQTT, jak i starszych jednostek poprzez ich modernizację – dodanie zewnętrznych czujników drgań, temperatury czy poboru prądu); Edge Processing (przetwarzanie danych bezpośrednio przy maszynie); Digital Twin (wirtualna kopia fizycznego zasobu, procesu lub całej linii produkcyjnej), jak również APS – Advanced Planning and Scheduling (jeśli jedna maszyna ulegnie awarii, APS automatycznie przelicza cały harmonogram dla pozostałych maszyn, aby zminimalizować opóźnienia), czy systemy AI i Analityka Predykcyjna (Predictive Maintenance). Marek Wiązowski wspomina również o systemach wizyjnych opartych na głębokim uczeniu (Deep Learning), które wyłapują wady produktu niewidoczne dla ludzkiego oka przy pełnej prędkości linii, jak również o rozwiązaniach AR i VR (Rozszerzona i Wirtualna Rzeczywistość) – narzędziach wspierających „Connected Worker”, czyli pracownika włączonego w cyfrowy obieg informacji. D. Witthuhn (Autodesk) zwraca uwagę na to, że firmy decydujące się na wdrożenie oprogramowania Autodesk, nie tylko wprowadzają zarządzanie procesami ale też mogą swobodnie optymalizować to co projektują oraz tego wytworzenie. Przeprowadzając symulację, odpowiednie planowanie oraz przewidywalność np. kolizji, chodzi o zoptymalizowanie dróg przepływu materiału, personelu, mediów, a stworzenie cyfrowych bliźniaków budynków czy obiektów produkcyjnych to nic innego jak testowanie zmiany bez ryzyka i zmiana kosztownego podejścia reaktywnego na przewidywalne.
Zdjęcie: AdobeStock
– Nasze systemy pozwalają łączyć projektowanie z symulacją i wytwarzaniem zoptymalizowanych konstrukcji (generative design) co niweluje presję rynku na szybkie, często personalizowane wprowadzanie na rynek nowych produktów przy zachowaniu konkurencyjności. To z czym spotykamy się najczęściej to silosy danych. Niezintegrowane bloki tematyczne uniemożliwiające skuteczną komunikację pomiędzy komórkami w organizacjach, chaos danych, błędy wynikające z nieaktualnych wersji dokumentów, brak traceability w projektowaniu. Stosując systemy zapewniające ciągły i zintegrowany przepływ informacji, optymalizujemy całe środowisko, każdą pojedynczą komórkę firmy w jeden zdrowy i dobrze funkcjonujący organizm z sercem w postaci centralnego repozytorium danych, zapewniamy skuteczną współpracę oraz kontrolę danych. Brak traceability w projektowaniu. I wreszcie temat tak bardzo istotny, efektywność i zrównoważony rozwój. Poprzez wprowadzanie optymalizacji materiałowych, symulację zużycia materiałów, energii oraz wydajności procesów, realnie wpływamy na poprawę wszystkich aspektów związanych z tym wyzwaniem – mówi D. Witthuhn.
Według J. Borkowskiego (Asseco Business Solutions) Industry 4.0 to nie projekt z datą końcową, ale ciągła ewolucja architektury danych i procesów, której każdy kolejny krok buduje na poprzednim. Fabryki, które próbują wdrożyć wszystko naraz, zazwyczaj nie wdrażają niczego skutecznie. – Istotnym aspektem jest wyznaczenie priorytetów. Trudno jest podać uniwersalną recepturę na kolejność wdrażania poszczególnych narzędzi i tworzenia pomiędzy nimi odpowiednich integracji. Jak popatrzymy na branżę farmaceutyczną najważniejsze jest zaspokojenie potrzeb związanych z potrzebami regulacyjnymi – QMS z traceability oraz MES od pierwszego dnia zintegrowany z QMS. Trochę inaczej trzeba postrzegać potrzeby firm produkujących wyroby z krótkim terminem ważności – tu istotną rolę pełni APS oraz WMS zintegrowany z produkcją, na której istotne procesy są monitorowane poprzez MES. Jeszcze odmiennie trzeba zaadresować potrzeby firm z parkiem maszynowym 20+ lat – tu często OEE wynosi ok. 50%, a straty pochodzą z nieplanowanych przestojów, w takich zakładach istotne jest położenie odpowiedniego nacisku na CMMS i PdM – tłumaczy J. Borkowski.
W ocenie R. Gozdka (Asiston) Industry 4.0 to nie tyle konkretna technologia, ile sposób podejmowania decyzji oparty na danych w czasie rzeczywistym. Aby działał skutecznie, wymaga współpracy kilku warstw, z których każda rozwiązuje inny problem, ale żadna nie ma sensu bez pozostałych. – Fundamentem jest rejestracja danych, czyli integracja z maszynami przez OPC-UA, MQTT czy PLC, automatyczna rejestracja parametrów procesu i identyfikacja komponentów przez kody kreskowe lub RFID, i jest to w mojej ocenie warstwa, od której absolutnie wszystko się zaczyna, bo bez wiarygodnych danych u źródła każda kolejna warstwa przetwarza szum, a nie informację. Można mieć najlepszy system analityczny na rynku, który będzie produkował piękne dashboardy oparte na danych, którym nie można ufać – zaznacza R. Gozdek. Wspomina też o MES, który przekształca surowe dane z maszyn w informacje zarządcze, jak również o WMS obejmującym przepływ materiałów do i z produkcji, stany półproduktów oraz kompletację do zleceń. – Czwarta warstwa to ERP z dwukierunkową integracją obejmującą zlecenie, wykonanie i rozliczenie, z automatycznym feedbackiem z produkcji do planowania, co w praktyce oznacza koniec sytuacji, w której planiści pracują na danych sprzed doby i podejmują decyzje o harmonogramie w oparciu o rzeczywistość, która już dawno przestała istnieć w takiej formie, jaką widzą na ekranie. Piąta warstwa to analityka, ale rozumiana bardzo konkretnie, czyli dashboardy dla kierowników produkcji, nie tylko raporty dla zarządu, bo dane muszą trafiać do ludzi, którzy mogą na nie zareagować natychmiast – tłumaczy R. Gozdek zaznaczając przy tym, że żadne z tych narzędzi nie działa skutecznie w izolacji. Jego zdaniem, Industry 4.0 zaczyna się tam, gdzie dane przestają być ręcznie przenoszone między systemami, a przewaga firm, które zbudowały taką architekturę, rośnie względem tych, które jeszcze jej nie wdrożyły i z czasem staje się coraz trudniejsza do nadrobienia. Przy wdrażaniu Industry 4.0 bardzo często zaczyna się od tego, co najbardziej widoczne, czyli dashboardów i raportów. Problem pojawia się wtedy, gdy dane, na których one bazują, są niepełne albo niespójne. – Częstym scenariuszem jest wdrażanie systemów osobno. Każdy rozwiązuje swój fragment problemu, ale nie łączy się z resztą. MES poprawia widoczność produkcji, ale jeśli nie jest zintegrowany z ERP i logistyką, to nadal brakuje pełnego obrazu sytuacji. Z doświadczenia widać też, że próby zbudowania wszystkiego naraz rzadko się udają. Projekty robią się zbyt duże, zbyt złożone i zatrzymują się na etapie koncepcji. Zupełnie inaczej wygląda to tam, gdzie zaczyna się od jednego konkretnego obszaru, np. od zebrania danych z produkcji albo uporządkowania przepływu materiałów. Efekty pojawiają się szybciej i łatwiej je potem rozwijać. Dlatego Industry 4.0 w praktyce nie zaczyna się od wyboru technologii. Zaczyna się od decyzji, gdzie dziś najbardziej brakuje kontroli nad procesem, i od tego miejsca warto zacząć zmianę – podsumowuje R. Gozdek. P. Nowakowski (Mecalux) akcentuje to, że realizacja koncepcji Industry 4.0 wymaga zastosowania zintegrowanego ekosystemu narzędzi IT, który zapewnia płynny przepływ informacji pomiędzy wszystkimi elementami procesu produkcyjnego. Nadrzędne znaczenie mają funkcjonalności takie jak: monitorowanie procesów w czasie rzeczywistym, pełna identyfikowalność (traceability), zaawansowane planowanie produkcji (APS) oraz integracja z systemami automatyki. – Ważnym elementem są również systemy zarządzania magazynem i logistyką wewnętrzną, które współpracują z automatyką magazynową i transportową, umożliwiając synchronizację dostaw materiałów na produkcję i odbiór gotowego wyrobu. Dodatkowo współczesne rozwiązania powinny oferować otwarte interfejsy (API), możliwość łatwej integracji oraz skalowalność, co pozwala stopniowo rozwijać poziom cyfryzacji przedsiębiorstwa. Istotna jest także warstwa analityczna – umożliwiająca nie tylko raportowanie, ale również predykcję i optymalizację procesów w oparciu o dane – konkluduje P. Nowakowski.
