Průmysl 4.0 je tu. Řečeno slovy klasika, můžeme o tom diskutovat, můžeme o tom vést spory, můžeme s tím i nesouhlasit, ale to je tak všechno, co se proti tomu dá dělat…
Nástup Průmyslu 4.0 a hlubších společenských změn, které jsou důsledkem zavádění nových technologií, internetu věcí, digitálních dvojčat, umělé inteligence, virtuální a rozšířené reality do oblastí daleko přesahujících průmysl, je stále ožehavým tématem. Někdo se brání číselnému vyjádření, někdo slovu revoluce (4. průmyslová revoluce), někdo praktické využitelnosti nastupujících technologií. Tak jako dělníci kdysi rozbíjeli stroje, aby jim nebraly práci, tak i dnes se mnozí zaměstnanci a majitelé firem zuby nehty brání technologickým změnám a inovacím. Že tím pokrok nezastaví a z prosperujících společností tak mohou za pár let zůstat živořící či již neexistující značky, je smutným nepochopením tohoto fenoménu. Průmysl 4.0 se dnes stal tak trochu zaklínadlem, tak jako kdysi třeba slovo konkurenceschopnost. A tyto dvě magické formulky spolu úzce souvisejí.
Krok po kroku a s rozumem
Kdo dnes (nejen v průmyslu) nechce, aby mu ujel pomyslný vlak konkurenceschopnosti, by měl postupně, rozumně a v mezích svých možností začít zavádět prvky Průmyslu 4.0 do své výroby. Automatizovat procesy, kde to lze, a šetřit náklady na rutinních manuálních činnostech.
Vpustit rozšířenou realitu a umělou inteligenci třeba do údržby a zamezit zbytečným odstávkám. Vychytat chyby výrobku a otestovat ho ještě předtím, než jej začne fyzicky vyrábět. Naplánovat proces výroby od přijetí objednávky, dodání materiálu a expedice po doručení koncovým zákazníkům. Flexibilně sdílet své výrobní kapacity s jinými firmami, zavádět automatické sklady, digitální dvojčata výrobků i výrobních linek.
„Zní to složitě a draze,“ řeknete si. „Tak můžeme postupovat, když budeme stavět novou firmu na zelené louce, ale my už máme existující výrobu! Nemůžeme nahrazovat naše drahé nedigitalizované stroje novými.“ To jsou samozřejmě realistické argumenty, které dnes a denně zní ze všech stran. Proč tedy lídři na trhu nové technologie přijímají, investují do nich a věnují nemalé úsilí propagaci těchto novinek i mimo svou technologickou bublinu? Protože digitalizovaný svět má a musí být otevřený, založený na sdílení a mezioborové spolupráci. Více než kdy jindy je třeba spolupráce průmyslové výroby a akademického výzkumu, příprava lidí Společnosti 4.0 na život v digitalizovaném světě. Je třeba reformovat vzdělávání (a to již od mateřských škol) a přizpůsobit je současnosti. Firmy si tyto potřeby uvědomují a reagují na ně pružněji než stát.
ČVUT u zrodu národního centra Průmyslu 4.0
Z těchto jasně definovaných potřeb vzniklo i Národní centrum Průmyslu 4.0 (dále NCP 4.0), technologicky neutrální akademicko-průmyslová platforma, jejíž hlavním mottem je „inspirovat a tvořit český Průmysl 4.0“. Bylo založeno na podzim 2017 na půdě Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky Českého vysokého učení technického (CIIRC ČVUT) na principech vědecko-výzkumných, vzdělávacích a osvětových. Sdružuje české technické vysoké školy a propojuje je s průmyslovými firmami a oborovými organizacemi. Synergie velkých podniků, malých a středních firem, start-upů a výzkumných institucí je klíčem k novým obchodním modelům, inovacím a tvorbě nových standardů. NCP 4.0 také na národní úrovni zaštiťuje takzvané testbedy, tedy experimentální modely chytrých továren.
Testbedy budou sloužit i malým a středním firmám
První testbed byl založen a otevřen na CIIRC ČVUT. Jeho základem je flexibilní výrobní linka pro současnou výrobu různých typů výrobků v řadě variant. Kombinuje různé technologie, jako je aditivní výroba, obrábění, robotická manipulace, inteligentní dopravníkové systémy, spolupráce robota s člověkem, automatizované sklady a další. Díky flexibilnímu propojení univerzálních výrobních zařízení a sofistikovanému řídicímu systému lze využívat stejné prostředky k provádění různých operací, které jsou optimálně rozvrhovány podle potřeby.
Klíčovým aspektem testbedu je existence tzv. digitálního dvojčete, pod kterým lze chápat virtuální model výrobku, výrobního procesu a celého výrobního zařízení, propojený prostřednictvím řady senzorů v reálném čase s fyzickým světem v kyberneticko-fyzický prostor. S pomocí pokročilého softwaru lze realizovat digitální návrh nových produktů, simulovat a virtuálně zprovoznit celou výrobní linku, optimalizovat výrobek a výrobní proces před zahájením fyzické výstavby či přestavby, a výrazně tak zkrátit dobu a náklady na uvedení výrobku na trh.
Sběr dat z celé výroby do cloudových úložišť, jejich analýza a získávání informací například pro optimalizaci využití výrobních zařízení, preventivní údržbu či řízení kvality představují další oblast typickou pro Průmysl 4.0, která se stává nepostradatelnou pro moderní výrobu orientovanou na budoucnost.
NCP 4.0 podporuje i nově dokončený testbed při CEITEC VUT v Brně, který obsahuje kombinaci strojů pro obrábění a 3D tisk. Zajímavostí je způsob převozu vyráběných částí, který je realizován pomocí všesměrového robotu vyvinutého výhradně pro tuto továrnu. Stroje v této demonstrační výrobní jednotce jsou plně digitálně řízeny z řídicího centra, přičemž je prakticky jedno, jestli je daný výrobní stroj ve stejné místnosti nebo třeba v jiné zemi.
Další testbedy, které budou komplementárně doplňovat ty stávající v Praze a Brně, se připravují na Vysoké škole báňské – Technické univerzitě Ostrava, Technické univerzitě v Liberci nebo Západočeské univerzitě v Plzni. Možnost vyzkoušet si nové technologie, nastavit výrobu a optimalizovat procesy bude otevřena především pro menší a střední podniky, které si budou moci podle svých potřeb vybrat nejvhodnější testbed, ať už z hlediska technologií nebo regionálního pokrytí.