fb
IT Systems 7-8/2021 Plánování a řízení výroby 1. 9. 2021 8:00

Co se stane, až se stroje budou ovládat samy?

Nahlédnutí do budoucnosti výrobních provozů

Budoucností provozu výrobních podniků je maximálně propojené a datově transparentní prostředí. Výrobní prostředky, „věci“, procesy a lidé poskytují údaje o chování v reálném čase. Tyto informace jsou dostupné kdykoli a odkudkoli.

Dědictví techniky zaměřené na člověka

IT nástroje dnes dodávají obsluze a technikům data pro efektivní řízení procesů. K nejběžnějším digitálním nástrojům užívaným v provozu patří řídicí věže, konvergované informační (IT) a provozní (OT) systémy a podnikové IT systémy. Takové nástroje zvyšují provozní flexibilitu tím, že umožňují pracovníkům předvídat problémy a patřičným způsobem reagovat.

Člověk zůstává ústředním bodem provozu. Technika sice může využívat kognitivní umělou inteligenci (AI) a algoritmy strojového učení (ML) a cloud a edge computing, ale rozhodující kroky vždy provádí člověk. Výraz „technika zaměřená na člověka“ se vztahuje k potřebě kontroly nebo ovládání technologických procesů člověkem.

Technika zaměřená na člověka má své výhody i rizika. Mezi výhody patří schopnost člověka zasadit do kontextu data z různých nepropojených zdrojů, nahlížet holisticky na nespojité procesy a chápat chování jiných lidí.

Není však v lidských silách dohlížet na veškeré vertikální a horizontální procesy, nastavení technologií a provozní data v reálném čase, jak to vyžaduje „datově hladové“ propojené prostředí. Nutně nám uniknou důležité události nebo procesy. Nevyhnutelně bude docházet k nesprávným úsudkům a chybám.

Budoucnost provozu a Průmysl 4.0

Mnoho podniků dnes zavádí zařízení, která lze provozovat a konfigurovat bez přímého lidského zásahu. I tato zařízení však stále vyžadují spouštěcí signál od lidské obsluhy (např. technika výroby). To zůstává vzdálené původnímu konceptu Průmyslu 4.0, který předpokládá skutečně autonomní kyberneticko-fyzikální systémy. Podniky se však pomalu k ideálu Průmyslu 4.0 blíží a budoucnost provozu je klíčovou součástí této cesty.

Budoucnost provozu je založená na následujících principech a předpokladech:

  • Chytrá zařízení a procesy poskytují data, která jsou tříděna a analyzována na okraji sítě pomocí cloudových výpočetních prostředků a cloudových aplikací.
  • Trvalá konektivita a plná automatizace umožňují autonomní nastavení, údržbu a změnu konfigurace technologií.
  • Hladce provázané interní hodnototvorné řetězce (např. od objednávky k dodávce, servis) jsou autonomně propojené s vnějším prostředím, podnikovým IT a OT a strojním zařízením.
  • Rychlejší rozhodování je možné díky dostupnosti dat kdykoli a odkudkoli.
  • Algoritmy umožňují vertikálně i horizontálně synchronizované provozní procesy, úlohy, akce, logistiku a řízení zdrojů.
  • OT nevyžaduje žádnou fyzickou interakci s lidskou obsluhou z hlediska nastavení, řízení a monitorování, ale ke spolupráci mezi člověkem a strojem může nadále docházet (např. spolupracující roboty).
  • Kognitivní AI a ML nahrazují lidské mozky a oči v komplexních procesech vyžadujících informovanost nad rámec základních procesů (např. komplexní plánování, informace meteorologické nebo z burzy cenných papírů).
  • Využívají se digitální dvojčata a vlákna k predikcím založeným na simulacích procesů a chování produktů v reálném čase po celý životní cyklus.
  • Konvergované IT a OT systémy jsou chráněné aktivním zabezpečením nové generace.

Co můžeme očekávat ve střednědobém horizontu

Aby bylo možné vybudovat skutečně autonomní provozní prostředí, bude nutné překonat ještě řadu překážek. Patří mezi ně přetrvávající užívání tradičních IT a OT systémů, omezené možnosti investičních i provozních výdajů, otázky bezpečnosti a nedůvěra některých lidí v technologie, které fungují zcela nezávisle na člověku.

Jak se pravděpodobně v průběhu příštích pěti až deseti let změní fungování provozů náročných na operace?

  • Automatizace bude klíčovou součástí integrace OT a IT systémů, která umožní autonomní výrobu a jiné autonomní procesy.
  • Nastupující trend vynechat lidský mozek, ruce a zrak nejen z fyzických, ale i z digitálních procesů bude sílit.
  • Dnešní metody vizualizace dat a získávání informací budou zastaralé. Všechny tyto procesy budou plně bezkontaktní a bezobsluhové.
  • Změní se s automatizací složitějších procesů výrazně role člověka?

Technický pokrok povede k dalšímu snižování počtu pracovních pozic ve výrobním prostředí. Technologie budou stále chytřejší a schopné se samy konfigurovat a opravovat. Kvůli tomu bude v příštích deseti letech zrychlujícím tempem klesat celkový počet pracovníků ve výrobě, obzvlášť v západní Evropě a Spojených státech.

Je pravděpodobné, že některé z dnešních pracovních pozic ve výrobě zcela zaniknou, ale budou zároveň vznikat nové. Již dnes je patrná stoupající důležitost digitálních inženýrů z hlediska analýzy a podpory AI modelování, vývoje a řízení životního cyklu. Žádaní budou odborníci na digitální dvojčata, provozní sémantiku, značky, rámce, řízení digitálních projektů a správu ekosystémů.

Průmysl 4.0: už jsme k němu dospěli?

Chtějí-li podniky postoupit kupředu, musí opustit tradiční IT systémy a tradiční provozní technologie. Jejich nahrazení technologiemi nové generace si musí odůvodnit nejen krátkodobými cíli návratnosti a investičními plány. Hlavní motivací zásadních změn musí být zlepšení bezpečnosti a ochrany zdraví při práci a udržitelnost provozu a růstu.

Digitální transformace a horizontální a vertikální integrace digitálních technologií zásadním způsobem změní dnešní provozní metody. Realizace skutečného Průmyslu 4.0 je ještě vzdálená – ale ubíráme se správným směrem.

Jan Burian Jan Burian
Autor článku je ředitelem IDC Manufacturing Insights EMEA a lídr IDC European Practice „Future of Operations“. Spolupracuje se společností Rockwell Automation.

Kalendář akcí
Konference - Semináře - Školení
Časopis IT Systems/Speciál
Aktuální číslo časopisu IT Systems Aktuální číslo časopisu příloha #1
Archív časopisu IT Systems
IT Systems 7-8 IT Systems 6 IT Systems 5 IT Systems 4
Archív časopisu IT Systems Special
Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1