Anatómia inteligentného priemyslu


Anatómia inteligentného priemyslu

Štvrtá priemyselná revolúcia sa už začala. Jej hlavným štartérom sa stal internet, ktorý otvoril novú dimenziu digitálnej transformácie všetkých vnútropodnikových procesov. Internet už nespája len ľudí v sociálnych sieťach, ale aj výrobné zariadenia, materiály, produkty a fyzickú realitu s virtuálnou. Všadeprítomný internet vecí sa spolu s modernými riadiacimi systémami nachádzajú v jadre inteligentného priemyslu. 

Katalyzátorom prebiehajúcej paradigmatickej zmeny, štvrtej priemyselnej revolúcie, je súčinnosť štyroch kľúčových princípov: interoperabilita, decentralizácia, inteligencia a rekonfigurabilita. 

Termín Industry 4.0 (Priemysel 4.0, označovaný aj ako štvrtá priemyselná revolúcia) sa prvýkrát objavil na hannoverskom veľtrhu v roku 2011. Mnoho odborníkov si vtedy položilo otázku, či nejde len o ďalšie sezónne marketingové heslo. Súčasné turbulentné obdobie v priemysle však potvrdzuje, že nové technológie a inovácie sa stali nevyhnutnosťou nielen pre rozvoj a napredovanie podnikov, ale aj pre udržateľnosť ich súčasných procesov. K technológiám s najväčším vplyvom na podnikové procesy patrí internet vecí, respektíve jeho aplikácia na priemyselné prostredie. Priemyselný internet vecí je zároveň základom konceptu inteligentnej továrne (Smart Factory) a inteligentného priemyslu (Smart Industry).

Digitálna transformácia

Podnikový internet vecí predstavuje vnútropodnikovú sieť, do ktorej sú zapojené všetky prvky aktívne vystupujúce v rámci jednotlivých podnikových procesov, to znamená rôzne ľudské, materiálové, strojné a systémové zdroje. Samotnému pripojeniu prvkov do siete však predchádzala implementácia čoraz širšieho spektra senzorov, ktoré dokážu poskytovať dokonalejší obraz o aktuálnom stave fyzického sveta. Prostredníctvom podnikového internetu vecí je preto žiaduce prepojiť všetky prvky priemyselného prostredia, ktoré je nevyhnutné v jednotlivých procesoch koordinovať. Týmito prvkami sú výrobné a prepravné zariadenia, obsluhujúci personál, údržbári a manažéri, vstupné materiály, komponenty a polotovary, hotové produkty, ale aj výrobné linky, pracoviská a sklady či rôzne informačné systémy.

Vďaka internetu vecí a moderným priemyselným, tzv. Smart Industry, systémom zároveň dochádza k integrácii informačno-komunikačných technológií s výrobnými technológiami. Toto vzájomné prepojenie jednotlivých prvkov vedie k horizontálnej a vertikálnej integrácii procesov, ktorá je základom širšieho konceptu digitálnej transformácie podnikov. Tá umožňuje v podniku automatizovať a optimalizovať jednotlivé procesy týkajúce sa nielen výroby a logistiky, ale aj kontroly kvality či údržby.

Podstatou priemyselného internetu vecí a aj samotného inteligentného priemyslu je teda jeho interkonektivita (prepojiteľnosť). Výmena informácií a celá komunikácia prebiehajúca v digitalizovanej forme je niekoľkonásobne rýchlejšia ako prenos údajov v papierovej podobe či ústnym podaním. V priemyselnom a logistickom prostredí to umožňuje vytváranie komplexných procesov, v ktorých Smart Industry systémy autonómne riadia a koordinujú jednotlivé dynamické systémy v reálnom čase.

Spoločnosť ANASOFT už v roku 2003, na základe objednávky klienta, pripravila softvér na monitorovanie materiálového toku v priemyselnom prostredí. Aj keď vtedy ešte neexistoval internet vecí, tento model sa postupne začínal formovať a v roku 2008 spoločnosť vyvinula vlastný Smart Industry systém EMANS. Ten využíval koncept internetu vecí za účelom riadenia výrobných procesov, čo zároveň predznamenalo rozsiahlejšie prenikanie informačných technológií do výrobných závodov a ich digitálnu transformáciu.

Dôvod, prečo sa práve informačné a komunikačné technológie stali stredobodom pozornosti, je predovšetkým optimalizácia prevádzkových nákladov, zvýšenie kvality a zlepšenie flexibilnosti podnikových procesov. Konkrétnymi prínosmi môže byť zvýšenie celkovej efektivity procesov, zvýšenie produktivity, redukcia chybovosti, eliminácia plytvania a únikov, minimalizácie prestojov či zvýšenie bezpečnosti. Z pohľadu inovácií ide o paradigmatickú zmenu, ktorú už nie je možné dosiahnuť konvenčnými technológiami. Ich význam a prínos je natoľko významný, že sa ním zaoberajú aj inštitúcie na viacerých úrovniach, od lokálnej (Ministerstvo hospodárstva SR prijalo návrh akčného plánu inteligentného priemyslu Slovenskej republiky) až po nadnárodnú (príkladom môže byť program Európskej komisie pre výskum a inovácie Horizon s rozpočtom 100 miliárd eur).

Revolučný charakter Smart Industry systémov a priemyselného internetu vecí spočíva v súčinnosti štyroch kľúčových princípov: interoperability, decentralizácie, inteligencie a rekonfigurability.

grafika Industry 4.0

Od automatizácie k autonomizácii

Interoperabilita, decentralizácia, inteligencia a rekonfigurabilita sú vlastnosti, ktoré prinášajú podnikom aj ďalšie výhody. Napríklad v oblastiach bezpečnosti a environmentalistiky. Priemyselný internet vecí a obrovské množstvo dát, ktoré táto sieť generuje, vytvárajú v podnikových procesoch väčšiu prehľadnosť, a teda znižujú riziko vzniku chyby ľudským alebo technologickým faktorom. Technológie priemyselného internetu vecí a Smart Industry systémy majú vplyv aj na zvyšovanie bezpečnosti, spoľahlivosti a udržateľnosti výrobného prostredia, a v konečnom dôsledku aj na prevenciu negatívnych vplyvov na kvalitu produktu. Väčšia transparentnosť prispieva tiež k redukcii plytvania, k znižovaniu podielu nepodarkov či k identifikácii pôvodu ich nekvality, čím sa minimalizuje aj environmentálna stopa výrobného podniku. Aj integrácia technológie trojrozmerných tlačiarní pravdepodobne prinesie ďalšie znižovanie odpadu z výroby alebo redukciu logistických procesov.

Uvedené princípy inteligentnej výroby a logistiky sú tiež základnou hybnou silou pre maximalizáciu pridanej hodnoty jednotlivých procesov v podniku. Industriálna automatizácia charakterizovala predovšetkým tretiu priemyselnú revolúciu. Tá súčasná, štvrtá – v podstate revolúcia internetu vecí, už nemá za cieľ automatizáciu, ale autonomizáciu priemyselných procesov.

 

Autori: Peter Bílik, Martin Kudláč, ANASOFT

Ilustrácie: Marcela Pekarčíková

Ilustračné foto: ANASOFT, Siemens

 

Viac o anatómii inteligentného priemyslu, ako aj o iných zaujímavých témach, sa dočítate v časopise Quark (číslo 01/2019), ktorý nájdete v novinových stánkoch alebo si ho môžete predplatiť v elektronickej alebo papierovej verzii na www.quark.sk.

Súvisiace:

Hore
TVT 2019
Publikácie Veda v CENTRE
výtvarná súťaž TVT 2019
Aurelium - centrum vedy
Vedec roka 2018
QUARK
Prechod VK na VND - leto
fotografická súťaž TVT 2019
Noc výskumníkov 2019
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2018
TVT 2018 články
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
História bicyklov na elektrický pohon siaha do druhej polovice 19. storočia.
Zistite viac