English version
Jen málo slov je v současné ekonomice skloňováno tak často, jako pojem Průmysl 4.0. Tato čtvrtá průmyslová revoluce má změnit výrobu díky masivnímu nasazení robotů a digitálních technologií. Zatímco ještě před časem budily úvahy o jeho nástupu mnohdy obavy z toho, že nahrazování strojů lidmi může způsobit nárůst nezaměstnanosti, nyní je spíše vítaný jako lék pro ekonomiku spoutanou nedostatkem pracovních sil.
Revoluce, nebo evoluce?
Průmysl 4.0 je sice nazýván revolucí, podle odborníků je to však spíše evoluce vedoucí k postupnému zvyšování digitalizace a robotizace. Éra prvních robotů, která začala před půl stoletím, tak dostává novou podobu. Robot-stroj se podle odborníku více promění na robota-partnera. Podniky ho mohou využívat nejen v průmyslu, ale i v dalších oborech lidské činnosti včetně finančního sektoru a zdravotnictví.
Moderní průmyslové roboty jsou přitom již nyní v některých oborech schopny plně nahradit lidskou práci. V této souvislosti se nabízí řada otázek spojených s budoucím vztahem člověk–robot a jejich role. Firmy, které roboty vyrábějí, se nyní snaží zabrat co největší podíl na perspektivním trhu.
„Výrobní portfolio zahrnuje celou škálu robotů od senzitivních a mobilních přes malé a střední až po roboty o velmi vysoké nosnosti a speciální modely,“ popsal Radek Velebil, prodejní manažer společnosti Kuka pro Česko a Slovensko. Společnost vyvinula i takzvané ready2_use balíčky, které usnadňují a zrychlují instalaci průmyslových robotů do výroby. „Cílem je dosáhnout ideálního spojení mezi moderními informačními technologiemi a stávající výrobní infrastrukturou,“ dodal Radek Velebil.
Robot místo kontrolora
Nasazení robotů bude vyžadovat také výrazně kvalitnější programy, které budou jejich práci kontrolovat. „Průmysl 4.0 závisí na propojení systémů schopných spolu komunikovat, schopných získávat, vyhodnocovat a sdílet data a na takto zpracované informace reagovat v reálném čase,“ vysvětlil Josef Sláma, generální ředitel společnosti Renishaw v České republice. „Údaje z měření jsou nezbytné pro shromažďování informací, které mají být použity při inteligentním rozhodování za účelem zabránit nežádoucím procesním změnám.“
Speciálně vyvinuté druhy softwaru tak budou poskytovat funkce pro plnou automatizaci výrobního procesu. Například CNC obráběcí stroj může na základě naměřených údajů automaticky modifikovat parametry řezných nástrojů. Změřením hotového dílu se totiž jednoduše zjistí velikost opotřebení nástrojů. Díky softwaru tak bude stroj vždy přesně vědět, v jakém stavu jsou nástroje, kterými obrábí. Výsledkem je zlepšená přesnost obrábění dílů, kratší doba nastavení a seřízení procesu a integrace s ostatními systémy, například roboty.
„Roboti sami o sobě nepředstavují žádný zásadní zlom. V podobě, v jaké jsou ve výrobě
využíváni dnes, je známe už zhruba čtyři desítky let,“ Jiří Kabelka, DEL
Ty mohou například nahradit pracovníky výstupních kontrol v automobilovém průmyslu. Většina výrobců dílů v tomto sektoru je požaduje k navýšení své výrobní kapacity a zkrácení časů výrobního cyklu. Robotické kontrolní systémy umožňují vysokorychlostní skenování a bodové měření geometrických prvků při zachování vysoké opakovatelnosti měření. Dokážou rychle měřit rozměry, polohu a tvar.
Přesnost měření neovlivňuje ani změna teplot během dne. Časně ráno je teplota v chladné dílně jiná než v poledne, kdy je ovlivněna slunečními paprsky procházejícími okny, ale také zahříváním strojů. Robotické systémy se s teplotními změnami vyrovnávají technikou remasterování. Při změně okolní teploty o stanovenou hodnotu se systém automaticky překalibruje tak, aby mohl pokračovat v přesném měření i za změněných okolních podmínek.
Další typy aplikací například usnadňují přístup k výsledkům různých typů měření, a to i na dálku. „Mobilní telefon je fenomén, který zasáhl většinu populace. Aplikace firmy Renishaw jsou volně ke stažení zdarma a nabízejí technologům, programátorům NC a operátorům strojů významné usnadnění jejich každodenní práce,“ pokračoval Josef Sláma.
Malé podniky to mají těžší
Podle odborníků je přitom při současných technologiích digitalizace důležitější stránkou Průmyslu 4.0 než robotizace. „Roboti sami o sobě nepředstavují žádný zásadní zlom. V podobě, v jaké jsou ve výrobě využíváni dnes, je známe už zhruba čtyři desítky let,“ vysvětluje Jiří Kabelka, ředitel společnosti DEL ze Žďáru nad Sázavou, která se specializuje na digitalizaci a automatizaci výrobních procesů. „Klíčové je například využití virtuální reality v podobě digitálních dvojčat, tedy virtuálních 3D kopií, díky nimž lze najít to nejlepší řešení bez nutnosti nákladné výroby prototypů,“ dodává Jiří Kabelka.
Podle jeho slov získá Česko díky digitalizaci příležitost vykročit z kategorie subdodavatele a zapojit se do hlavního proudu změn, které jsou pro české hospodářství životně důležité. Bude však záležet na tom, jak nástup Průmyslu 4.0 zvládne. Nejtěžší to budou mít malé a střední podniky.
Velké a mezinárodní společnosti mají dostatek finančních i intelektuálních zdrojů, aby inovovaly výrobu v duchu Průmyslu 4.0. „Malé a středně velké podniky jsou pro české hospodářství klíčové, ale zároveň mají nejtěžší výchozí pozici pro inovaci výroby. Navíc majitelé těchto firem mají ze zavedení nových technologií obavy, a to se zdá být největší překážkou dneška,“ říká Petr Kymlička z poradenské společnosti BDO.
Použití technologií umožňujících zpracování velkých dat podle něj umožní přesně vyhodnotit časové, materiální či finanční náklady pro uspokojení variabilní poptávky. Hromadnou sériovou výrobu tak nahradí flexibilní výroba „na míru“, která s sebou přináší úsporu energie či financí, a zároveň výrazně nižší dopad na životní prostředí. Tato změna však pro malé a střední firmy nebude levná.
„Polovina českých firem plánuje na zavedení moderních digitálních technologií a strojového vybavení vynaložit až desetinu svých investic. Do nákladného procesu se proto pouští po důkladných analýzách a nastavení strategického postupu,“ doplnil Petr Kymlička.
Subdodávky, nebo nic?
Díky inovacím a přidané hodnotě se české firmy mohou stát hlavními dodavateli koncovým zákazníkům. Na druhé straně však odborníci varují před jiným nebezpečím, které může tuzemské ekonomice Průmysl 4.0 přinést. Díky variabilnější výrobě a úspoře za lidskou práci si totiž mohou firmy ze západní Evropy, a především německé, začít stahovat subdodávky do mateřských podniků. Českým firmám, které jsou nyní dvě desítky let z velké části právě v pozici subdodavatelů, by tak zmizel jejich současný výrobní program. A nový by často hledaly jen velmi těžko. Zahraniční firmy totiž v tuzemsku výrazně přiškrtily výzkum a vývoj, takže inovativní technologie pro budoucí výrobu se rovněž rodí převážně v mateřských firmách globálních společností na západ od českých hranic.
„Malé a středně velké podniky jsou pro české hospodářství klíčové, ale zároveň
mají nejtěžší výchozí pozici pro inovaci výroby. Navíc majitelé těchto firem mají ze zavedení
nových technologií obavy, a to se zdá být největší překážkou dneška,“ Petr Kymlička, BDO
Podle expertů bude proto pro zvládnutí nástupu Průmyslu 4.0 klíčová zejména součinnost státu, školství a samotných firem. „Už nastala doba, kdy musí školství zareagovat v přípravě školáků a studentů nejen na jiný charakter práce, ale i na celoživotní učení. Vyspělá Evropa to dávno ví, my v České republice to už také chápeme a postupně se přizpůsobujeme,“ říká Jiří Kabelka. Podle něj budou vznikat nové profese spojené s mechatronikou, navrhováním systémů a aplikací nebo s poradenskou činností. Předpokladem je také zvýšení flexibilní formy práce.
S pomalým internetem to nepůjde
Role státu bude spočívat zejména v restrukturalizaci vzdělávání a vědy, posilování kyberbezpečnosti, zajišťování infrastruktury pro datovou komunikaci, uplatňování dotační politiky pro podporu nových technologií nebo v zajištění součinnosti resortů pro zmírnění obav z komplexních změn. Za tímto účelem již nyní existuje Národní centrum Průmyslu 4.0.
„Průmysl 4.0 závisí na propojení systémů schopných spolu komunikovat, schopných získávat,
vyhodnocovat a sdílet data a reagovat v reálném čase,“ Josef Sláma, Renishaw
„Klíčovým prvkem je rovněž vysokorychlostní internet. Již dlouho se o něm hovoří, avšak vlády pro jeho zavedení zatím ani nedokázaly využít 14 miliard korun z evropských dotací. Kromě toho všeho by Evropská unie měla zafungovat jako celek a vytvářet legislativní rámce platné pro celou Evropu,“ dodává Jiří Kabelka.
Česká republika má ve srovnání s dalšími zeměmi Evropské unie jeden z nejvyšších podílů průmyslu na HDP, ten dosahuje 45 procent. Pokud chtějí tuzemské průmyslové firmy udržet krok se zahraniční konkurencí, musejí podle odborníků ve stále větší míře investovat do digitalizace a automatizace výroby.
Virtuální realita změní průmysl i služby
Mezinárodní asociace ABSL odhaduje, že v roce 2025 se bude virtuální či rozšířená realita používat prakticky ve všech prodejních aplikacích. Nejen v obchodu, ale i na pracovištích v řadě dalších oborů začíná revoluce svým dopadem srovnatelná s robotizací. Různé typy chytrých brýlí, kontaktních čoček nebo head-setů mají pomáhat uživateli vytvářet vlastní prostředí nebo doplňovat viditelný reálný svět o další vrstvu informací a funkcí.
Podle předpovědi organizace IDC mají celkové příjmy z virtuální a rozšířené reality v roce 2020 dosáhnout 162 miliard dolarů. Budoucí rozmach oboru dokládá i průzkum poradenské společnosti Deloitte, v němž před rokem 52 společností z žebříčku Fortune 500 uvádělo, že tyto technologie testují nebo nasazují.
„Uplatnění těchto systémů v podnicích přitom může být relativně široké – od vzdělávání, přes podporu kreativní činnosti, jako jsou například návrhy či projekty, až po prodej,“ říká Jonathan Appleton, ředitel ABSL. Nasazení virtuální a rozšířené reality postupuje zatím nejrychleji v leteckém a automobilovém průmyslu, ale také v energetice, ropném či plynárenském sektoru. Obrovské perspektivy mají tyto technologie v maloobchodu.
„Očekáváme, že firmy budou na změny související se zaváděním virtuální reality reagovat další centralizací procesů a jejich převedením do center podnikových služeb. Půjde například o prodej, kontakt se zákazníky, analýzy dat, vývoj a správu rozhraní apod.,“ vypočítává dopady Jonathan Appleton. Nové procesy pak dají vzniknout i novým pracovním pozicím, k nimž budou patřit například specialisté na návrhy a řízení virtuálních obchodů, designéři virtuálních prostředí či jejich testeři.
Oblastí využití virtuální reality v podnikovém prostředí může být mnoho. Technologie virtuální reality například umožňuje spolupráci lidí na různých místech, přičemž jde daleko za možnosti dnešních videokonferencí. Specialisté v kanceláři či laboratoři díky ní mohou třeba vidět, jak vypadá konkrétní zařízení při zásahu servisního technika v terénu. K dispozici jsou také virtuální tabule nebo digitální modely produktů či zařízení, na nichž mohou různé týmy spolupracovat v reálném čase.
Virtuální realita zprostředkovává informace a jejich kontext mnohem dokonaleji než současné technologie. Ve speciálních brýlích tak například technik vidí, jak do sebe reálně zapadají elektrické součástky, a ve stejném prostředí má o nich k dispozici i dodatečné informace.
Podobné technologie se dají nasadit i při řízení dodavatelského řetězce nebo logistiky. Například v některých firmách specializovaných a přepravu zboží jsou již dnes zaměstnanci, kteří kompletují zásilky, vybaveni chytrými brýlemi, které vizuálně zobrazují místo na přepravním vozíku, kam musí být daná položka objednávky umístěna.
V prostředí virtuální reality také se mohou také velmi názorně spouštět nejrůznější simulace, a to včetně ekonomických scénářů. Stejně tak je možné si do prostředí jako další osu vnést čas a zkoumat příslušná data a jejich vývoj v čase.
Budoucnost Průmysl 4.0 se představí v Brně
Současné možnosti Průmyslu 4.0 se představí také na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně. Například na prezentaci v oblasti automatizace, zahrnující měřicí, řídicí a automatizační techniku, se letos hlásí na 280 vystavovatelů.
Například tuzemská skupina Kuboušek Technologies and Instruments v Brně vystavuje nepřetržitě od roku 1991 a letos se rozhodla k revolučnímu kroku. Její expozice v pavilonu G1 bude sloužit jako „okno“ do vlastního technologického i vzdělávacího centra otevřeného na podzim 2017 v Českých Budějovicích.
Návštěvníci veletrhu se díky živým vstupům a online přenosům ocitnou přímo v technologickém centru, kde si prohlédnou automatizovaná pracoviště, společně s aplikačními inženýry prozkoumají inovativní technologie na vstřikovacích strojích KraussMaffei a seznámí se s odbornými kurzy vzdělávacího centra. „Ve skupině Kuboušek není Průmysl 4.0 jen pojem z moderní učebnice, je to reálná součást každodenní praxe, která se promítne i v letošním virtuálním konceptu expozice Kuboušek,” říká marketingová ředitelka společnosti Ivana Kyselová.
Další ukázkou moderních technologií v pavilonu G1 bude automatizovaná plastikářská buňka společnosti Stäubli, která představuje kompletní řešení pro rychlou výměnu forem. Středobodem exponátu, který si návštěvníci veletrhu Plastex prohlédnou jako pátí na světě, je model vstřikolisu osazeného těmi nejmodernějšími technologiemi.
Předehřívací stanice zaručuje včasnou přípravu formy pro výrobu, do lisu je následně přepravena automatickým kolejovým zakládacím vozíkem. Díky magnetickému upínání nejsou problémem ani rozdílné velikosti forem a o připojení veškerých energií se stará taktéž plně automatická multispojková deska. Manipulaci, zakládání a vyjímání výlisků zajišťuje šestiosý robot. „Každou hodinu od 10 do 16 budou připraveny komentované prohlídky celé buňky, při kterých podrobně vysvětlíme jednotlivé kroky,” pozval zájemce Michal Scholze, manažer pro marketing a rozvoj Stäubli Systems.
Také název expozice společnosti ABB Nová éra robotiky ukazuje, že se firma letos zaměří na novinky z oblasti digitalizace a programování robotů. Hlavní atrakcí bude představení jednoruké verze kolaborativního robota YuMi. Ten je kompaktní, lehký, váží jen 9,5 kilogramů a lze ho namontovat kamkoliv a jakkoliv, tedy i na strop, stůl či stěnu. Lze ho tak využít pro rychlou a flexibilní instalaci do stávajících výrobních linek.
Převzato z časopisu Profit. Autor článku: Dalibor Dostál.
