Aktuální vydání

celé číslo

07

2019

Řízení dopravy a budov

celé číslo
Provozní přístrojová technika podporuje digitální transformaci

Každoroční valné zasedání sdružení NAMUR se konalo 8. a 9. listopadu 2018 tradičně v německém Bad Neuenahru (obr. 1) za účasti 650 odborníků nejen z Německa, ale i z dalších zemí Evropy i zámoří. Akce je určena pro manažery a techniky členských firem NAMUR a pro zvané hosty, zejména představitele partnerských profesních aso­ciací a odborné novináře.Obr. 1. Lázeňské město Bad Neuenahr letos přivítalo účastníky podzimním počasím vybízejícím k procházkám a diskusím na březích řeky Ahry Motto letošního setkání bylo „provozní přístrojová technika podporuje digitální transformaci“ a sponzorem byla společnost Endress-Hauser. Na začátku jednání seznámil účastníky zasedání s novinkami v činnosti NAMUR Dr. Wilhelm Otten (Evonik). Tohoto úkolu se zhostil naposledy. Na volební schůzi předchozí den bylo totiž zvoleno nové předsednictvo i nový předseda sdružení NAMUR. Stal se jím Felix Hanisch (Bayer), který sdružení povede následující čtyři roky. Wilhelm Otten zhodnotil, čeho sdružení dosáhlo pod jeho vedením. Mezi strategické aktivity patřila internacionalizace činnosti sdružení, změny vnitřní organizace a ve zcela nedávné době např. účast na alokaci frekvencí nově vznikajícího komunikačního standardu sítí 5G. Wilhelm Otten pozval na pódium dva nové čestné členy NAMUR, dr. Thomase Tauchnitze (dříve Sanofi) a Dr. Herberta Maiera (Clariant), a dále předal zlaté odznaky Thomasu Scherwietesovi (Evonik) a prof. Alexandru Fayovi (HSU Hamburg) jako ocenění jejich dlouholetého přínosu k činnosti sdružení. Potom se již slova ujal nový předseda Felix Hanisch, který uvedl prezentaci sponzora akce, společnosti Endress+Hauser. Firma Endress+Hauser sponzorovala zasedání naposledy v roce 2007 a její představitelé v úvodní prezentaci srovnávali situaci tenkrát a nyní. Téměř zdvojnásobení obratu, počtu přijatých patentů a počtu zaměstnanců svědčí o pozitivním vývoji firmy.Obr. 2. Přednáší Mathias Altendorf, výkonný ředitel firmy Endress+Hauser Prezentace sponzora měla tři části a postupně vystoupili výkonný ředitel Matthias Altendorf (obr. 2), obchodní ředitel Nikolaus Krüger a technický ředitel a ředitel marketingu Andreas Mayr. Představili zaměření firmy na zákazníky, trendy v digitalizaci, které u nich prosazují, a příklady provozní přístrojové techniky s vynikajícími technickými parametry a širokou konektivitou. Součástí zaměření na zákazníky a jejich potřeby je také respektování aktuálních doporučení a pracovních listů NAMUR. V prezentaci bylo zdůrazněno, že až 90 % provozních přístrojů vyráběných v současné době firmou Endress+Hauser má svůj digitální model a společnost k nim poskytuje aktuální údaje, které pomáhají zákazníkům začlenit je do jejich systémů, od systémů plánování a projektování až po systémy správy zařízení AMS, včetně využití digitálních funkcí a nástrojů v cloudu. Prezentace se rovněž dotkla pokroku v oblasti inteligentních provozních přístrojů a provozní analytické techniky PAT (Process Analytical Technology). Dalším zajímavým tématem byla koncepce jednoduchých snímačů určených pro úlohy monitorování a optimalizace provozu, které jsou vybavené rozhraním, jež jim umožňuje bezpečnou a spolehlivou komunikaci s okolním světem. Z nich získaná data mohou být ukládána k pozdějšímu využití např. v cloudu společnosti Endress+Hauser. Koncept vychází z architektury NOA (NAMUR Open Architecture) a počítá s využitím dvouvodičového ethernetového připojení APL (Advanced Physical Layer). Následující plenární přednáška Franka Grümbela (Lanxess) a dr. Ulricha Schünemanna (BASF) popisovala požadavky, které má splňovat současná a budoucí provozní analytická technika. Vzhledem k pokračující digitalizaci jsou už nyní hodnoty zjišťované provozními analyzátory k dispozici tam, kde jsou třeba, a odborníci nemusí být nutně přímo na místě instalace. Zvyšování míry digitalizace znamená také zjednodušování obsluhy a „uzavírání“ složitých postupů do vnitřních systémů měřicí techniky, aby se s nimi uživatel nemusel zatěžovat a mohl bezprostředně využívat naměřené hodnoty.Obr. 3. Přednáška Jana de Caignyho NOA – Ready for Products shrnula současný stav a plány dalšího vývoje iniciativy NOA Jan de Caigny (BASF; obr. 3) v další přednášce prezentoval, kam až pokročil vývoj NAMUR Open Architecture – NOA. Společně s asociací ZVEI byly vytvořeny dvě pracovní skupiny, které se budou zabývat zabezpečením NOA, implementací NOA do OPC UA a verifikací požadavků centrálního řídicího systému. Řekl, že požadavky na informační modely, datové dio­dy NOA, zabezpečení, stejně jako na zdroje dat musí být identifikovány prostřednictvím referenčních příkladů. V poslední plenární přednášce čtvrtečního dopoledne se dr. Michael Maiwald (BAM) zabýval úlohou inteligentních snímačů v kyber-fyzických výrobních systémech a požadavky na jejich interaktivitu, konektivitu a schopnosti komunikace, na virtuální popis přístrojů, dohledatelnost naměřených hodnot, shodu s regulatorními požadavky a na funkce pro údržbu a servis. V budoucnu bude v provozech distribuováno více výpočetního výkonu a více funkcí a bude také vyžadováno větší zabezpečení. Odpolední program se skládal z 28 zajímavých workshopů, např. NOA a živé připojení k testbedu IGR, modulární výrobní linky MTP (Module Type Package), koncepce Open Process Automation, PAT, 5G, mobilní zařízení v prostředí s nebezpečím výbuchu nebo FDI, a semináře sponzora, firmy En­dress+Hauser. Rovněž bylo možné navštívit výstavku sponzora s ukázkami měřicí a analytické techniky nebo využití rozšířené reality v průmyslových provozech. V pátek ráno se udělovaly tradiční ceny NAMUR za vynikající diplomové a disertační práce. Ceremoniál moderoval Rainer Oehlert (Dow). Za rok 2018 cenu dostali Dr. Maik Riedel (A contribution to providing knowledge-based support in selecting technical resources) a dr. Markus Vogelbacher (A new method for the camera-based analysis of multi-fuel burners in industrial combustion processes). Následovala tandemová prezentace Dr. Alby Menaové (BASF) a Dr. Thorstena Pöttera (Bayer), kteří představili ukázkové příklady implementace techniky průmyslu 4.0 ve stávajících výrobních provozech procesního průmyslu. Na příkladu dvou fiktivních závodů prezentovali možnosti využití nových přístupů při inspekčních pracích, zkracování doby servisních odstávek a modifikacích výroby. Nakonec ukázali příklady využití mobilních zařízení, dronů, analýzy velkých souborů dat nebo virtuální reality. Zdůraznili, že pro plánování uplatnění nové techniky v praxi je třeba brát v úvahu celkové náklady a přínosy po celou dobu životnosti zařízení.Obr. 4. Axel Haller (ZVEI) společně s Dr. Frankem Stengerem (ProcessNet) a Dr. Ulrichem Christmannem (NAMUR) seznámil účastníky s pracemi v oblasti společné iniciativy MTP Další společnou plenární přednášku měli Dr. Frank Stenger (ProcessNet), Axel Haller (ZVEI) a Dr. Ulrich Christmann (NAMUR). Seznámili posluchače s koncepcí modulárních výrobních linek složených z modulů MTP a uplatněním funkce „plug and produce“ (obr. 4). Předpověděli, že první produkty MTP budou k dispozici již v roce 2019 a poté bude následovat fáze intenzivního vývoje. O tom, že jde o důležité téma s velkým významem pro budoucnost, svědčí počet firem, které se do vývoje koncepce MTP zapojují. Následující přednášku měli Dr. Wilhelm Otten a Michael Wiedau (oba Evonik). Ukázali v ní, proč jsou v inženýrské praxi třeba strukturovaná data. Datový model od firmy ALC, založený na vznikajícím standardu DEXPI (Data Exchange in the Process Industry) a dalších existujících standardech, může v budoucnu umožnit potřebnou výměnu dat mezi systémy pro projektování a instalaci zařízení a systémy pro jejich údržbu a optimalizaci provozu. V další prezentaci se k Martinu Schwibachovi (BASF) připojil prezident Spolkového úřadu pro informační bezpečnost BSI Arne Schönbohm (BSI) a nový předseda představenstva NAMUR Dr. Felix Hanisch (Bayer). Spolkový úřad BSI se stal novým členem NAMUR a asociace NAMUR se zapojila do Alian­ce pro kybernetickou bezpečnost. Kromě tohoto oznámení se prezentace zaměřila na důležitost zabezpečení dat v digitalizovaných procesech a na otázky konektivity. Zabezpečit přístroje s komplexní konektivitou, často se vyskytující v průmyslové praxi, není snadná úloha. Jednání uzavřel Dr. Felix Hanisch (Bayer) jako nový předseda NAMUR a stručně shrnul, o čem se na shromáždění po celé dva dny jednalo. Zásadním poselstvím zasedání je, že NAMUR se aktivně podílí na tvorbě koncepce digitální transformace v procesním průmyslu. Poděkoval také firmě Endress+Hauser za podporu, která významně přispěla k úspěchu jednání. V samotném závěru oznámil, že mottem valného zasedání NAMUR 2019 bude „rozšířená konektivita pro chytrou výrobu“ a sponzorem firma Phoenix Contact.  Petr Bartošík

TSN – Time Sensitive Networking (2. část)

6. Řízení provozu v případě nepřesných přenosových časových rámcůV takových oblastech použití, jako je např. procesní automatizace, se často používají řídicí procesy, které vyžadují přenos dat podmíněný událostmi. To nastává např. tehdy, když je třeba předat informaci o změně stavu nebo o tom, že měřená hodnota přesáhla definované limity.Čas, kdy bude zapotřebí zahájit přenos takových dat, není možné přesně predikovat. Ovšem i v těchto případech je třeba zajistit, aby doba odezvy nepřekročila určitou mez a řídicí systém mohl včas zareagovat na přijatou informaci. Ovšem plánovač TAS je závislý na přesných časech přenosu, a proto tento mechanismus není pro uvedený model komunikace příliš vhodný.Kromě plánovače TAS nabízejí sítě TSN ještě jiné mechanismy prioritizace, a to tzv. regulátory provozu, Traffic Shapers (TS). Ty umožňují rezervovat maximální šířku pásma, jež je třeba pro přenos časově citlivých dat v určeném intervalu (např. 250 µs). Datový provoz je následně transformován příslušným regulátorem provozu TS na typ a formu, které zaručují, že u časově kritických dat budou dodrženy určené limity doby odezvy. Cenou za tuto flexibilitu je však to, že při použití regulátoru provozu se ve srovnání s mechanismem využívajícím TAS prodlužuje doba odezvy (latency) a zvětšuje její rozptyl (jitter).S ohledem na standardizační aktivity v IEEE se nyní diskutuje o těchto třech rozdílných regulátorech TS pro sítě TSN:kreditem řízený regulátor CBS (Credit-Based Shaper, IEEE 802.1Qav10),regulátor s cyklickým dotazováním a přeposíláním CQF (Cyclic Queuing and Forwarding, IEEE P802.1Qch11),asynchronní regulátor provozu ATS (Asynchronous Traffic Shaping, IEEE P802.1Qcr12).Kreditem řízený regulátor provozu CBS byl vyvinut pracovní skupinou IEEE 802.1 v roce 2009 pro předchůdce současných sítí TSN, sítě Audio/Video Bridging (AVB). Název naznačuje, že šlo o sítě primárně určené pro přenos audio- a videosouborů. Cílem regulátorů CBS je zaručit přidělení maximální šířky pásma potřebné pro přenos obrazu a zvuku v dané časové sekvenci bez postřehnutelného přerušení simultánního přenosu dat BE. K tomu, aby toho bylo dosaženo, přiděluje regulátor CBS datovým proudům s rezervovanou šířkou pásma vysílací kredity. Počáteční hodnota vysílacího kreditu je 0. Dokud je vysílací kredit větší než nula, mohou být datové rámce s rezervovanou šířkou pásma přenášeny s vyšší prioritou (viz např. přenos prvního rámce AVB, označeného v obr. 7 nalevo modrou barvou). S každým prioritním přenosem vysílací kredit klesá, až nakonec dosáhne záporných hodnot. Jakmile je vysílací kredit záporný, datové rámce s vyhrazenou šířkou pásma nemohou být dále přenášeny. Následně mohou být přenášeny datové rámce s daty BE, které čekají ve frontě. Je-li přenos datových rámců s vyhrazenou šířkou pásma tímto přenosem zpožděn, vysílací kredit příslušného datového proudu opět roste (viz „přenos datových rámců BE“ označený v obr. 7 černě). V důsledku toho mohou být ethernetové rámce prioritního datového proudu přenášeny bezprostředně po přenosu rámců BE. To zabraňuje dalšímu zpoždění časově kritických rámců.Obr. 7. Při využití regulátoru CBS jsou datové proudy s vyhrazenou šířkou pásma zpracovávány s vyšší prioritou než přenos BE, dokud mají kladný vysílací kreditVzhledem k charakteristikám prioritizace je regulátor CBS vhodný k prioritnímu přenosu zvukových a obrazových dat, jestliže se vyskytují např. v dohledovém systému výrobních procesů nebo závodů. Zvláště to platí tehdy, je-li v přijímajících koncových zařízeních pro tato data malá kapacita bufferu. Ovšem je třeba říci, že maximální doba odezvy mezi koncovými zařízeními 2 až 50 ms, specifikovaná standardem při sedmi mezilehlých zařízeních, nemůže vyhovovat každé síťové topologii a každé struktuře komunikace [13]. To neumožňuje používat regulátor CBS využívající kreditní mechanismus v oborech, jako je procesní automatizace, kde je požadována přísná garance maximální doby odezvy mezi koncovými zařízeními. Proto byly v IEEE vyvinuty dva další regulátory provozu, které mohou zaručit dobu odezvy bez omezení síťovou topologií a strukturou komunikace. Jedním z nich je regulátor provozu využívající metodu cyklického dotazování a přeposílání, kterou využívá i plánovač TAS. Ovšem ve srovnání s plánovačem TAS tento regulátor provozu výrazně omezuje požadavky na přesnost časování přenosu. Z obr. 8 je zřejmé, že základem koncepce metody cyklického dotazování a přeposílání je sběr datových rámců s rezervovanou šířkou pásma v rámci cyklu a jejich přenos jako „prioritních“ na začátku cyklu následujícího. Maximální doba odezvy mezi koncovými zařízeními může být přesně určena z počtu mezilehlých zařízení v komunikační cestě a nakonfigurované doby cyklu. S těmito charakteristikami je metoda cyklického dotazování a přeposílání vhodná zejména pro již uvedený případ sporadických přenosů dat v procesní automatizaci.Obr. 8. Při využití metody cyklického dotazování a přeposílání jsou datové proudy s rezervovanou šířkou pásma přenášeny v každém cyklu postupně přes mezilehlá zařízení směrem k příjemciOvšem proces standardizace regulátorů využívajících cyklické dotazování a přeposílání je v současné době teprve v počáteční fázi. Proto není přesná implementace této procedury ještě finálně definována. Avšak je již jisté, že vzhledem k podobnosti s mechanismem, který používá plánovač TAS, bude i metoda cyklického dotazování a přeposílání vyžadovat, aby účastníci v síti používali synchronizační mechanismus sdílených hodin. Plánovaný třetí regulátor provozu, asynchronní, se od regulátoru s cyklickým dotazováním a přeposíláním liší v tom, že nevyžaduje mechanismus synchronizace. Proto je asynchronní regulace provozu velmi vhodná pro přenos prioritních datových paketů potřebných pro samotnou synchronizaci. Mechanismy asynchronní regulace provozu jsou však také na samém počátku procesu standardizace. Proto v době, kdy vznikal tento dokument, nebyla známa žádná přesná specifikace tohoto regulátoru provozu. 7. Společné používání regulátorů a plánovače provozuPoužití různých regulátorů provozu je vždy spojeno s výhradním přidělením jednoho z osmi stupňů priorit CoS z tagu VLAN specifickému algoritmu regulace nebo plánování. Jestliže zařízení podporuje plánovač TAS ve shodě s IEEE 802.1Qbv, regulátor provozu CQF ve shodě s IEEE P802.1Qch a striktní přidělování priorit ve shodě s IEEE 802.1Q – jež je běžnou součástí téměř všech moderních switchů –, mohou být těmto plánovacím a regulačním mechanismům v konfiguraci zařízení přiřazeny různé priority CoS. Například pro mechanismus striktního přidělování priorit mohou být přiděleny priority 7, 4, 3, 2, 1 a 0 a mohou být využívány pro přenos dat BE. Pro implementaci komunikace s požadavky na hard a soft reálný čas může být priorita 5 přidělena regulátoru cyklického dotazování a přeposílání a priorita 6 plánovači TAS. Tímto způsobem je zajištěna koexistence různých tříd provozu na jedné síti a prioritizace odpovídajícími mechanismy.Předpokladem pro to ovšem je, aby všechna zařízení v síti podporovala tagy VLAN ve shodě s IEEE 802.1Q a současně plánovací a regulační mechanismy potřebné pro zpracování datového provozu. 8. Prevence interferencí provozu vstupními filtry a nastavením pravidelV systému, kde se všichni účastníci chovají tak, jak se od nich očekává, nabízejí popsané standardy TSN všechny mechanismy potřebné pro deterministický přenos dat. Ovšem popsané mechanismy vyžadují vždy kompletní příjem rámců, stejně jako zpracování rámců (i rozdělených) ve switchích, které je přeposílají, jakož i v přijímajících koncových zařízeních. V důsledku toho může náhodně nebo záměrně špatně nakonfigurované zařízení výrazně narušit provoz mechanismů TSN, jako je plánovač TAS, chybně přidělenými prioritami CoS nebo nadměrným zatížením zdrojů, které jsou mu přiděleny.Aby se tomu zabránilo, jsou pracovní skupinou IEEE 802.1 vyvíjeny dodatečné mechanismy TSN, které umožňují zahodit ty datové rámce, jež byly v čase příjmu chybně přiřazeny (IEEE P802.1Qci14). Tento mechanismus navíc umožňuje vyloučit datové proudy reálného času, které využívají více než svou rezervovanou šířku pásma, a tak vytvořit pravidla pro datové proudy. A nakonec, TSN může používat již existující bezpečnostní mechanismy druhé vrstvy komunikačního modelu, tedy MACsec (IEEE 802.1AE15). To umožňuje zajistit autentizaci vysílajícího, takže přeposílány jsou jen ověřené ethernetové rámce. Takto je možné čelit mnoha útokům a scénářům s chybně nakonfigurovanými účastníky komunikace v síti. 9. Raději zabezpečit než řešit následky: redundance komunikační cestyKromě chybně nakonfigurovaných účastníků sítě mohou selhání časově deterministické komunikace způsobit také nefunkční síťové komponenty nebo přerušený kabel. Aby se zabránilo ztrátám paketů při takovém přerušení, vyvíjí IEEE protokol redundantní komunikace IEEE P802.1CB16, který využívá mechanismy podobné již existujícím redundantním mechanismům: HSR (High Availability Seamless Redundancy) a PRP (Parallel Redundancy Protocol). Jedním z cílů je udržet kompatibilitu s HSR a PRP, které jsou specifikovány v IEC 62439-3. IEEE P802.1CB zahrnuje statické redundantní procedury, v nichž jsou redundantní přenosové cesty aktivní permanentně. Při selhání se tak nevyskytuje žádné zpoždění způsobené přepnutím jedné komunikační cesty na druhou.Pro dosažení plné redundance podle IEEE P802.1CB jsou ethernetové rámce, které mají být přenášeny, replikovány už na začátku redundantní přenosové cesty a následně přeposílány prostřednictvím několika komunikačních cest. Obvykle k replikaci dochází buď přímo ve vysílajícím zařízení, nebo, v případě, že koncové zařízení nepodporuje redundantní síťové spojení, jak je znázorněno na obr. 9, v prvním síťovém zařízení komunikační cesty. Když data dorazí do cíle, první redundantní datový paket je přeposlán ve směru daném aplikační vrstvou. Duplikované pakety přijaté po prvním paketu jsou rozpoznány prostřednictvím pole redundance v ethernetové hlavičce a vymazány. Tak je zaručeno, že je redundantní přenos dat podle IEEE P802.1CB transparentní pro vyšší vrstvy síťového stacku a není třeba jej brát v úvahu.Obr. 9. V případě plně redundantního protokolu IEEE P802.1CB jsou ethernetové rámce replikovány na začátku redundantní přenosové cesty a duplikované pakety jsou později vyloučenyVe srovnání s HSR a PRP nabízí redundantní mechanismus vyvinutý v kontextu IEEE P802.1CB výhodu, že jej lze použít v libovolné topologii. Není proto omezen na kruhovou topologii nebo topologie s kompletně nezávislými sítěmi, které jsou bezpodmínečně vyžadovány jinými mechanismy. Mechanismus podle IEEE P802.1CB navíc není omezen na právě dvě redundantní cesty. Pro omezení pravděpodobnosti ztráty paketu je v IEEE P802.1CB možné využívat i více redundantních přenosových cest. Ovšem v tomto případě musí být zaručeno, že všechny redundantní cesty podporují zaručenou dobu odezvy vyžadovanou aplikací. Odpovídající správa požadavků a konfigurace síťových cest TSN jsou proto důležitou součástí fungování uzavřeného systému TSN skládajícího se ze síťových zařízení a systému správy sítě. 10. Konfigurace kompletních sítí TSNJiž bylo vysvětleno, že sítě TSN využívají mnoho standardů a mechanismů, které uspokojují různé požadavky deterministického přenosu dat. Pro implementaci těchto rozdílných mechanismů společně v jedné síti a pro možnost nastavit parametry síťových zařízení – nezávisle na jejich výrobci – je vyžadována standardizovaná podoba konfigurace kompletních sítí TSN. Postup konfigurace musí umožnit využití mechanismů TSN, jako jsou nucené rozdělení ethernetových rámců nebo aktivace redundantního přenosu dat, a to podle požadavků aplikace. Navíc musí být parametrizovány a konfigurovány mechanismy TSN využívané v síti, jako plánovač TAS, včetně aspektů, jako jsou doba cyklu, priority CoS a časové sloty po data reálného času.Pro konfiguraci sítí TSN nyní pracovní skupina IEEE 802 vyvíjí tři různé modely (IEEE 802.1Qcc17): centralizovaný, decentralizovaný a hybridní. Pro všechny tři přístupy je společné, že konfigurace může být do velké míry zautomatizována, aby bylo zaručeno, že konfigurování sítí TSN zůstane zvládnutelné. Jedním z požadavků je, aby koncová zařízení oznámila svoje požadavky na komunikaci. Podle takto oznámených požadavků se potom konfigurují odpovídající síťové prvky.Základní proces konfigurace sítě TSN je následující: nejprve je identifikován mechanismus TSN, který je v síti podporován, a je-li to třeba, je aktivován. Dále vysílající zařízení, označované talker (mluvčí), oznámí informaci o datovém proudu, který chce přenášet. Tato informace obsahuje identifikované charakteristiky, jako jsou cílová adresa MAC a priority CoS. Koncové zařízení, které má o datový proud zájem, označované jako listener (posluchač), se prostřednictvím oznámených informací může registrovat pro příjem datových paketů spojených s datovým proudem.Obr. 10. Při uplatnění centralizovaného přístupu ke konfiguraci komunikují koncová zařízení přímo s centrální konfigurační instancíTři plánované přístupy ke konfiguraci se od sebe liší tím, jak jsou požadavky přenášeny a zpracovávány. V centralizovaném přístupu mluvčí a posluchač komunikují prostřednictvím přímého spojení koncových zařízení vytvořeného prostřednictvím (logické) centrální konfigurační instance zvané CNC (Centralized Network Configuration), jak je ukázáno na obr. 10. Instance CNC vypočítá časový slot pro nový datový proud na základě informací o topologii sítě a již rezervované kapacitě přidělených zdrojů a následně nakonfiguruje účastníky komunikace, kteří do ní budou zapojeni. Pro spojení mezi mluvčím, posluchačem a CNC může být použit např. protokol OPC UA. Switche mohou být konfigurovány prostřednictvím stávajících protokolů pro správu síťových zařízení, jako je např. SNMP (Simple Network Management Protocol).U decentralizovaného přístupu, na rozdíl od centralizovaného, jsou požadavky koncových zařízení distribuovány do celé sítě (obr. 11). Společná konfigurace mechanismů TSN je potom založena na lokální informaci, jež je k dispozici v každém zařízení. V této souvislosti navrhla pracovní skupina IEEE 802 plán adaptace protokolu SRP (Stream Reservation Protocol), který byl navržen pro předchůdce standardu TSN, síť AVB (Audio- and Video Bridging), na požadavky TSN.Obr. 11. Decentralizovaný a hybridní přístup nabízejí konfigurační rozhraní koncových zařízení, které je nezávislé na konfiguračním modeluHybridní přístup představuje unifikaci centralizovaného a decentralizovaného přístupu. Stejně jako v decentralizovaném přístupu oznamují koncová zařízení své požadavky do sítě decentralizovaným operačním protokolem, aktuální konfigurace TSN se však nastavuje centralizovaně, jak je ukázáno ve spodní části obr. 11. Výhodou této metody je to, že koncovému zařízení stačí, když podporuje jeden jediný konfigurační protokol, ale síť může být spravována centralizovaně i decentralizovaně. Ovšem pro tento přístup je nutné doplnění SRP do standardů IEEE 802.Ačkoliv všechny tři popsané konfigurační mechanismy jsou stále ještě v procesu standardizace, je již nyní možné pro konfiguraci dostupných mechanismů TSN použít standardizovaná rozhraní, např. SNMP.To umožňuje manuálně určovat doby cyklů a časové sloty plánovače TAS prostřednictvím odpovídajícího nástroje pro správu sítě, např. průmyslového protokolu HiVision od firmy Hirschmann (obr. 12). Obr. 12. Protokol Hirschmann Industrial HiVision umožňuje manuální výpočty a dohled nad sítí TSN11. Závěr a výhledySítě TSN umožňují, poprvé v historii, deterministický přenos dat prostřednictvím standardního Ethernetu podle IEEE 802.1 a 802. 3. Spektrum provozních vlastností sítí TSN dovoluje používat je v různých oborech, často s velmi odlišnými požadavky na doby odezvy, rozptyl doby odezvy (jitter) a odolnost proti chybám. Proces standardizace v oblasti časově citlivých sítí ovšem stále není dokončen a očekává se, že bude trvat ještě několik let. V důsledku toho jsou mnohé mechanismy TSN ještě v procesu vývoje a standardizace. Současně je možné si představit, že ke stávající skupině TSN přibudou ještě další mechanismy.Ústřední mechanismy protokolu TSN jsou ale již kompletní a úspěšně se používají. Tyto mechanismy, jako plánovač Time-Aware Scheduler – TAS, mohou být integrovány do konkrétních produktů a bezprostředně využívány. Standardizační proces prostřednictvím IEEE 802 současně zaručuje zpětnou kompatibilitu: sítě TSN, které jsou již v provozu, budou moci být využívány i v budoucnu. Je proto možné říci, že sítě TSN nejsou jen komunikačním standardem budoucnosti – jejich čas již je tu. Literatura:[1] IEEE 802. 1. Time-Sensitive Networking Task Group [online]. 2017 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: http://www.ieee802.org/1/pages/tsn.html[2] IEEE 802.1Qbv-2015 - IEEE Standard for Local and metropolitan area networks – Bridges and Bridged Networks – Amendment 25: Enhancements for Scheduled Traffic [online]. 2016 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://standards.ieee.org/standard/802_1Qbv-2015.html[3] IEEE 802.1Qbu-2016 – IEEE Standard for Local and metropolitan area networks – Bridges and Bridged Networks – Amendment 26: Frame Preemption [online]. 2016 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://standards.ieee.org/standard/802_1Qbu-2016.html[4] IEEE 802.3br-2016 – IEEE Standard for Ethernet Amendment 5: Specification and Management Parameters for Interspersing Express Traffic [online]. 2016 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://standards.ieee.org/standard/802_3br-2016.html[5] IEEE 802.1AB-2016 – IEEE Standard for Local and metropolitan area networks – Station and Media Access Control Connectivity Discovery [online]. 2016 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://standards.ieee.org/standard/802_1AB-2016.html[6] IEEE 1588-2008 – IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems [online]. 2008 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://standards.ieee.org/standard/1588-2008.html[7] IEEE 8802-1AS-2014 - ISO/IEC/IEEE International Standard for Information technology – Telecommunications and information exchange between systems – Local and metropolitan area networks – Part 1AS: Timing and synchronization for time-sensitive applications in bridged local area networks [online]. 2014 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://standards.ieee.org/standard/8802-1AS-2014.html[8] DREHER, Andreas, Dirk MOHL a Markus SEE­HOFER. Precision Clock Synchronization: The Standard IEEE 1588 [online]. Neckartenzlingen, Germany: Hirschmann Automation and Control [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://wwsinternational.com.au/Hirschmann/Download%20Centre/technology-and-whitepaper/white%20papers/5299_white_paper_ieee1588_en_v1-2.pdf[9] IEEE P802.1AS-Rev – Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications [online]. 2019 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://1.ieee802.org/tsn/802-1as-rev/[10] IEEE 802.1Qav – Forwarding and Queuing Enhancements for Time-Sensitive Streams [online]. 2009 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: http://www.ieee802.org/1/pages/802.1av.html[11] IEEE P802.1Qch – Cyclic Queuing and Forwarding [online]. 2015 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://1.ieee802.org/tsn/802-1qch/[12] IEEE P802.1Qcr – Bridges and Bridged Networks Amendment: Asynchronous Traffic Shaping [online]. 2018 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://1.ieee802.org/tsn/802-1qcr/[13] BOIGER, Chistian. Class A Bridge Latency Calculations: IEEE 802 Plenary Meeting [online]. Dallas, USA: Hochschule Deggendorf, 2010 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: http://www.ieee802.org/1/files/public/docs2010/ba-boiger-bridge-latency-calculations.pdf[14] IEEE P802.1Qci – Per-Stream Filtering and Policing [online]. 2016 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://1.ieee802.org/tsn/802-1qci/[15] IEEE 802.1AE-2006 – IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Media Access Control (MAC) Security [online]. 2006 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://standards.ieee.org/standard/802_1AE-2006.html[16] IEEE P802.1CB – Frame Replication and Elimination for Reliability [online]. 2017 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://1.ieee802.org/tsn/802-1cb/[17] IEEE P802.1Qcc – Stream Reservation Protocol (SRP) Enhancements and Performance Improvements [online]. 2018 [cit. 2019-03-18]. Dostupné z: https://1.ieee802.org/tsn/802-1qcc/ Dr. René Hummen, Stephan Kehrer, Dr. Oliver Kleineberg, Hirschmann Automation and Control GmbHKompetenční centrum BeldenS tím, jak roste složitost komunikačních systémů, vzrůstají i požadavky na jejich návrh, implementaci a údržbu. Pro uživatele hraje rozhodující roli získávání a ověřování nejnovějších odborných znalostí. Belden jako spolehlivý partner pro oblast komunikace nabízí odborné konzultace, projektování, technickou podporu, technická školení a prezentace produktů, a to vše z jednoho zdroje: kompetenčního centra Belden. Navíc nabízí možnost dosáhnout správné kvalifikace pro každý obor prostřednictvím světového programu certifikátů v oblasti průmyslových komunikačních sítí. Zkušenosti výrobce, mezinárodní servisní síť a přístup k externím odborníkům zaručují klientům nejlepší podporu pro produkty značek Belden, GarrettCom, Hirschmann, Lumberg Automation a Tofino Security.

Digitalizace? Digitalizace, ale…

Digitalizace je pojem, se kterým se setkáváme na každém kroku. Digitalizace v průmyslu má ještě další rozměr, který je přímo spojen s fyzickými produkty, procesy a službami s nimi souvisejícími. K digitalizaci existuje značné množství klíčových slov, kterými jsme také obklopeni. Především umělá inteligence, internet věcí a internet služeb, robotizace, virtuální a rozšířená realita, disruptivní technologie, komunikace a jejich bezpečnost, big a smart data, cloud, edge commputing, reálný čas, digitální dvojčata, standardizace a mnoho dalších. Ve všech oblastech se zmiňují lidé jako zdroj pozitivní i negativní kreativity, ale také jako zdroj ohrožení bezpečnosti dat, informací, řešení, technologických postupů, znalostí a zkušeností. S lidmi jsou spojeny otázky vzdělání, využití nabytých zkušeností, ale i právní odpovědnosti a manažerských rozhodnutí.Myslím si, že se stále nacházíme v optimistickém období hledání nových možností, které digitalizace průmyslovým podnikům a jejich zákazníkům může nabídnout. Naproti tomu si uvědomuji mnoho úskalí, která uvádění digitalizačních projektů do praxe, nejen v průmyslu, může přinést.Požádal jsem o odpověď na několik otázek odborníky z předních společností, které mají s digitalizací průmyslu bohaté zkušenosti. Jsem rád, že se o své názory podělili (seřazeno abecedně podle firem):Peter Bílik, Smart Industry Solution Designer, ANASOFT,Pavel Roman, vedoucí korporátní komunikace Bosch Group v ČR a SR, Robert Bosch odbytová, s. r. o.,Jan Ohřál, Country manager CZ+SK, B&R,Vlastimil Braun, jednatel, COMPAS automatizace, spol. s r. o., a Compas robotika, s. r. o.,Jan Burian, Senior Manager, Advisory – Performance Improvement, Ernst & Young, s. r. o.,Roman Cagaš, ředitel společnosti, Moravské přístroje, a. s.,Otto Havle, FCC průmyslové systémy,David Zeman, INFOR Czech,Daria Hvížďalová, vedoucí oddělení Solutions, JHV-ENGINEERING,Petr Schaffartzik, K2 atmitec, s. r. o.,Vladimír Kebo, Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky, Agronomická fakulta, Mendelova univerzita v Brně,Petr Brynda, Business Development Mana­ger, Mitsubishi Electric Europe B. V., Czech Branch,Viktor Němec, Senior Presales Manager, Oracle Czech, Oracle,Zbyněk Červenka, výkonný ředitel, Pantek (CS), s. r. o., autorizovaný distributor značky Wonderware pro ČR a SR,Ivo Procházka, expert na řešení pro průmysl, SAP ČR,Ladislav Šmejkal, Teco a. s. Jaké má digitalizace v průmyslu limity?Peter Bílik, Smart Industry Solution Designer, ANASOFTHodně nudné, rutinní práce je založeno na znalostních zručnostech, ve kterých lidi poráží umělá inteligence.Peter Bílik (ANASOFT): Limity, s nimiž se nejčastěji setkáváme, se týkají převážně personální stránky. Na jedné straně je to nedostatek odborníků, kteří by měli v podniku na starost samotnou digitální transformaci (ve velkých zahraničních společnostech se již začaly objevovat role Chief Transformation Officer, označující náměstka ředitele, který odpovídá za přípravu a realizaci strategie digitální transformace). Na straně druhé jde o otázku pracovní síly nepřipravené na nové nástroje a zručnosti, které tyto nástroje vyžadují. S tím souvisí i pomalá adaptace nových technologií do stávajících výrobních procesů a v některých případech také nevůle s nimi pracovat. Právě tyto dva faktory by se přitom daly eliminovat modifikací vzdělávacího systému. Vzhledem k tomu nejsme ve vztahu k podnikům jenom dodavatelem samotného softwarového systému Smart Industry. Při zavádění inteligentních systémů řízení výrobních a logistických procesů zastáváme rovněž úlohu konzultantů v oblasti digitalizace, automatizace a autonomizace nebo také integrátora a projektového manažera. Pavel Roman (Bosch): Rozhodující limit bývá pochopení digitalizace ze strany vedoucích pracovníků, jejich neznalost možností digitalizace a propojení, dále nedostatečná datová infrastruktura v průmyslových podnicích a nedostatek odborníků v oblasti dat a datové analytiky. Továrnu budoucnosti charakterizuje plná flexibilita, individualita a škálovatelnost. Požadavky na výrobu jsou dnes určovány kratšími životními cykly výrobku a individuálním návrhem a tvarem výrobku. V důsledku se bude veškerá příprava, změny a testování dělat předem v počítačích na digitálních dvojčatech výrobních procesů. Jde vlastně o virtuální kopie celých řetězců. Bude možné nakonfigurovat všechny stroje a systémy, rychle vytvořit nové linky. Výroba jako celek bude probíhat nejen v reálném světě, ale i v tom virtuálním s digitálními dvojčaty. Ověří se chování hardwaru ještě před jeho použitím. Výrobní stroje budou vzájemně komunikovat napříč úrovněmi v reálném čase.K vytvoření digitálního dvojčete výrobního podniku je zapotřebí velkého úsilí. A to nejen z pohledu ekonomického, ale také z pohledu realizace, implementace nových technologií, změny v myšlení jednotlivých oddělení a vedoucích pracovníků. Jan Ohřál, Country manager CZ+SK, B&RNové generace už přemýšlejí a chovají se více digitálně, ty mladší téměř výhradně. To jsou nejenom budoucí pracovníci, ale také budoucí zákazníci, kteří budou určující pro úspěšnost produktů a služeb na trhu.Jan Ohřál (B&R): V technické oblasti je to především vzájemná nekompatibilita různých systémů, způsobená do jisté míry dominancí některých dodavatelů. Dále musíme hovořit i o velké technické náročnosti a složitosti přeměny výroby velkosériové, byť s vysokým stupněm automatizace, na výrobu flexibilní. Co se týče personální a organizační problematiky, jde při dnešní vytíženosti průmyslu spíše o nedostatek času, do jisté míry také o jistou pohodlnost a málo odvahy věci měnit. Zde nepomohou hrozby typu „když nebudete digitalizovat, nemusíte za pár let být vůbec…“. Jako správnou cestu vidím spíše postupné digitalizační kroky s vyhodnocením dílčích přínosů, pochopitelně v natolik otevřeném prostředí, aby jednotlivé etapy byly navzájem propojitelné a navazovaly na sebe. Vlastimil Braun (COMPAS): Limity jsou různé: nepřipravenost lidí, obava z nového, významná proměna výrobních procesů apod. Digitalizace se však není třeba obávat, není to cesta do neznáma. Ve zmíněných oblastech je třeba řešit obdobné zajištění projektů jako např. při rozsáhlejších investičních a rozvojových projektech, tedy je zajistit technicky, organizačně i personálně, v případě digitalizace včetně rozsáhlejšího procesního zavedení. Naše zkušenosti s digitalizací jsou však pozitivní, běžně aplikujeme řešení kompletní digitalizace všech procesů řízení výroby. Jde buď o dílčí funkce, nebo o ucelený navzájem provázaný koncept Digitální továrny Compas pro diskrétní i dávkové výrobní procesy, a to již od roku 2008. Jan Burian (EY): Neřekl bych, že digitalizace jako taková má technické limity. Spíše jsou to limity z pohledu náročnosti investic, ochoty propojení subjektů v rámci dodavatelsko-odběratelských řetězců a dostupností vhodných a vzdělaných pracovníků.Za největší překážku však pokládám lidský faktor. Zejména nedostatečné znalosti směrů vývoje techniky i současných trendů, neschopnost identifikovat potenciál nových technologií před tím, než tak učiní konkurent. To je navíc třeba dělat neustále, protože přichází stále více nových technologií a směrů v čím dál kratších časových cyklech. Roman Cagaš (Moravské přístroje): Technické limity jsou dosud v nedohlednu, digitalizací průmyslové výroby se pouze bude dále zmenšovat ona menšina lidí, jejíž aktivita a tvůrčí práce zabezpečují kvalitu života celé populace. Strach mám spíše z digitalizace státu, který bude mít postupně k dispozici stále více prostředků pro nepřetržitý dohled nad každým člověkem. Otto Havle (FCC PS): Budoucnost je těžké předvídat. Již mnohokrát se stalo, že interpolace vývoje vycházející ze současného stavu a současných technologií implikovala alarmující limity, které se pak ukázaly bezvýznamné, protože skutečný vývoj šel úplně jinudy. O technické limity pravděpodobně nepůjde. Možná že půjde o limity společenské. Až začne digitalizace skutečně měnit svět, je možné, že budou uplatňovány nové státní regulace (jako dnes GDPR) a bude vytvářen společenský (spíše asi aktivistický) nátlak na autoregulaci soukromých firem (jako dnes na Facebook). David Zeman, INFOR CzechDigitalizace se opírá o inteligentní pracovní sílu, zaměstnance, kteří jsou technicky zdatní, velmi se angažují v proaktivním rozhodování a mají kritické soft skills, jako je schopnost spolupráce a řešení konfliktů.David Zeman (INFOR): Digitalizace znamená různé věci pro různé výrobní závody a různá vertikální odvětví, v závislosti na velikosti, rozsahu, typech výrobků, dodavatelském řetězci a očekáváních zákazníků. V digitalizaci jde však vždy o data a informace v nich obsažené, které mohou vést k optimalizaci výrobních procesů v podniku. Digitalizace znamená používání technologií, které pomáhají pracovníkům být produktivnější a mít větší přehled, a konsolidaci informací napříč společností. Specifické digitální nástroje obsahují prvky robotiky a technologie internetu věcí (IoT) až k umělé inteligenci (AI) a rozšířené realitě. Navzdory obrovským přínosům je třeba překonat některé výzvy a omezení. Jednou z nejnáročnějších výzev je právě nedostatek kvalifikovaných pracovníků. Kritickou složkou je také potřeba překlenovací strategie, která je v některých společnostech upozaděna v pokušení přeskočit ve spěchu etapu implementace nové technologie. Bez fundamentální strategie však může být tato inicia­tiva jen bláznivým projektem probíhajícím bez většího efektu na společnost. Pro skutečnou digitalizaci musí být přítomna strategie pro zachycení a vytěžování smysluplných dat. Daria Hvížďalová (JHV): Zaprvé je to omezené chápání. Pojem digitalizace je velmi široký a každá společnost si pod ním představuje různé věci a zdůrazňuje různé aspekty, které jsou pro její podnikání klíčové. V digitalizaci jde obecně o ochotu a připravenost pracovat s daty, analyzovat trendy a předcházet problémům, a ne odstraňovat jejich následky.Rychlost digitalizace průmyslu není aktuál­ně ani tak brzděná technickými limity jako spíše přirozenou historickou zátěží. V případě, že se staví nový výrobní podnik na zelené louce, je v něm míra digitalizace zpravidla velmi vysoká. Poměr takovýchto projektů na celkové průmyslové produkci je však relativně malý a většina výroby se uskutečňuje v provozech, které existují již delší dobu. V takovém případě je digitalizace brzděna nutností zohlednit také možnosti strojů starých pět, deset nebo i více let. Postupně se na trhu ale začínají objevovat také řešení, jak digitalizovat i tyto stroje. Petr Schaffartzik (K2): Teoreticky žádné limity neexistují. Z praktického hlediska je pro průmysl rozhodující smysluplná návratnost investic. Ne vše se prostě vyplatí digitalizovat a automatizovat. Vladimír Kebo (Mendelova univerzita): Máme-li hovořit o limitech „digitalizace“, tak mi to nedá začít u člověka a pojmu sémantika – významu obsahu sdělení, které je závislé na mnoha subjektivních faktorech. Stejnou větu, mají-li si rozumět různí příjemci informace (ať lidé, nebo umělé agenty), by obsahově měli pochopit všichni stejně. Už když se podíváme na samotný pojem „digitalizace“, tak je různě chápán účastníky naší diskuse, a to nejen proto, že v češtině má několik významů. Jako člověk zabývající se dlouhodobě kybernetikou bych obecně digitalizaci považoval za přechod od analogové do digitální podoby ve všech oblastech života, průmysl nevyjímaje. Co se týče limitů digitalizace, vyzdvihl bych ty obecné – společenské. Zde nejen „digitalizaci“ chybějí jasně definované společné cíle a systémová opatření, která budou konsenzuálně přijata celou společností a nezmění se po nejbližších volbách. K tomu ovšem potřebujeme dlouhodobě platné společné hodnoty – pravda, čest, osobní zodpovědnost, slušnost a vzájemný respekt, odvaha spojená s odpovídající pokorou, zkrátka uznání a respektování klasických společenských hodnot demokratické společnosti. Klíčovým faktorem a limitem digitalizace jsou lidé – jejich osobní hodnoty a dovednosti. Techniku, společnost, organizace, personální vztahy – to vše vytvářejí lidé jako odraz hodnot, které sdílejí. Petr Brynda (Mitsubishi): Digitalizace výroby se musí organizačně pečlivě připravit, to znamená naplánovat technologické a lidské zdroje, které budou třeba k jejímu zavádění a následnému provozování. Viktor Němec (Oracle): Jediným limitem digitalizace v průmyslu z dlouhodobého pohledu je snad jen rychlost světla. Hovořím z historické zkušenosti – kdykoliv jsme si v minulosti mysleli, že existuje nějaký limit nebo omezení, vždy byly časem překonány.Ano, určitě existují taktická omezení daná kapacitou výpočetních prostředků, kvalitou čidel, určitou „nekompatibilitou“ myšlení lidské obsluhy s novými postupy. Jsem ale přesvědčený, že všechna tato omezení budou časem překonána a budou před námi stát nová, na která teď nedokážeme ani dohlédnout. Zbyněk Červenka (Pantek (CS)): Pro digitalizaci ve smyslu komplexní technické automatizace výrobních procesů bývají obvykle limitem finanční prostředky, a zavádí se proto rychleji nebo pomaleji a v různém rozsahu. Pro smysluplné využití získávaných informací pro podporu kvalifikovaných rozhodování pracovníků na různých úrovních řízení však mohou nastat limity personální i organizační. Mluvíme o takzvané digitální transformaci pracovních procesů, kterou jenom technika nevyřeší a lidský faktor (kdo, kdy a jak využívá informace) je zde velmi důležitý. Ivo Procházka (SAP ČR): Největší omezení pro digitalizaci průmyslu leží možná překvapivě v oblasti personální. Zaprvé, velmi málo manažerů si zřetelně uvědomuje, jak velký pokrok udělaly informační systémy za posledních řekněme deset let a jak moc informatické nástroje rozhodují o dalším rozvoji firmy. Stačí se jen podívat, jak IT žene dopředu například Amazon. Zadruhé, české vysoké školství nevychovává dostatek odborníků zdatných v IT s přesahem do výroby. Budou to právě tito odborníci, kteří ve výrobních firmách budou schopni zavádět moderní informační systémy doplněné o automatizaci, umělou inteligenci a robotizaci v jednom funkčním celku. Ladislav Šmejkal (Teco): Vzhledem k úžasnému rozvoji elektronických a informačních technologií nepředpokládám výrazné limity z tohoto důvodu. Omezení a problémy čekám spíše na straně „lidského faktoru“, tedy konzervativismus, nedostatek tvořivosti, fantazie a odvahy, organizační bariéry a především nedostatek kvalifikovaných pracovníků. Je možné, že snahy o standardizaci všech procesů v podniku mohou vést v budoucnu ke snížení kreativního přístupu k řešení operativních, taktických i strategických problémů?Pavel Roman (Bosch): Standardizace umožňuje kontinuální zlepšování v rámci nastaveného komunikačního protokolu, technologie výroby či kontrolního procesu, což nevede ke snížení kreativního přístupu. Naopak, standardizací uvolněná kapacita poslouží kreativitě, nápady pak díky digitalizaci bude možné rychle testovat a zrychlovat jejich vývoj až do fáze zavedení do výroby. Jan Ohřál (B&R): Domnívám se, že je to právě naopak. Právě standardizace systémů a jejich rozhraní otvírá cestu ke kreativitě tam, kde je žádoucí. Řešit dnešní vzájemnou nekompatibilitu je natolik náročné a do jisté míry ubíjející, že pak opravdu nezbývá prostor pro realizaci vlastních technických nápadů a chytrých řešení, které podnik mohou odlišit od konkurence. To navíc v otevřeném prostředí, které umožní další růst. Jako významný počin vidím na výrobci nezávislý, stále více se prosazující komunikační standard OPC UA, který řeší nejenom komunikační, ale i kontextovou stránku úlohy, je základním kamenem architektury orientované na služby a jedním z pilířů digitalizace průmyslu. Velmi úspěšně se implementuje i jeho rozšíření o sítě TSN pro úlohy v reálném čase, jako je např. řešení složitých mechatronických výrobních systémů s časovou přesností v řádech mikrosekund. Jsem přesvědčen o tom, že se OPC UA prosadí, že bude právě tím respektovaným standardem propojení digitálního a fyzického světa výroby a že se v budoucnosti dočkáme realizace přání zákazníků, které lze definovat jako „plug and produce“, připoj a vyráběj. To bych ve srovnání s dnešními poměry považoval za opravdovou technickou revoluci. Vlastimil Braun, jednatel, COMPAS automatizace, spol. s r. o., a Compas robotika, s. r. o.Jeden z klíčových aspektů úspěchu projektu digitalizace je jeho procesní zavedení (hodně změní procesy ve firmě). Procesní zavedení za manažery podniku žádný dodavatel neudělá.Vlastimil Braun (COMPAS): Domnívám se, že „kreativita“ nepatří do řešení problémů operativního řízení výrobních procesů, spíše do oblasti strategického rozvoje. Trendy rozvoje v oblastech průmyslu, kterými se především zabýváme (automobilový průmysl, farmacie, potravinářství), vedou spíše ke standardizaci, a to z důvodu požadavků na vysokou a rovnoměrnou jakost výroby, takže obava ze snížení kreativního přístupu není omezující faktor rozvoje. Naopak se domnívám, že standardizace na platformě digitalizace zcela jistě přispěje k efektivnějšímu řešení problémů výrobních procesů. Co se týče podnikové problematiky v oblasti návrhů výrobků a technologií, zde si myslím, že ani tady nástroje digitalizace neomezují krea­tivní přístup. Jan Burian, (EY): Obecně práce v jakémkoliv vysoce standardizovaném prostředí potlačuje kreativní přístup k řešení problémů. Tedy zejména těch, kde si pracovník kreativně vypomáhá v situacích, se kterými standardy prostě nepočítají.V moderní automatizované továrně skutečně příliš prostoru pro kreativitu nenalezneme.O to více bude třeba se zaměřit na podporu kreativity v rámci navrhování a zlepšování těchto továren jako celku. Klíčové pro přežití podniků pak bude i zaměření zejména na podporu kreativity v rámci návrhů výrobků a budování vztahů se zákazníkem. Roman Cagaš (Moravské přístroje): Krea­tivní práce je neomezená zásoba, nikdy nebude vše hotovo. Otto Havle (FCC PS): Standardizace je výhodná u rutinních činností podniku. Snižuje náklady, umožňuje plánování a udržení parametrů výroby. Standardizace procesů souvisejících s inovacemi může negativně ovlivňovat kreativitu; může vést k zamítnutí inovace z důvodu jejího chybného vyhodnocení podle stávajících kritérií. Tomuto problému se velké korporace nevyhnou ani přesunem vývojových aktivit do samostatných jednotek se start-upovou kulturou. Propast mezi inovačním centrem a zbytkem firmy je nakonec tím větší, čím progresivnější jsou vyvinuté inovace. David Zeman (INFOR): Opak je pravda. Podniky, které implementují digitální technologie, aby standardizovaly a zefektivnily procesy, uvolňují čas pracovníkům, aby se mohli více angažovat u zákazníků a řešit problémy kreativními nápady. Oddělení výzkumu a vývoje se může zaměřit spíše na nové nápady než na nudné procesy a administrativní úkoly, které mohou být řešeny standardním systémem ERP. Daria Hvížďalová (JHV): Podle mého názoru bude efekt právě opačný, protože kreativita je vyžadována v okamžiku, kdy úkol vyčnívá ze standardního procesu. Ve chvíli, kdy standardní procesy a výroba běží dobře a nevyžadují nepřetržitou pozornost managementu, je možné o to více času věnovat zkoumání, jak technologii výroby ještě více vylepšit z pohledu ceny, kvality, dopadů na životní prostředí a tak dále. Petr Schaffartzik, K2 atmitec, s. r. o.Jestliže připustíme, že pod slovo robot patří i čistě softwarová řešení, pak se zde objevuje mnohem větší skupina pracovních pozic, které jsou nahrazovány. Automatické zpracování objednávek z webu včetně celé logistiky je jeden z nejčastěji automatizovaných procesů.Petr Schaffartzik (K2): Kreativitu bychom se v podnicích měli snažit udržet tam, kde je zapotřebí. Firemní vize a strategie nebo například vývoj nových produktů se bez ní neobejdou. Všude jinde bychom měli jít cestou standardizace. Jako výrobci a dodavateli systému ERP nám zkušenosti firem ukazují, že kreativní operativní řešení problémů přináší v nejlepším případě jen velmi krátkodobý efekt. Obchodní partneři dnes jednoznačně preferují jistoty standardních postupů před nejistotou vyplývající z kreativních řešení. Pro kreativitu v podobě nápadů na zlepšení standardních procesů by však měl zůstat v každé firmě dostatečný prostor. Vladimír Kebo (Mendelova univerzita): Standardizace je nutnou součástí průmyslových aktivit a její místo je spojeno s užitnými vlastnostmi a kvalitou výrobků a služeb. Kreativita je svázána se způsobem myšlení člověka, který se formuje ve velmi raném předškolním věku. V průmyslu by kreativita měla být klíčovým zdrojem inovací ve všech formách návrhu a přípravy výroby a služeb.Kreativní přístup bych v průmyslu určitě vyřadil z řešení operativních problémů, tam nepatří! Nedovedu si představit dopady na kvalitu a vlastnosti výrobků po kreativních operativních řešeních či zásazích obsluhy. Petr Brynda (Mitsubishi): Nutně to tak být nemusí, standardizace procesů i jejich krea­tivní řešení se mohou doplňovat. K řešení operativních problémů je nejlepší použít standardní řešení, většinou není čas na vymýšlení kreativních řešení, ke kterým je vhodné se vrátit a vnést do problematiky i jiný pohled, ale až po odstranění operativního problému. U taktických i strategických problémů nás většinou netlačí čas, tak je dost prostoru na kreativitu a porovnávání různých nápadů. Viktor Němec (Oracle): Standardizace procesů je obecně velmi prospěšná věc, která většinou vede k výraznému zvýšení efektivity. Správně navržený procesní model ale počítá se zpětnou vazbou a s možností neustálého vylepšování a zdokonalování. Kromě toho musí ve správném modelu existovat doména „strategie a plánování“, která se zabývá právě tím kreativním přístupem. Standardizace procesů může tedy naopak přispět k tomu, že kreativní nápady budou správným způsobem zpracovány, zdokumentovány, posouzeny a případně implementovány (a „nevyšumí“, jak se často stává v chaoticky řízených organizacích). Zbyněk Červenka (Pantek (CS)): Podle mého názoru je kompletní standardizace opravdu všech procesů v podniku téměř nemožná; vždy budou nastávat nepředvídatelné situace, které se budou muset operativně a kreativně řešit. Již zmíněná digitální transformace pracovních procesů není univerzálním všelékem, ale může pomoci zautomatizovat mnoho rutinních činností, striktně dodržovat předepsané výrobní postupy, předávat okamžitě aktuální informace širšímu počtu zainteresovaných pracovníků, mít elektronické záznamy o skutečné výrobní historii včetně provedených rozhodnutí pro interní nebo externí audity a podobně. Ivo Procházka (SAP ČR): Opak je pravdou. Standardizace procesů a jejich digitalizace povedou k efektivnímu zpracování obchodních zakázek. Kreativní přístup jednotlivců velmi často snižuje celkovou efektivitu výrobní firmy. Lidé jsou většinou bytostně přesvědčeni, že jejich operativní flexibilita je to, co efektivně řeší problémy, ale zapomínají, že problémy jsou většinou způsobeny špatně nastaveným procesem nebo špatně fungujícím softwarem a že mnohdy také svojí operativní flexibilitou způsobují problémy návazným oddělením ve firmě. Ladislav Šmejkal (Teco): Ano, to riziko je reálné – problém se vyskytuje už u jednotlivých plně automatizovaných technologií, kdy operátor jen dohlíží na průběh automatizovaného procesu a v případě mimořádné situace nebo poruchy je zcela bezradný. V rámci tréninku se osvědčuje občas přepnout řízení do ručního režimu nebo chování v mimořádných situacích trénovat v simulaci na trenažéru. Prosadí se digitalizace v průmyslu ve větší míře po odchodu stávající generace řídících pracovníků z vrcholových pozic?Peter Bílik (ANASOFT): Digitalizace, jakož i transformační aktivity podniku z ní vyplývající nejsou z naší zkušenosti omezovány konzervativním managementem. Adaptace nových technologií a digitální transformace a automatizace procesů ve výrobních podnicích nebo zásobovacím řetězci závisejí jenom na cílech daného podniku a vůli jeho managementu. Doba se zrychluje a změny na trhu nebo nastavení nových podnikatelských modelů nastávají častěji než generační obměna. Vzhledem ke společnostem, které jsou lídry digitalizace a jež díky digitalizaci a automatizaci získávají konkurenční výhody, se musí i ostatní společnosti v segmentu nevyhnutně přizpůsobit tomuto tempu, a to z důvodu jak zachování konkurenceschopnosti, tak i udržitelnosti procesů. Odpověď na otázku tedy je: ne, protože už nebude mít význam digitalizovat nebo nebude co digitalizovat. Pavel Roman (Bosch): Přístup k digitalizaci u takzvaných mileniálů a příslušníků generace Z, kteří budou postupně nahrazovat stávající vedoucí pracovníky, je vstřícnější. Lze očekávat, že obecně větší digitální gramotnost, velké požadavky v oblasti propojování a digitální komunikace povedou k rychlejšímu nástupu a rozšíření těchto technologií ve firmách. Jan Ohřál (B&R): O tom není pochyb. Nové generace už přemýšlejí a chovají se více digitálně, ty mladší téměř výhradně. To jsou nejenom budoucí pracovníci, ale také budoucí zákazníci, kteří budou určující pro úspěšnost produktů a služeb na trhu. Mezi stěžejní cíle podnikových managementů patří především snaha zákazníkovi porozumět. Když se bavíme o změně myšlení, musíme si připustit, že v budoucnosti bude pro obchodní úspěch určující ani ne tolik výrobce a jeho „značka“, ale především zákazník a uspokojení jeho individuálních požadavků. Největší soudobou výzvou je takový produkt vyrobit a dodat v krátkém čase. Výrobní náklady přitom však musí ekonomicky odpovídat výrobě sériové. Vlastimil Braun (COMPAS): Nedomnívám se, že míru rozvoje určuje věk manažerů, myslím si, že inovativní myšlení nesouvisí přímo s věkem. Ve výrobě jsou důležité rovněž zkušenosti, a proto vyvážené schopnosti kreativity (vyšší v mladém věku) a zkušeností (souvisejí s vyšším věkem) nutných k tomu, aby se nešlo do utopických cílů, vedou k úspěšným projektům. Nicméně manažeři, kteří se pustí do plné digitalizace, musí být cílevědomí a přesvědčení o tom, že jim projekt digitalizace hodně přinese. Dále jeden z klíčových aspektů úspěchu projektu digitalizace je jeho procesní zavedení (hodně změní procesy ve firmě). Procesní zavedení za manažery podniku žádný dodavatel neudělá, jakkoliv se snažíme manažerům a personálu podniků jako dodavatel digitální továrny pomáhat. Jan Burian, (EY): Nejsem si jistý, jestli zavádění digitalizace v průmyslu vůbec souvisí s věkem manažerů. V českých firmách může generační obměna přinést svěží vítr do digitálních inovací, v zahraničních společnostech působících na území České republiky však bude spíše záležet na přístupu a celkové strategii „matek“. Roman Cagaš (Moravské přístroje): Nesetkal jsem se s informacemi, že by stávající, byť již často nepříliš mladí řídící pracovníci digitalizaci brzdili. Generační výměna na řídicích pozicích asi dynamiku digitalizace nijak výrazně neovlivní. Otto Havle (FCC PS): Četl jsem (asi u Taleba nebo Gladwella) o studii, která dokazovala, že osobnost CEO má jen minimální vliv na úspěšnost podniku. A nemyslím si, že by na vrcholových postech průmyslu seděli zavilí brzdiči pokroku. Větším problémem jsou, podle mého názoru, státní regulace nebo intervence, dotace a snahy diktovat vize (nejen průmyslu) na základě ideologií a aktivistických výstřelků. David Zeman (INFOR): Ne. Digitalizace již začala. Současní vedoucí pracovníci vidí potřebu a chápou přínosy. Nemusí se narodit s chytrými telefony v ruce jako malá generace, ale žijí ve světě digitálních technologií a vědí, jak se tímto světem snadno pohybovat. Zkušení a inovativní manažeři adoptují digitální technologie stejně dobře jako jejich mladší kolegové. Daria Hvížďalová, vedoucí oddělení Solu­tions, JHV-ENGINEERINGV digitalizaci jde obecně o ochotu a připravenost pracovat s daty, analyzovat trendy a předcházet problémům, a ne odstraňovat jejich následky.Daria Hvížďalová (JHV): Myslím, že se prosadí více, až uvidíme rostoucí počet úspěšných praktických implementací a náklady na techniku budou tlačeny dolů. Je asi pravda, že mladší ročníky mají k digitální technice obecně asi o něco blíže, ale rozhodně to neplatí plošně. Mladší management je na jedné straně otevřenější inovacím, na druhé straně však hrozí, že se ocitne v pasti takzvaných buzzwordů. I když jednoznačně převažují přínosy inovaci, občas máme pocit, že požadavek na jejich implementaci plyne jen z nutnosti vyzkoušet novou technologii, bez domyšlení celého kontextu a technického řešení. Otázkou ovšem je, zda je celý proces připraven na digitalizaci jako takovou.Je také třeba si uvědomit, že pro efektivní zavádění principů I4.0 je důležité nejen znát nejnovější technické možnosti, ale také rozumět samotné technologii výroby a vědět, co měřit a zjišťovat a jaké veličiny mohou mít vliv na kvalitu, životnost nástrojů a tak dále. Prolínání generací je tedy z mého pohledu příležitost, jak skloubit znalost možností technických novinek, jejímž nositelem bude spíše mladší generace, se znalostí a zkušenostmi z technologie výroby, což bude častěji doménou generace starší. Petr Schaffartzik (K2): Řídící pracovníci rozhodují o směřování každého podniku. Nevnímám stávající generace jako hlavní brzdu digitalizace v průmyslu. V mnoha případech nezáleží na věku. Spíše vnímám jako brzdu pokroku to, že se podniku v současné ekonomické situaci daří velmi dobře a necítí potřebu investic do digitalizace. Okamžitý byznys dostává přednost před dlouhodobější strategií. Ve spojení s nedostatkem lidí na trhu práce také chybí energie a odvaha provést radikálnější změny. Vladimír Kebo (Mendelova univerzita): Míra prosazení digitalizace v průmyslu bude závislá na mnoha faktorech, kde konzervatis­mus v myšlení řídících pracovníků nebude rozhodující. Lokálně mohou řídící pracovníci postup digitalizace zpomalit, ale tlaku a společenským trendům se nevyhnou. Naproti tomu znám mnoho „starších“ řídících pracovníků, kteří svými znalostmi, zkušenostmi a osobní vizí jsou hybateli v rozvoji a digitalizaci firem. Petr Brynda (Mitsubishi): Myslím, že je to více závislé na konkurenčním prostředí a výhodách, které může digitalizace přinést, případně na nutnosti splnit jejím zavedením normy (například serializace léčiv ve farmaceutickém průmyslu) než na řídících pracovnících. Viktor Němec (Oracle): Podle mého názoru to nebude mít žádný vliv. Konkurence je taková, že žádný řídící pracovník (i ze stávající generace) si nemůže dovolit ignorovat trendy. Zbyněk Červenka, výkonný ředitel Pantek (CS), s. r. o., autorizovaný distributor značky Wonderware pro ČR a SRMluvíme o takzvané digitální transformaci pracovních procesů, kterou jenom technika nevyřeší a lidský faktor (kdo, kdy a jak využívá informace) je zde velmi důležitý.Zbyněk Červenka (Pantek (CS)): Záleží na konkrétních osobnostech ve vrcholovém vedení a firemní kultuře v každém podniku. Existují pokrokové a technologicky progresivní podniky i podniky, jejichž management změny z různých důvodů příliš neiniciuje, dokud k tomu není donucen svými zákazníky nebo legislativou. Ideálním stavem pro digitální transformaci je, když v podniku existuje tým vedený nadšeným a kompetentním vizionářem v této oblasti (technický ředitel, ředitel pro digitalizaci, šéf IT a podobně), který je partnerem jak svému vrcholovému managementu, tak i externím dodavatelským firmám. Kvalifikovaně se vyznat v možnostech dnešních moderních IT a automatizačních systémů rozhodně není jednoduché a vrcholový management má spoustu jiných úkolů. Ivo Procházka (SAP ČR): Více než o generační výměnu půjde o uvědomění si technologických trendů a jejich dramatických dopadů na fungování firem. Ruku v ruce s tím jde i uvědomění si toho, kdo je vlastně konkurence a jak konkurence organizuje výrobu.Úspěšně se bude rozvíjet firma, která správně pochopí důsledky technických trendů, začne se porovnávat s konkurencí z vyspělých trhů a bude o krok napřed v digitalizaci výroby. Ladislav Šmejkal (Teco): Předpokládám, že ano, generační obměna proces urychlí, stejně jako v jiných oborech – mladí mají zcela jiný přístup k technice a informatice, jiný způsob myšlení a jednání. V tom vidím velký potenciál pro budoucnost. Do jaké míry je úspěšná digitalizace společnosti podmíněna přípravou v rámci vzdělávacího systému?Peter Bílik (ANASOFT): Vzdělávací systém zastává klíčovou roli ve vztahu k úspěšné digitalizaci společnosti. Současný vzdělávací systém je stále ve větší míře postaven na informacích v tištěné podobě. Za posledních dvacet let došlo k exponenciálnímu nárůstu informací v digitální podobě, v současnosti zůstává v tištěné podobě méně než 1 % informací, kterými jako lidstvo disponujeme. Především by se měl zvýšit důraz na předměty z oblastí vědy, techniky a matematiky. Tuhle skutečnost si uvědomujeme i v naší společnosti, a proto dlouhodobě podporujeme aktivity a iniciativy vedoucí ke vzdělávání, mimo jiné i robotickou soutěž First Lego League, kde se děti učí programovat. Taktéž spolupracujeme i s univerzitou, kde s Ústavem počítačového inžinierstva a aplikovanej informatiky a Ústavem informatiky, informačných systémov a softvérového inžinierstva Fakulty informatiky a informačných technológií Slovenskej technickej univerzity v Bratislavě spolupracujeme v rámci výzkumné laboratoře pro použití umělé inteligence v systémech smart industry. Pavel Roman, vedoucí korporátní komunikace Bosch Group v ČR a SR, Robert Bosch odbytová, s. r. o.Důležitou otázkou dneška je povolení, zavedení a využití vnitropodnikových sítí 5G. K přenosu dat v nich dochází stokrát větší rychlostí než u sítí 4G.Pavel Roman (Bosch): To je naprosto zásadní předpoklad. Digitální transformaci lze provádět pouze s experty z datových disciplín a s vedením, které toto podporuje a chápe důsledky například investice do datových struktur.Je nutné investovat do vzdělávacího systému tak, aby končící absolventi měli uplatnění na trhu práce, kde lze očekávat vysoké a narůstající požadavky na digitální gramotnost. Bohužel změny ve studijních plánech a akreditace nových oborů přinesou své výsledky až za dlouhou dobu, pravděpodobně až po pěti, možná i až deseti letech. Je třeba hledat i jiné možnosti. Průmysl bude potřebovat více těchto odborníků již podstatně dříve.Cestou, jak situaci s nedostatkem odborníků s novými kompetencemi na pracovním trhu aktivně řešit, by mohly být rekvalifikační programy pro ty již existující. První pilotní projekty známe z Německa. Bosch například otevřel specifické programy na zapracování do nových oblastí či spustil ve spolupráci s univerzitami pilotní programy na rekvalifikaci pro svoje stávající zaměstnance. Přeškolit zkušeného strojního inženýra na vývojáře softwarových řešení či systémového inženýra v oblasti elektronických systémů by mělo být podstatně rychlejší než čekat na promoce nynějších středoškoláků. Jan Ohřál (B&R): Já si myslím, že zbytečně žehráme na vzdělávací systém a čekáme od něj spasení, dokonce si myslím, že u nás až tak špatný není. Dnes se lidé i podvědomě vzdělávají také díky nekonečnému přílivu informací dostupných online. V posledních dvaceti letech sledujeme například ohromný posun už třeba jenom v jazykové výbavě mladé generace, schopnosti přijímat informace v angličtině, umění se prezentovat a samostatně vyjadřovat, bezproblémově komunikovat s vrstevníky kdekoliv na světě. Uvědomění si toho, že svět nekončí na Šumavě, že dnešní digitální technologie neznají hranice. To nám chybělo, v tomto jsou na tom dnešní studenti výrazně lépe. Co se týče techniky samotné, je důležité školní teoretické znalosti uvést do kontextu. Propojit digitální teorii s fyzickou praxí. V tomto směru máme jistě co závidět zemím, kde je velmi úspěšný systém duálního vzdělávání. Praktickou část výuky lze u nás dohnat pouze pravidelnou praxí u konkrétních firem, nejlépe již během studia. Naše firma tímto způsobem pracuje již léta. V poslední době nám velmi výrazně roste zájem studentů o praktickou činnost, o to, vyzkoušet si na mecha­tronických modelech chování fyzických strojů ve skutečnosti, možnost kreativně zkoušet nejrůznější nápady mimo standardní školské laboratorní úlohy. Vlastimil Braun (COMPAS): Vzdělávání je nezbytné nejen pro digitalizaci, ale i pro schopnost inovací a rozvoj personálu firem obecně. Například jako dodavatel řešení Digitální továrny Compas pro diskrétní i dávkové výrobní procesy pořádáme workshopy a školení personálu výrobních podniků, včetně vysvětlování vize čtvrté průmyslové revoluce ve výrobě, a to v podobě německé iniciativy a vznikajících standardů Platformy Industrie 4.0. Kromě jiného Industrie 4.0 (dále I4.0) je jediná mně známá platforma, která má podrobný technický obsah a standardy, což například Národní iniciativa Průmysl 4.0 neobsahuje, a tedy průmysl 4.0 nelze v praxi aplikovat. To by se mělo zlepšit a potom je možné nasadit témata do vzdělávání a dát k dispozici podnikům. Mimo jiné naše průzkumy ukazují katastrofální neznalost digitalizace a principů I4.0 jak u personálu výrobních firem, tak překvapivě i u inženýrsko-dodavatelských firem, které dokonce téma I4.0 prezentují ve svých příspěvcích na konferencích a v médiích, ale mnoho o I4.0 nevědí. Jan Burian, (EY): Vzdělávací systém na digitalizaci jako takovou může připravit pouze do omezené míry. S tím, jakým tempem nové technologie přicházejí a zase zastarávají, je klíčové přijmout ideu celoživotního vzdělávání. Tedy nikoliv, že střední či univerzitní vzdělání bude dostačovat po celý pracovní život.Samozřejmě je důležité se snažit o propojení teoretického a praktického vzdělání. Na druhou stranu průmysl musí dát mladým lidem větší motivaci než pouze „stát celý den u stroje“ (jakkoliv moderního) a zejména mzdu, která zajistí slušný životní standard. Jinak ještě vzroste odliv kvalitních a chytrých pracovníků z průmyslu, zejména do oblasti služeb. Roman Cagaš (Moravské přístroje): Co je to úspěšná digitalizace společnosti? Je to stav, kdy ztratíme poslední zbytek osobní svobody a kdy bude nepřetržitě online hlídáno naše chování a udržován náš sociální kredit jako v Číně? V případě vzdělávacího systému nejde o to, aby více lidí lépe rozumělo například informačním technologiím. Chovám určitou naději, že je zde souvislost mezi úrovní vzdělanosti a hodnotou svobody. V tomto kontextu je vzdělávací systém velmi důležitý. Otto Havle, FCC průmyslové systémyJiž mnohokrát se stalo, že interpolace vývoje vycházející ze současného stavu a současných technologií implikovala alarmující limity, které se pak ukázaly bezvýznamné, protože skutečný vývoj šel úplně jinudy. Větším problémem jsou, podle mého názoru, státní regulace nebo intervence, dotace a snahy diktovat vize (nejen průmyslu) na základě ideologií a aktivistických výstřelků.Otto Havle (FCC PS): Vzdělávací systém nepodmiňuje jen úspěšnost digitalizace, ale celé společnosti. Současné aktivistické trendy, které získávají stále větší vliv na řízení školství i státu, upřednostňují získávání měkkých dovedností. Tvrdá data si přece každý najde na Googlu. Titíž lidé ovšem prohlašují, že internet je plný fake news. Je jasné, že lidem, kteří neumějí zpracovat a vyhodnotit tvrdá data, se lépe vládne. Ale na průmysl to má devastující vliv. A nejde jen o „tradiční“ průmysl, o kterém se dnes s oblibou tvrdí, že nemá budoucnost. Jde o budoucnost Evropy jako suverénního regionu, který bude schopen vlastních ekonomických aktivit. Jak píše Marian Kechlibar: bylo by smutné, kdyby se naši vnukové živili předváděním se v kostýmu Krtečka před čínskými turisty. David Zeman (INFOR): Digitalizace se opírá o inteligentní pracovní sílu, zaměstnance, kteří jsou technicky zdatní, velmi se angažují v proaktivním rozhodování a mají kritické soft skills, jako je schopnost spolupráce a řešení konfliktů. Výroba se zaměřuje na dnešní školy, aby vychovávaly absolventy, kteří jsou zvědaví a připravení na celoživotní vzdělávání. Daria Hvížďalová (JHV): V oblasti vzdělávání vyvolala digitální revoluce mnoho pochybností a velký stupeň nejistoty: nikdo si není jistý, co a jak bychom měli v tomto novém století učit. Čelíme mnoha novým otázkám. Jakou roli by měla hrát technika ve vzdělávání? Jaká je role učitele v novém scénáři? Jak neformální vzdělávání pomáhá připravit studenty na život ve společnosti 21. století?Důležitým aspektem podle mého názoru je to, že vzdělávací systém si již nemůže dovolit důraz na memorování, jelikož zdroje dat jsou nekonečné, ale spíše musí být založen na filtrování a zpracování dostupných informací. Petr Schaffartzik (K2): Vzdělávací systém určuje, jací lidé budou vstupovat na trh práce. Tito lidé mají znalosti a očekávání, která z jejich znalostí vyplývají. Firmy si musí uvědomit, že už mnohdy nestačí konkurovat na trhu práce velikostí a značkou s mnohaletou historií. Dnes mnohem více rozhoduje prostředí firmy. A nejde pouze o firemní sídlo a vybavenost kanceláří. Mladé lidi stejně tak zajímá smysluplnost procesů ve firmě a kvalita softwaru, se kterým budou pracovat. Čím kvalitnější bude příprava mladých lidí v rámci vzdělávacího procesu, tím větší bude tlak na firmy, aby reagovaly. V mnoha případech totiž platí, že lidé na trhu práce jsou. Jenom je ne všechny firmy umějí zaujmout a nabídnout jim adekvátní pracovní prostředí. Vladimír Kebo, Mendelova univerzita BrnoCo se týče limitů digitalizace, vyzdvihl bych ty obecné – společenské. Zde nejen „digitalizaci“ chybějí jasně definované společné cíle a systémová opatření, která budou konsenzuálně přijata celou společností a nezmění se po nejbližších volbách. K tomu ovšem potřebujeme dlouhodobě platné společné hodnoty – pravda, čest, osobní zodpovědnost, lušnost a vzájemný respekt, odvaha spojená s odpovídající pokorou, zkrátka uznání a respektování klasických společenských hodnot demokratické společnosti.Vladimír Kebo (Mendelova univerzita): Jestliže vláda bere vážně digitalizaci společnosti, tak by se měla konečně intenzivně věnovat nejdůležitější strategické agendě v zemi – systému školství. Chaotické financování pedagogických pracovníků bez předem jasně definovaných a demokraticky prodiskutovaných dlouhodobých cílů může nadělat více škody než užitku. Dejme učitelům a akademickým pracovníkům pevný bod ve vesmíru – cíle a zdroje, a zbavme je přebujelé byrokracie – a věřím tomu, že naši důvěru nezklamou a povedou mladou generaci ke kreativitě.Osobně jsem v denním kontaktu s mladou generací a mohu konstatovat, že „digitální“ dovednosti jsou přirozenou součástí jejich světa a přes nedostatky ve vzdělávacím systému nemám obavy o naši budoucnost. Petr Brynda (Mitsubishi): To je dost obecná otázka, nemyslím si, že je nutně podmíněna ve vzdělávacím systému. Digitalizace společnosti záleží hlavně na tom, jak bude digitalizace pro uživatele atraktivní. Ve škole nás nikdo neučil pracovat se sociálními sítěmi, mobilními aplikacemi, nakupovat přes e-shopy, a přesto se jejich používání úspěšně uchytilo. Viktor Němec (Oracle): Na toto téma by se dal napsat dlouhý článek, protože odpověď na tuto otázku má spoustu aspektů. Řečeno velmi stručně: vzdělávací systém hraje naprosto zásadní roli. Práce s informacemi a digitálními technologiemi se během posledních dvaceti let radikálně změnila. Spousta tradičních postupů (uvedu tolikrát omílaný příklad „biflování“ letopočtů) ve výuce již není relevantní. Nyní jde o to, jak správně a rychle informace najít, vyhodnotit jejich důležitost a jak je dát do souvislostí s mým problémem. Zbyněk Červenka (Pantek (CS)): Velkou výhodou je, že dnešní mladá generace si bez digitálních technologií již vůbec nedokáže představit svůj osobní život, takže i ve svých budoucích zaměstnáních bude digitalizaci plně podporovat a aktivně ji využívat. Vzdělávací systém s kvalitní výukou zaměřenou na digitální technologie, včetně podpory vlastních vzdělávacích procesů těmito technologiemi, může samozřejmě velmi pomoci. Nicméně poté v praxi již záleží na iniciativě každého člověka a jeho touze maximálně zefektivnit práci svoji i svých kolegů. K tomu přispívá i příležitost prakticky využívat moderní technologie, které jsou ve výrobních podnicích obecně přece jenom dostupnější než v akademickém prostředí, i když výjimky by se určitě našly. Ivo Procházka (SAP ČR): Digitalizace průmyslu je vzdělávacím systémem zásadně podmíněna. České vysoké školství nevychovává dostatek IT odborníků s přesahem do oborů, v nichž bude digitalizace probíhat. Bude-li například výrobní firma modernizovat podnikový informační systém s vysokým podílem automatizace, strojového učení a robotizace, nebude v budoucnu dostatek IT odborníků, kteří budou rozumět problémům výrobních firem a budou schopni takový komplexní systém v prostředí výrobní firmy efektivně zprovoznit. V porovnání s vyspělými trhy to bude strategická překážka, jež by mohla Českou republiku delegovat mezi technicky zaostalé země. Ladislav Šmejkal, Teco, a. s.Řešitel by měl být nejenom technicky zdatný, ale měl by mít i „diplomatické a psychologické schopnosti“, vidět problém i z pohledu budoucích uživatelů, umět se uživatelů ptát a „dostat je do hry“, dotvářet s nimi zadání, umět si vymýšlet, vést je a řešení vytvářet v interakci s nimi tak, aby se cítili spoluřešiteli, a výsledek přijali „za svůj“.Ladislav Šmejkal (Teco): Pro úspěšnou digitalizaci podnikových procesů považuji kvalifikaci řešitelů za zásadní. Je to komplexní problém, který je třeba řešit v mnoha souvislostech – je třeba řešit mnoho dílčích úkolů technického i netechnického charakteru. Řešitel by měl být nejenom technicky zdatný, ale měl by mít i „diplomatické a psychologické schopnosti“, vidět problém i z pohledu budoucích uživatelů, umět se uživatelů ptát a „dostat je do hry“, dotvářet s nimi zadání, umět si vymýšlet a vést je a řešení vytvářet v interakci s nimi tak, aby se cítili spoluřešiteli a výsledek přijali „za svůj“. Je nutné předpokládat, že předávacím protokolem řešení nekončí, že digitalizace je „nekonečným příběhem“. Takový úkol nemůže vyřešit „nějaký ajťák“, absolvent nějaké obskurní školy, která „taky učí IT“. Škol, které poskytují potřebnou kvalifikaci, není mnoho (pokud vůbec existují) – a navíc je ještě potřebná nějaká doba „školy života“. Ve vzdělávacím procesu pro tuto kvalifikaci (i pro jiné) vidím největší omezení. Pokud se na robotizaci pohlíží jako na nahrazení operátorů, nejde spíše o nahrazení obslužné práce tam, kde ji dříve nebylo možné řešit strojem?Peter Bílik (ANASOFT): Roboty se primárně používají tam, kde se vykonává rutinní práce. Doposud to byly vesměs práce manuální, v budoucnu ale můžeme očekávat použití robotů v činnostech bez ohledu na to, jestli jde o manuální, nebo znalostní práci. V současnosti je tlak na používání robotů všude tam, kde jde o nebezpečnou nebo „špinavou“ práci. Do popředí se však dostávají roboty, které budou za lidi dělat veškerou „nudnou“ práci. Hodně takové nudné práce je založeno na znalostních zručnostech, ve kterých lidi poráží umělá inteligence. Za robotizaci totiž lze považovat i používání digitálních dvojčat a inteligentních informačních agentů. Právě autonomní inteligentní informační agenty představují nezbytnou součást konceptu chytré továrny (smart factory) a jsou základním stavebním prvkem systémů smart industry. Vzhledem k jejich vlastnostem interoperability, adaptability a kognitivním schopnostem umožňují při autonomním řízení výrobních a logistických procesů využívat kolektivní inteligenci.Pavel Roman (Bosch): Robotizace se hlavně zaměřuje na jednotvárnou náročnou práci, která nevyžaduje kreativitu člověka a kde robotika kompenzuje „nedostatky“ člověka – pozornost, přesnost a tak dále. Lidé by se naopak měli zaměřit na práce s vysokou přidanou hodnotou, kterou nelze nahradit stroji.Rozvoj výroby robotů pro průmyslové využití přišel v 70. letech minulého století. Za téměř padesát let bylo vytvořeno nepřeberné množství variant co do velikosti, funkce, rychlosti nebo tvaru. V poslední době došlo k výraznému zlevnění pohonů a řízení. Postupující robotizace bude mít významný dopad na mnoho pracovních pozic napříč odvětvími. Budou zanikat nepotřebné pozice a vznikat nové. Stále však v průmyslu existuje a bude mnoho výrobních technologií, které se bez lidské přítomnosti neobejdou. A tak s příchodem kolaborativních robotů dojde k propojení lidské a strojní činnosti. Jan Ohřál (B&R): Já si myslím, že robotizace je dnes již poněkud zastaralý pojem, fáze, kterou má průmysl již většinou za sebou. V celém procesu digitalizace nejde přece pouze o změnu způsobu obsluhy stávajících technologií. V budoucnosti se budou stále více prosazovat flexibilní výrobní systémy s roboty a zde nemám na mysli pouze standardní průmyslové roboty, jak je známe dnes, ale i různě složitá či jednoduchá mechatronická výrobní a transportní zařízení, včetně mobilních. Výrobní proces nebude určován strojem, ale výrobkem samým, respektive jeho digitálním obrazem v datech, stroj se pružně přizpůsobí. A to až do úrovně jednoho unikátního kusu. Vlastimil Braun (COMPAS): Myslím, že využití robotů je neustále zdokonalováno a monotónní a opakovanou práci lidí jimi bude v blízké budoucnosti možné nahradit zcela. Možnosti robotů a jejich příslušenství, jako například schopnosti chapadel, se rychle zdokonalují a doplněné o schopnosti analýzy obrazů a jejich rozpoznávání jsou již nyní úžasné. Momentálně vyvíjíme montážní linku se čtyřmi roboty montující výrobek z deseti volně sypaných komponent. Roboty nahrazují manuální práci devíti lidí, a jestliže se to podaří, bude to obrovský skok v možnostech současné techniky a robotiky. Jan Burian, Senior Manager, Advisory – Performance Improvement, Ernst & Young, s. r. o.Průmysl musí dát mladým lidem větší motivaci než pouze „stát celý den u stroje“ (jakkoliv moderního) a zejména mzdu, která zajistí slušný životní standard. Jinak ještě vzroste odliv kvalitních a chytrých pracovníků z průmyslu, zejména do oblasti služeb.Jan Burian, (EY): Cena, respektive ne vždy optimální finanční návratnost, a požadavky na prostor byly dlouhou dobu klíčovými faktory omezujícími zavádění robotů ve výrobních podnicích a skladech. Díky snížení ceny robotů a zejména nástupu kolaborativních robotů se otevřely pro mnohé společnosti možnosti, jak zvýšit podíl automatizace ve výrobě.Robotizace jako taková by však mohla mít určitě vyšší ambice než pouhé nahrazení člověka strojem. V době takzvané mass customisation, tedy vysoce individualizované výroby podle přání zákazníka, jde zejména o vysoce flexibilní systém propojení konfigurátoru výrobku, PLM, ERP a právě i robotů, které jsou schopné daný výrobek vyrobit podle digitalizovaného zadání. Roman Cagaš (Moravské přístroje): Robotizace, která nahrazuje pracovníky ve výrobě, není žádným novým moderním trendem. Je součástí automatizace průmyslu již desítky let a žádný revoluční zlom se zde neodehrává. Velké změny přinese robotizace spojená s umělou inteligencí, která bude schopna řídit auta, vlaky a letadla, vykonávat veškeré úřednické práce a také kvalitně a neúnavně řídit průmyslové výrobní provozy. Otto Havle (FCC PS): Samozřejmě. A paradoxní je, že k tomu dochází nejdříve na poli rutinní fyzické práce, a nikoliv rutinní práce duševní. Každý systémový inženýr jistě zaregistroval, že úřednickou práci lze modelovat systémem bez zpětných vazeb a její výsledek spočívá pouze ve vytištěném papíru. Mechatronický systém je z hlediska algoritmů i zpracování a použití dat mnohem komplikovanější. David Zeman (INFOR): Robotika je často používána k provádění opakovaných úkolů, zejména těch, které vyžadují extrémní přesnost nebo odolávají extrémním podmínkám prostředí, jako jsou teplotní extrémy nebo nebezpečná místa. Daria Hvížďalová (JHV): Podle World Economic Forum by digitalizace mohla v letech 2016 až 2025 vytvořit celosvětově až šest milionů pracovních míst v odvětví logistiky, softwaru a elektrotechniky. Jinde automatizace nahradí mnoho lidských pozic. Výsledkem digitální transformace jsou jak vítězové, tak i poražení; to závisí na tom, zda podniky v blízké budoucnosti dovedou zaměstnance dále rozvíjet a formovat další generaci talentů pro digitální věk. Petr Schaffartzik (K2): V oblasti fyzické manipulace s produkty, jako je tomu například ve výrobě nebo v logistice, to platí. Jestliže připustíme, že pod slovo robot patří i čistě softwarová řešení, pak se zde objevuje mnohem větší skupina pracovních pozic, které jsou nahrazovány. Automatické zpracování objednávek z webu včetně celé logistiky je jeden z nejčastěji automatizovaných procesů. Vladimír Kebo (Mendelova univerzita): Náhrada práce člověka byla součástí všech průmyslových revolucí, čtvrtou, digitální nevyjímaje. Robotizaci v průmyslu, která nás provází už více než padesát let, bych spíše vnímal jako snahu o zvýšení kvality výroby a produktivity práce. Jedním ze současných hlavních limitů použití robotů je bezpečnost lidské obsluhy ve výrobních linkách. Například používání kolaborativních robotů nepovažuji za cílové řešení pro průmysl, je to pouze mezikrok k totální automatizaci výroby a plnému využití kyberneticko-fyzikálních systémů. Petr Brynda, Business Development Manager, Mitsubishi Electric Europe B. V., Czech BranchDigitalizace společnosti záleží hlavně na tom, jak bude digitalizace pro uživatele atraktivní. Ve škole nás nikdo neučil pracovat se sociálními sítěmi, mobilními aplikacemi nebo nakupovat přes e-shopy, a přesto se jejich používání úspěšně uchytilo.Petr Brynda (Mitsubishi): Tam, kde se dnes nasazují roboty, se daly využít roboty nebo automatizace i dříve, ale bylo to pro společnosti nerentabilní. Robotizace i automatizace se zavádějí ve vyšší míře z důvodu nedostatku pracovníků, zdražení lidské práce a zlevnění techniky. Zbyněk Červenka (Pantek (CS)): Robotizace posouvá určité výrobní procesy na zcela jinou úroveň – kvalitativní, kvantitativní i z hlediska ochrany zdraví a bezpečnosti výroby. Při výrobě automobilů je například ruční svařování a lakování nadále možné, avšak roboty tuto práci vykonávají řádově rychleji a ve stejnorodé kvalitě lépe než jakýkoliv člověk. Místo výrobních operátorů se v robotizované výrobě najde uplatnění pro jiné profese, zejména v údržbě těchto zařízení. Ivo Procházka (SAP ČR): Cílem robotizace je kompletně nahradit lidskou práci. Rozsah robotizace je zatím limitován technickým pokrokem a cenou. S budoucím vývojem tyto dvě překážky postupně zmizí. Ladislav Šmejkal (Teco): Mechanické řešení robotů dovoluje řešit stále složitější operace, obzvláště ve spojení s „chytrými algoritmy“ řízení, někdy již s využitím určité míry umělé inteligence. Postupně mohou řešit i úkoly dosud vyhrazené pro „lidského operátora“, a nenahrazují tak pouze „fyzickou sílu“ člověka, ale postupně přebírají i jeho „šikovnost“. Ostatně je otázka, kde je hranice pojmu „robot“? Zdaleka to není jen „řízené manipulační zařízení“, případně kooperující s člověkem, nebo stroj „humanoidního vzhledu“. Za robot je možné dnes považovat i autonomní vozidlo nebo programový produkt. Digitalizace v dnešním slova smyslu je spojována s internetem. Mnoho průmyslových projektů bylo realizováno ještě před érou internetu. Tyto projekty jsou velmi efektivní, i když ke komunikaci nevyužívají internet. Uplatňují v sobě umělou inteligenci, sběr a analýzu obrovského množství technologických dat zpracovávaných v reálném čase a podobně. Je nutné spojovat čtvrtou průmyslovou revoluci a digitalizaci pouze s využitím internetu?Peter Bílik (ANASOFT): Čtvrtá průmyslová revoluce, tedy to, co se v Evropě označuje jako průmysl 4.0, se například ve Spojených státech nazývá internet věcí (Internet of Things, IoT), což zároveň poukazuje na postavení a význam internetu. Jedním ze základních principů průmyslu 4.0 je právě interoperabilita, kdy jednotlivé průmyslové komponenty, a to i v případech, kdy jsou samy o sobě efektivně fungující, musí navzájem komunikovat. Když chce podnik správně a pružně reagovat na měnící se prostředí (a je jedno, zda jde o vnější výrobní prostředí nebo o změny na trhu či ve spotřebitelském chování nebo o další externí a interní vlivy a faktory), musí být zabezpečen pružný tok informací napříč celým podnikem. Nedovedu si představit jiný způsob vzájemné komunikace než ten, který využívá internet. Internet je fundamentální součást i při zavádění autonomní koordinace a synchronizace procesů ve výrobním toku (horizontální integrace). Stejně tak když dochází k vertikální integraci na principu propojení modelem „shop floor to top floor“, má internet nenahraditelnou pozici. Pavel Roman (Bosch): Internet v souvislosti se čtvrtou průmyslovou revolucí není rozhodně podmínkou nutnou. Jsou i jiné způsoby, jak propojovat různá zařízení. Důležitou otázkou dneška je povolení, zavedení a využití vnitropodnikových sítí 5G. K přenosu dat v nich dochází stokrát větší rychlostí než u sítí 4G.Propojování podniků a jejich inteligentních autonomních systémů pak přinese výhody v logistice, nových obchodních modelech nebo v servisu. Internet je jakýsi spojovací článek, který otevírá dveře k nekonečnému množství informací, úložištím dat – cloudům, a aplikacím zpracovávajícím data na těchto cloudech. Jan Ohřál (B&R): Já myslím, že ano, čtvrtá průmyslová revoluce je produktem internetového věku, i když ne vždy musí být souvislost přímá. Samou revoluční podstatou je vzájemné digitální propojení a zde nemusí jít vždy o připojení na veřejný internet, ačkoliv i ten hraje nezastupitelnou roli, například v dodavatelsko-odběratelských vztazích nebo globální logistice. Stejně tak i pokročilé průmyslové zobrazovací systémy dnes používají internetové technologie (HTML), které umožňují sledování procesů prakticky odkudkoliv. Tyto systémy by bez internetu vůbec nevznikly. V poslední době se stále častěji uplatňuje zpracování dat na „hraně“ mezi výrobním a vnějším, chcete-li internetovým či „cloudovým“ světem. Jde o takzvaný edge computing, využívající možnosti zpracování dat ještě na půdě průmyslového závodu, což umožňuje pružnější odezvu, lepší agregaci dat a jejich předzpracování před případnou další analýzou v cloudu, je-li tato ještě vůbec nutná. Ovšem i v těchto postupech se využívají principy internetového propojení, přestože data nemusí podnik vůbec opustit. Vlastimil Braun (COMPAS): Internet zcela jistě podporuje nová IT řešení a umožňuje vyvíjet nové IT architektury a obchodní modely, které jsou například spojovány s řešeními na principu poskytování softwarových funkcí v podobě služby. Příkladem je naše řešení „Chytré digitální továrny Compas“, vyvíjené na principech I4.0 (inteligentní komponenty výroby, autooptimalizace, autokonfigurace a tak dále), a dále již vyvinuté řešení poskytování MES jako služby C4C (COMES for cloud). Internet je pouhým technickým prostředkem, ale neposkytuje inovativní řešení jako takové. Především co se týče výrobních továrnen, musí být funkce implementovány v produktech jako takových. Jan Burian (EY): Když se díváme na digitalizaci v kontextu českých firem, tak využití internetu skutečně není úplně podmínkou nutnou pro vybudování moderní továrny.Na druhou stranu s využitím platforem IoT a potřebou propojování zákazníků, výrobců a dodavatelů poroste i význam přenosu dat, a tedy i využití internetu.Mezi digitalizací a internetem tedy nemusí být nutně rovnítko, osobně internet považuji spíše za jeden z takzvaných enablerů digitalizace průmyslu. Roman Cagaš, ředitel společnosti, Moravské přístroje, a. s.Strach mám spíše z digitalizace státu, který bude mít postupně k dispozici stále více prostředků pro nepřetržitý dohled nad každým člověkem.Roman Cagaš (Moravské přístroje): Internet je pro digitalizaci jen jedním z komunikačních prostředí. Koncept všeobjímající ploché komunikační struktury internetu, do které jsou zapojeny všechny senzory a vůbec všechna zařízení na této planetě, je jen jednou z často publikovaných podivností reklamních kampaní zvaných průmysl 4. 0. Efektivní, odolné a životaschopné systémy naopak potřebují hierarchické uspořádání. Mohou tak lépe vzdorovat jak hackerům, tak i dozoru silného a všehoschopného státu. Spojovat digitalizaci pouze s využitím internetu není rozumné.Velký význam internetu ale spočívá v tom, že klíčové internetové technologie slouží celému lidstvu a dosud se ani nejsilnějším firmám nepodařilo je dostat pod svou kontrolu. Internetové standardy tak silným hráčům poněkud komplikují jejich snahu o uzamčení svých zákazníků. Otto Havle (FCC PS): Průmysl 4.0 se prezentuje hlavně jako technická revoluce. Já osobně jej chápu jako společenskou změnu, kterou nové technologie umožní a vlastně i způsobí. Nebude to v horizontu, který v projektech zavádění průmyslu 4.0 prezentují žadatelé o granty, ale k hlubokým změnám tradičního obchodního nebo výrobního modelu dojde. Jen malou analogii: na úplném počátku 90. let jsem se dostal na prezentaci manažerky Microsoftu, která přijela do Prahy propagovat internet. Mluvila o tom, jak internet úplně změní způsob obchodování. Co by se mohlo změnit na tom, že přijde objednávka a já odešlu zboží a fakturu, bylo pro mne tenkrát opravdu nepochopitelné – samozřejmě i v kontextu doby, která právě končila. Předpokládám, že se v současnosti nacházíme v podobné situaci, jen ty změny budou možná daleko razantnější a obávám se, že i bolestivější. David Zeman (INFOR): Samozřejmě že ne. Shromažďování a sdělování dat mohou být interní a provádějí se prostřednictvím intranetů a nástrojů pro spolupráci, které jsou součástí systémů ERP. Pro optimalizaci přínosů by však měla být propojena celá síť kolegů, globální síť dodavatelských řetězců a subdodavatelé a partneři, kteří budou sdílet relevantní údaje. Daria Hvížďalová (JHV): Je nepopiratelné, že ještě před rozvojem internetu bylo postaveno mnoho skvělých projektů, ale například úroveň umělé inteligence v minulém století byla velmi omezená vzhledem k nízkému výpočetnímu výkonu, omezené paměti i malé velikosti dostupných tréninkových dat. Díky internetu a připojení k výpočetním centrům je možné všechny tyto veličiny násobně vylepšit.Rozšíření internetu v průmyslu s sebou přináší také zcela nové obchodní modely, jako je výroba na míru zákazníkovi v jednokusových sériích (takzvaná batch size one). Zákazník si na webu sestaví výrobek (například boty konkrétního designu, barevné kombinace a velikosti), který se až po objednání vyrobí a odešle.Podstatou digitalizace rozhodně není internet jako takový, ale koncepce propojení světa reálných fyzických objektů (strojů, zařízení, robotů, výrobků nebo lidí) a světa virtuálního, kde je každá fyzická jednotka zobrazena jako virtuální a její chování simulováno softwarovým modulem. Základním prvkem je ale vzájemné propojení jednotlivých autonomních jednotek prostřednictvím sítě, anglicky Internet of Things – IoT.Díky kombinování dat ze senzorů a řídicích systémů, tedy reálného světa, a dat z virtuálních modelů zařízení a strojů získáváme kompletnější informace. To umožňuje predikci poruch, neustálé optimalizování všech procesů a přizpůsobování se aktuálním podmínkám v reálném čase, což je cílem čtvrté průmyslové revoluce. Petr Schaffartzik (K2): Myslím si, že pojem čtvrtá průmyslová revoluce je spíše otázka marketingu. Současnou situaci vnímám jako postupující trend digitalizace a automatizace, jehož součástí se v posledních letech stává mnohem více internet a umělá inteligence. Spíše by mne zajímalo, jak toto období bude hodnoceno s odstupem 30 až 50 let a zda si v té době ještě někdo vzpomene, že jsme tak často hovořili o průmyslu 4.0. Vladimír Kebo (Mendelova univerzita): Internet jako celosvětový systém vzájemně propojených počítačových sítí je vynikající nástroj pro komunikaci, sdílení a výměnu informací, ale není jediný. Internet pracuje s digitálními objekty a symboly a svým otevřeným způsobem komunikace vytváří bezpečnostní rizika a hrozby, které nejsou pro konkrétní průmyslovou výrobu akceptovatelné. Internet může být výhodným zdrojem informací pro průmysl, pokud tyto budou efektivně zpracovány a vytěženy ve formě analýz, grafů, reportů a podobně. Někdy mi připadá, že firmy sbírají, skladují a udržují gigabajty dat, která jim i přes užití sofistikovaných softwarových nástrojů nevytvářejí žádnou přidanou hodnotu, kromě toho, že jsou in. Čtvrtou průmyslovou revoluci bych s internetem přímo nespojoval, jde o „kybernetickou revoluci“ spojenou s digitalizací průmyslu a společnosti jako celku. Naučili jsme se modelovat a využívat nástroje lidského myšlení v aplikacích umělé inteligence. Efektivně v průmyslu využíváme symbolickou zpětnou vazbu a virtualizaci a snažíme se využít sociální zpětnou vazbu. Tyto nové nástroje aplikované v průmyslu jsou zdrojem dalšího rozvoje na straně jedné, ale současně otevírají nové otázky spojené zejména s bezpečností a etikou umělé inteligence. Petr Brynda (Mitsubishi): Sám pojem čtvrtá průmyslová revoluce (Industry 4.0) je umělý pojem vymyšlený a uveřejněný německými politiky na veletrhu Hannover Messe 2013. Mitsubishi Electric představilo koncept digitalizace výroby e-F@ctory již v roce 2003 a první linka postavená na této platformě byla uvedena do plného provozu v roce 2005. Digitalizace výroby a metody výpočtů založených na algoritmech umělé inteligence se využívají v různém rozsahu již od 60. let 20. století. Nárůst výkonu procesorů a propustnosti komunikačních sítí v poslední době nabízí stále větší možnosti nasazení technologií pro digitalizaci výroby, zejména pro online testy během výroby s následnou optimalizací výrobních parametrů. Viktor Němec, Se­nior Presales Manager, Oracle Czech, OracleStandardizace procesů může tedy naopak přispět k tomu, že kreativní nápady budou správným způsobem zpracovány, zdokumentovány, posouzeny a případně implementovány (a „nevyšumí“, jak se často stává v chao­ticky řízených organizacích).Viktor Němec (Oracle): Nechci hodnotit používání termínu „čtvrtá průmyslová revoluce“ – to je věc terminologie. Zásadním přínosem internetu je otevřenost a možnost relativně snadného propojení různorodých systémů po celém světě. Ty průmyslové projekty, které jsou zmíněny v otázce, jsou většinou proprietární a omezené buď jen na jednu společnost, nebo na úzké odvětví. Příkladem může být technologie EDI (Electronic Data Interchange), která existuje snad už od 80. let. Dříve existovaly privátní sítě EDI, které podporovaly jeden konkrétní dodavatelsko-odběratelský řetězec. Díky internetu je možné EDI používat v podstatě neomezeně, začaly vznikat otevřené EDI huby. Internet také umožňuje propojovat EDI zprávy s jinými informacemi nebo službami, které jsou na internetu k dispozici, a tím celý proces výměny dat podstatně obohatit. Zbyněk Červenka (Pantek (CS)): Obecně rozhodně ne. Určité výrobní technologie nebo procesy (například jaderné elektrárny) musí být i nadále izolovány od vnějšího světa, zejména kvůli kybernetické bezpečnosti. A jak je v otázce uvedeno, i bez použití internetu vzniklo dříve mnoho „digitálních superaplikací“, a to i u nás v České republice a na Slovensku. Pro určité podniky však může být výhodné přesunout některé své činnosti do prostředí cloudu, to je prostřednictvím internetu využívat vzdálený výpočetní hardware i software. Odpadá tak nutnost lokálního pořizovaní, správy a obnovování těchto prostředků. Toto využívání vzdáleného výkonu může být například velmi výhodné pro podniky s více závody, které tak mohou snadno využívat stejnou infrastrukturu a mít i stejné prostředí pro vyhodnocování a porovnávání klíčových výrobních ukazatelů. Ivo Procházka, expert na řešení pro průmysl, SAP ČRCílem robotizace je kompletně nahradit lidskou práci. Rozsah robotizace je zatím limitován technickým pokrokem a cenou. S budoucím vývojem tyto dvě překážky postupně zmizí.Ivo Procházka (SAP ČR): Ne nutně. Digitalizovat aktivity výrobního podniku lze, jak správně říkáte, za pomoci IT systému běžícího ve výrobní firmě bez většího zapojení internetu. Internet ale pomáhá výrobním firmám lépe komunikovat s partnery a zákazníky, a efektivně tak spravovat komplexní dodavatelský řetězec. Internet také pomáhá řídit výrobu, která je rozprostřena přes vícero výrobních závodů. Když se firma i s jedním výrobním závodem rozhodne přesunout IT systém nebo jeho části do cloudu, pak internet a internet věcí hrají naprosto zásadní roli. Ladislav Šmejkal (Teco): Domnívám se, že internet je důležitým nástrojem pro digitalizaci a čtvrtou průmyslovou revoluci, ale není jejich podmínkou. ZávěrNámět na téma této diskuse vznikl v souvislosti s diskusí před auditoriem na Fóru automatizace na letošním veletrhu Amper. Děkuji jak účastníkům fyzické diskuse za zpracování svých názorů z ní a doplnění o odpovědi na další otázky, tak dalším osloveným odborníkům. Jsme opravdu rádi, že zazněly velmi rozsáhlé odpovědi a že si nejednou odporují. Tato situace svědčí o tom, že uvedené téma je současné a myšlenky, ideje, možnosti a praxe se neustále rozvíjejí. Děkujeme všem účastníkům za čas, který otázkám a odpovědím věnovali. Diskusi připravil Radim Adam. (Redakčně upraveno.)

Deep learning vs. signály a časové řady

Nové postupy umožňují používat metodu deep learning také v oboru analýzy jednorozměrných údajů, signálů a časových řad. Metoda deep learning (popř. Deep learning či Deep Learning, učení do hloubky) je technika z oboru umělé inteligence, při níž je s použitím mnohovrstvých nelineárních výpočetních modelů získávána užitečná informace přímo z výchozích údajů. V klasifikačních úlohách dosahuje metoda deep learning velké přesnosti, kterou může předčit lidské schopnosti. Softwarový nástroj Matlab, vývojové prostředí pro vědeckotechnické výpočty, nabízí v oboru deep learning mnoho různých algoritmů a podporuje jejich použití při řešení reálných úloh. Souhrnně o metodě deep learning„Umělá inteligence (Artificial Intelligence – AI) je obor informatiky zabývající se tvorbou strojů vykazujících známky inteligentního chování. Definice pojmu inteligentní chování je stále předmětem diskuse, nejčastěji se jako etalon inteligence užívá lidský rozum“, viz http://cs.wikipedia.org.Metoda deep learning spadá do podoboru umělé inteligence zvaného strojové učení. Cílem je řešit klasifikační úlohy, kdy je údajům přiřazena klasifikační kategorie (např. druh zvířete na obrázku), nebo úlohy regresní, kde je výstupem hodnota spojité veličiny (např. odhadovaná cena nemovitosti). Jádrem algoritmů strojového učení jsou matematické modely, které jsou „učeny“ s využitím množiny označených údajů, u níž je předem známa správná hodnota výsledku. Naučený model je následně použit ke zpracování nové množiny údajů, u které se výsledek hledá.Základem struktur modelů pro deep learning jsou tzv. hluboké neuronové sítě (deep networks). Tyto sítě se skládají z mnoha za sebou seřazených vrstev s různým významem. Nejjednodušší sítě mají okolo deseti vrstev, zatímco aktuální výkonné modely mohou obsahovat i stovky vrstev uspořádaných do sério-paralelních struktur.Technika deep learning nachází využití v mnoha směrech, zejména v úlohách:klasifikace obrazových údajů, rozpoznávání objektů na snímcích,lokalizace objektů na snímcích,sémantická segmentace snímků, rozdělení snímku na části podle významu,predikce a klasifikace signálů a časových řad. Učení modelů deep learningPřesnost modelu deep learning závisí z velké části na množství údajů použitých k jeho naučení. Mají-li modely být skutečně co nejpřesnější, vyžadují ke svému naučení tisíce, či dokonce miliony vzorků. Naučení takového modelu může trvat i velmi dlouhou dobu. Učení metodou transfer learningNaučení celé hluboké neuronové sítě z jejího výchozího nastavení je úloha náročná na čas i množství trénovacích údajů. Alternativním přístupem je využít předem naučenou (tzv. předučenou) síť, která již byla naučena pro jinou klasifikační nebo regresní úlohu a která ze vstupních údajů sama extrahuje charakteristické rysy. V tomto případě stačí síť „doučit“ pro novou úlohu.Vychází se ze skutečnosti, že počáteční vrstvy sítě extrahují z údajů základní obecné rysy, jež jsou pro většinu úloh společné. Tyto počáteční vrstvy lze tedy využít opakovaně. Doučit stačí pouze vrstvy blíže ke konci sítě, které již extrahují rysy specifické pro konkrétní úlohu. Tento přístup, označovaný jako transfer learning, je pohodlnou cestou použití metody deep learning s využitím omezeného množství údajů a relativně krátkou dobou do naučení. V současné době existuje mnoho volně dostupných předučených sítí, které je možné v praxi využít. Rozpoznávání obrazuK rozpoznávání objektů na snímcích se využívají tzv. konvoluční neuronové sítě (Convolutional Neural Network – CNN), jejichž jádrem jsou konvoluční vrstvy. Výpočetní algoritmus CNN je založen na konvoluci mezi vstupními údaji a filtry, které reprezentují hledané charakteristické rysy (obr. 1). Síť CNN využívá dvourozměrné (2D) konvoluční vrstvy, a je tedy vhodná pro zpracování 2D souborů údajů, jako jsou obrázky. Mezi konvoluční vrstvy bývají vsazeny vrstvy pro úpravu dílčích výstupů, např. normalizaci, sdružování (pooling) apod. Za sadu konvolučních vrstev jsou napojeny vrstvy klasifikační nebo regresní, jejichž výstupem je pravděpodobnost přiřazení klasifikačních tříd (objektů) ke vstupnímu obrázku nebo predikovaná hodnota. Obr. 1. Princip fungování konvoluční neuronové sítě (CNN)Metoda deep learning a MatlabSoftware Matlab je inženýrský nástroj a interaktivní prostředí pro vědecké a technické výpočty, analýzu dat, vizualizaci, vývoj algoritmů, modelování a simulace. Se sítěmi CNN se v prostředí Matlab pracuje velmi pohodlně. Jsou zde připraveny funkce pro vytvoření více než dvaceti různých typů vrstev, jejichž parametry může uživatel sám nastavovat. Poté uživatel vrstvy pospojuje, síť natrénuje a využije ke klasifikaci či predikci hodnot s novými údaji.Typická klasifikační CNN se může skládat z vrstvy ImageInput pro vstup obrázků, jedné nebo několika za sebou zapojených skupin vrstev Convolution2D + BatchNormalization + ReLU + MaxPooling2D a navazujících klasifikačních vrstev FullyConnected + Softmax + ClassificationOutput. Příslušný zápis v programovém kódu je následující:vrstvy = [imageInputLayer(velikost_obr);  convolution2dLayer(velikost_filtru,pocet);  batchNormalizationLayer;  reluLayer;  maxPooling2dLayer(okno,‘Stride‘,krok);  fullyConnectedLayer(pocet_trid);  softmaxLayer;  classificationLayer];volby = trainingOptions(‚sgdm‘);cnn = trainNetwork(obrazky,vrstvy,volby);vysledek = classify(cnn,novy_obrazek);vysledek = classify(cnn,novy_obrazek);K práci s CNN lze s výhodou využívat výpočty v grafických procesorech (GPU). Prostředí Matlab nabízí ke stažení a využívání oblíbené předučené sítě, jako např. AlexNet, GoogLeNet nebo ResNet.Sítě CNN je možné vytvářet a editovat též v grafickém nástroji Deep Network Designer (obr. 2). Obr. 2. Nástroj Deep Network DesignerSignály a časové řadyJak využít potenciál a výkonnost konvolučních neuronových sítí při práci s jednorozměrnými signály a časovými řadami? Jednou z možností je převést s použitím časově-frek­venční transformace signály na „obrázky“. Výsledkem transformace je obrázek změn rozložení frekvencí v signálu v čase. Může jít o spektrogram, který využívá Fourierovu transformaci, nebo scalogram, který využívá vlnkovou (wavelet) transformaci. Konvoluční neuronová síť je poté použita ke zpracování transformovaných údajů stejným způsobem, jako by pracovala s běžnými obrázky. Ukázka použití CNN: klasifikace EKGPříkladem použití metody deep learning k práci s jednorozměrnými (1D) signály je klasifikace elektrokardiogramů (EKG). Dále použité údaje jsou veřejně dostupné na webových stránkách PhysioNet (https://physionet.org/). Na obr. 3 jsou signály srdečního rytmu ze tří situací: srdeční arytmie, městnavé srdeční selhání a normální srdeční rytmus. Cílem bylo naučit hlubokou neuronovou síť tyto tři situace rozpoznat.Obr. 3. Typické elektrokardiogramy srdeční činnosti (EKG)Aby bylo možné využít sílu konvolučních neuronových sítí, byly úseky záznamů srdečního rytmu převedeny s využitím spojité vlnkové transformace na scalogramy (obr. 4).Ke klasifikaci byla využita předučená síť AlexNet složená z 25 vrstev. Síť AlexNet je natrénována na 1,2 milionu obrázků a rozpoznává 1 000 druhů objektů (druhy zvířat, kancelářské předměty atd.). K rozpoznání srdečního rytmu byla téměř celá síť ponechána v originální podobě, pouze poslední klasifikační vrstvy byly nahrazeny novými, „čistými“ vrstvami. Síť byla poté doučena na údajích reprezentovaných ve 130 scalogramech elektrokardiogramů zahrnujících tři sledované kategorie srdečního rytmu. Fungování naučené sítě bylo ověřeno s použitím validační sady údajů, když síť dosáhla úspěšnosti větší než 93 %.Obr. 4. Scalogram elektrokardiogramu se záznamem srdeční arytmie Alternativa: sítě LSTMAlternativou k použití konvolučních neuronových sítí jsou sítě LSTM (Long Short-Term Memory), které jsou přímo navrženy pro práci s jednorozměrnými signály a časovými řadami. Hlavní složkou těchto sítí jsou tzv. vrstvy LSTM, přičemž vrstva LSTM je rekurentní neuronová síť (Recurrent Neural Net­work – RNN), schopná naučit se dlouhodobé závislosti v signálech, tj. závislosti ze vzdálených časových kroků. Sítě LSTM lze využít ke stejným účelům jako sítě konvoluční (CNN), tedy k řešení klasifikačních a regresních úloh.Typická klasifikační síť LSTM v prostředí Matlab může být vytvořena sestavením vhodných vrstev a dále trénována a volána příkazy trainNetwork, classify a predict, stejně jako sítě konvoluční, takto:vrstvy = [sequenceInputLayer(kanaly);  lstmLayer(delka_vnitrni_pameti);  fullyConnectedLayer(pocet_trid);  softmaxLayer;  classificationLayer];; ZávěrČasově-frekvenční transformace signálů ve spojení s „obrázkovými“ konvolučními neuronovými sítěmi (CNN) a využití sítí LSTM zavádí metodu deep learning do oblasti jednorozměrných údajů, signálů a časových řad. Uplatnění nachází jak v technických oborech, tak i např. v lékařství, biologii a finančnictví.Jaroslav Jirkovský, Humusoft, s. r. o. 

FDT pomáhá zvyšovat zabezpečení průmyslových řídicích systémů

Serverová architektura FDT (FITS, FDT IIoT Server) umožňuje kompletně zabezpečit data v aplikacích IIoT. Zabezpečení dat v průmyslu je komplikovaný úkol s mnoha aspekty, který nelze vyřešit jednoduše nakoupením nejnovější techniky. Speciálně zabezpečení průmyslových řídicích systémů a komunikačních sítí vyžaduje zlepšování procesů, používání vhodných nástrojů a podrobné hodnocení rizik.Vektorem útoků, které mohou způsobit selhání celé řídicí infrastruktury podniku, často bývaly a stále jsou osobní počítače (PC). Na oblast kybernetických hrozeb však má zásadní vliv příchod průmyslového internetu věcí, IIoT (Industrial Internet of Things). Zabezpečení dat v mnoha směrech komplikuje konvergence provozní řídicí techniky a informačních systémů podniku. Ač bývá považována za žádoucí, mnohé podniky v oblasti kritické procesní výroby vyžadují fyzické oddělení řídicích systémů tak, aby uživatelé z oblasti OT (Operational Technology) neměli žádný, přímý ani nepřímý, přístup k internetu. Hledají se způsoby, jak zabezpečit přístup k datům z podnikové sítě (IT, Information Technology) až na úroveň snímačů a akčních členů. Pokrok ve standardu FDTNástroje FDT (Field Device Tools; v současné době jsou součástí norem IEC 62453, GB/T 29618-2017 a ISA 103), představené v roce 1998 aliancí FDT Group (FDT Group je nezávislá mezinárodní nezisková organizace, jejímž úkolem je vývoj a prosazování nástrojů FDT), jsou určené pro standardizaci komunikačních a konfiguračních rozhraní mezi provozními zařízeními a nadřazenými systémy. Nástroje FDT jsou považovány za de facto standard pro integraci a výměnu informací a využívají je miliony uživatelů po celém světě.Obr. 1. FDT Server zahrnuje rozhraní pro řídicí systémy a webové služby a jeho nativní součástí je OPC UA ServerZákladem každé automatizační architektury je integrace. FDT představuje pro integrované výrobní závody robustní řešení mj. i pro své silné schopnosti zabezpečení. Standardní úplné kybernetické zabezpečení automatizační infrastruktury má za cíl vypořádat se s potenciálními útoky na automatizační zařízení. Poskytuje zabezpečení, ať jde o integraci aplikací dodaných řídicích systémů, nebo o integraci s nadřazenými (a zabezpečenými) systémy IT. Vývoj architektury FDT IIoT ServerV roce 2018 oznámila společnost FDT Group vývoj architektury FDT IIoT Server, zkráceně FITS, která bude flexibilní platformou pro využití v řešeních s IIoT. Vyvinutá specifikace FITS má vybavit inteligentní výrobní podniky nativní integrací protokolu OPC UA (Open Protocol Communica­tions – Unified Architecture), stejně jako řídicích a webových služeb pro mobilní aplikace. FITS umožní vytvářet cloudové, podnikové, on-premise a jednouživatelské aplikace, které vyhovují požadavkům procesní, hybridní i diskrétní výroby.Architektura FDT IIoT Server umožňuje integraci webových aplikací Device Type Manager (FDT/DTM), které jsou digitální reprezentací fyzických zařízení. FDT Server bude zahrnovat online úložiště, které umožní koncovým uživatelům pohodlný přístup k souborům DTM, jež budou potřebovat pro různé aplikace. FDT Server zahrnuje také OPC UA Server, WebServer a samostatné (lokální) aplikace (obr. 1). OPC UA Server umožňuje přístup k datům DTM z aplikací OPC UA Client. WebServer dovoluje používat DTM WebUI ve webových klientech na vzdálených zařízeních, jako jsou chytré telefony, tablety nebo PC. WebServer také podporuje použití aplikací pro zlepšení produktivity práce a dostupnosti výrobních zařízení.Pracovní skupina Architektura a specifikace sdružení FDT Group rovněž integruje implementační knihovny .NET Core a .NET Standard, aby byla serverová architektura FITS zcela nezávislá na použité platformě. Tento přechod umožní, aby byla architektura FITS využitelná na operačních systémech od firmy Microsoft, na OS založených na Linuxu i na OS macOS, čímž pomůže v inteligentním výrobním závodě překlenout mezeru mezi aktuál­ními instalovanými přístroji a novou generací přístrojů podporujících IIoT a Industry 4.0. Vylepšené zabezpečeníPři přípravě standardu FITS věnuje FDT Group velkou pozornost zabezpečení dat pro IIoT. Otázka zabezpečení nabyla na důležitosti, když se nástroje FDT vyvinuly z původních jednouživatelských aplikací klient/server do plně distribuované architektury, která podporuje prohlížečové klienty přistupující na FDT Server, ať je to server podnikový, on-premise, nebo v cloudu.FITS k tomu nebude potřebovat klasickou automatizační pyramidu. Vlastně nabízí způsob, jak „zploštit“ řídicí architekturu, aby se tak překonala omezení podnikových aplikací, které potřebují přímý přístup k zařízením nižší úrovně řídicí pyramidy pro získávání dat potřebných pro analýzy, hodnocení provozu atd. To umožňují flexibilní a distribuované komponenty určené k minimalizaci potenciálních bezpečnostních rizik.Řešení FITS je určeno pro propojené i nepropojené systémy, podporuje v podstatě jakoukoliv automatizační architekturu a vyhovuje současným bezpečnostním doporučením v typickém průmyslovém podniku. Navíc je zde unikátní možnost autentizovat klientská zařízení, která žádají o přístup na server.Architektura FITS se vyznačuje robustním multiúrovňovým zabezpečením, vyvinutým odborníky z pracovní skupiny FDT Group Security Team tak, aby bylo konzistentní na různých operačních systémech. Zabezpečení posiluje osvědčené průmyslové standardy, jako např. šifrovací službu Transport Layer Security (TLS), umožňující využívat protokoly WebSocket Secure (WSS), a Hyper Text Transfer Protocol Secure (HTTPS). Bezpečnostní strategie FITS zahrnuje:šifrovanou komunikaci používající TLS,zabezpečení účtů uživatelů na základě rolí,využití certifikátů 509v3 pro autentizaci,zabezpečení „on the wire“ pro protokoly průmyslových řídicích systémů.TLS (obr. 2) je kryptografický protokol určený pro zabezpečení komunikace v počítačových sítích. Má tři základní funkce: šifrování zpráv, detekci změny zpráv a autentizaci mezi klientem a serverem. TLS zajišťuje, že veškerá výměna zpráv je plně zašifrovaná. Tak je možné posílat i citlivé informace a přitom minimalizovat riziko odposlechu nebo změn.Obr. 2. TLS je kryptografický protokol poskytující možnost zabezpečené komunikace na internetuBezpečnostní architektura FITS však nabízí další úroveň zabezpečení, jež se na straně implementace TLS zákazníky vyskytuje jen zřídka. Kromě standardního šifrování a autentizace serveru může být architektura FITS konfigurována tak, že se pro komunikaci se serverem autentizují také specifická klientská zařízení. Z pohledu konvergence IT/OT mohou nyní administrátoři zajistit, že autentizovaná klientská zařízení, která jediná mohou komunikovat se serverem, mají odpovídající antivirovou ochranu a splňují další firemní bezpečnostní požadavky, aby tak bylo zajištěno, že po jejich připojení k serveru nebudou zdrojem virové infekce.K databázi FDT Server se může prostřednictvím protokolu WebSocket připojit jakýkoliv autorizovaný prohlížeč nebo aplikace s tím, že ochrana je zajištěná pomocí WebSocket Secure (WSS). WSS chrání komunikaci prostřednictvím kontroly integrity zpráv a jejich důvěryhodnosti a silnou autentizací. Současně se používá také zabezpečená verze protokolu HTTP, a sice HTTPS. Tímto protokolem se zasílají data mezi prohlížečem a připojeným FDT Serverem.V předcházejících verzích standardu FDT se vždy používal požadavek autentizace uživatele, který zaručoval autorizaci uživatelů na základě přidělených rolí. Tento přístup se efektivně používá již mnoho let a je oceňován pro to, že odstraňuje velkou administrativní zátěž na straně řízení průmyslových provozů. Zabezpečení na základě přidělených rolí zůstává zachováno i v distribuované architektuře FITS a několikaúrovňovém zabezpečení využívajícím strategii hloubkové ochrany. Vrstvení různých zabezpečovacích mechanismů poskytuje robustní přístup k zabezpečení na základě jejich vzájemného jištění.Autentizační schémata X.509 (systém s veřejnými šifrovacími klíči) aplikace FDT Server, vycházející z příslušných certifikátů, jsou těsně integrována s TLS nejen proto, aby byl verifikován správný server, ale i pro potvrzení, že klientské zařízení je autorizováno pro komunikaci se serverem. Trojnásobná autentizace serveru, klientského zařízení a koncového uživatele zaručuje odolnost proti útokům typu „muž uprostřed“ nebo jiným narušením zabezpečení neautorizovaným přístupem. Použití šifrované komunikace zase zajišťuje odolnost proti odposlechům.Sdružení a asociace prosazující průmyslové komunikační sítě se také přiklánějí k robustnějším modelům zabezpečení svých protokolů. Jedním příkladem tohoto trendu, nazývaného „security on the wire“, může být nový protokol Common Industrial Protocol (CIP) Security, svazek 8, nedávno publikovaný sdružením ODVA. CIP Security ve spojení s FITS umožňuje realizovat ucelené řešení zabezpečení end-to-end v celém závodě. Aplikace FDT Server budou nativně podporovat protokol CIP Security a propojovat tak zabezpečenou architekturu s řízením. „Security on the wire“ umožní ochranu řídicího systému před každým neautorizovaným náhodným nebo záměrně škodlivým přístupem. Například vícevrstvový přístup v CIP Secure EtherNet/IP dovoluje uživatelům implementovat komunikační protokol EtherNet/IP pro veškerou řídicí komunikaci jako základ komunikačního systému se silnou autentizací, volitelně šifrovanou, aby se tak zabránilo potenciálním narušením.A na závěr: architektura s FITS může být využívána v privátním i veřejném cloudu a umožňuje plnou replikaci serverového prostředí pro okamžitou náhradu při selhání virtuálního serveru nebo sítě. To zvyšuje dostupnost, protože veškerá komunikace mezi vzdáleným serverem a místními řídicími sítěmi probíhá prostřednictvím tunelu VPN (Virtual Private Network) nebo jinou ekvivalentní metodou, aby se tak zabránilo všem pokusům o neoprávněný přístup k datům. VPN vytváří zabezpečené spojení z cloudu k jednotlivým závodům a provozům a přitom zajišťuje redundantní spojení pro případ selhání cloudových služeb. Tak je zajištěno, že všechna komunikace mezi vzdálenou aplikací FDT Server a fyzickým provozem či provozy je zajištěna prostřednictvím odolných a šifrovaných tunelů VPN. Integrace OPC UAHlavní funkcí FITS je integrace serverů OPC UA, které poskytují informační model pro výměnu dat na podnikové úrovni. Na rozdíl od „rukodělných“ řešení, která se snaží prostřednictvím OPC UA získávat přístup k některým informacím ze zařízení, škálovatelná architektura FITS využívá OPC UA Server nativně a umožňuje prostřednictvím FDT Serveru přístup ke všem zařízením a všem sítím. Ze strany koncového uživatele přitom není třeba žádná speciální konfigurace. Jakákoliv aplikace OPC UA Client, která má odpovídající bezpečnostní profil, tak může procházet celou strukturou projektu a má přístup ke všem informacím uloženým na FDT Serveru.Pro certifikované OPC UA Servery vestavěné do architektury FITS se používají všechny akceptované zabezpečovací mechanismy stanovené sdružením OPC Founda­tion. Ty zahrnují:–   Důvěryhodné informace (CIA Triad): CIA Triad, trojice CIA, je model určený pro návrh pravidel zabezpečení informačních systémů v podniku. Prvky této trojice (důvěrnost, integrita a dostupnost) jsou považovány za tři nejdůležitější komponenty zabezpečení. Důvěrnost je v tomto ohledu sada pravidel, která omezují přístup k informacím, integrita je zajištění, že jsou informace důvěryhodné a přesné, a dostupnost je zaručení, že autorizované osoby budou mít spolehlivý přístup k informacím.–   Řízení přístupu (rámec AAA): Rámec AAA je způsob řízení přístupu účastníků komunikace k serveru a určení, jaké služby budou konkrétnímu autorizovanému dodavateli dostupné. Síťové služby autentizace, autorizace a vedení účtů (AAA – Authentication, Authorization, and Accounting) tvoří primární rámec pro nastavení kontroly přístupu v routeru nebo přístupovém serveru.FDT Group věnuje při vývoji distribuované architektury FITS velkou pozornost tomu, aby byly splněny všechny požadavky trojice CIA: důvěrnost, integrita a dostupnost. ZávěrS rostoucí důvěrou v propojené systémy v průmyslových provozech a továrnách a se stále rostoucími objemy dat je pro řídicí systémy, jejich prvky, zdroje dat a komponenty komunikačních sítí stále důležitější zabezpečení zakotvené již v jejich konstrukci.Platforma FITS sdružení FDT Group je od začátku navrhována tak, aby zajistila co nejvyšší zabezpečení při flexibilním využití možností vhodných pro diskrétní, procesní i hybridní výrobu. Toto řešení bude optimalizováno kontinuálními změnami na základě zkušeností z praxe. Osvědčené postupy se budou promítat zpět do zdokonalování zabezpečení platformy. Glenn Schulz, výkonný ředitel FDT Group 

Chatbot pomůže řešit problémy s měniči frekvence

Danfoss Drives zavádí do zákaznických služeb anglicky mluvící chatbot. Tento konverzační software, který využívá metody umělé inteligence, řeší různé požadavky zákazníků. Třeba když v měniči frekvence zazní varování nebo nastane porucha či objeví-li se kód alarmu a zákazník zrovna nemá po ruce uživatelskou příručku, aby v ní vyhledal potřebné informace. Chatbot potřebné informace bleskurychle vyhledá a nabídne řešení. Jde o první chatbot, který slouží jako technická podpora v oblasti pohonů a odpovídá zákazníkům velmi rychle na otázky týkající se frekvenčních měničů značek VACON® a VLT®. Společnost Danfoss Drives takto získala nového zaměstnance, který nikdy nespí, rychle se učí a je k dispozici nepřetržitě. Chatbot není samozřejmě schopen odpovědět na všechny dotazy zákazníků. Ale poradí si s mnoha rutinními dotazy, které převažují. V okamžiku, kdy již jeho znalosti nejsou dostačující a je nutné se obrátit na zákaznickou podporu. Chatbot je neustále doplňován novými aktualizovanými informacemi. Výborně si chatbot poradí v situacích, kde jsou řešení dobře známa a zdokumentována. A co se týče vystupování, chatbot byl naprogramován tak, aby působil zdvořile nebo dokonce „lidsky.“ Pro funkci chatbota je nejkomfortnější prostředí Chrome, chatbot funguje také na všech mobilních přístrojích s operačními systémy Android a iOS.

Videa napoví, jak na síťové propojení strojů

Jak si poradit se síťovým propojením strojů a zařízení ukazuje pět krátkých a výstižných videozáznamů společnosti Murrelektronik. Produktový manažer Dennis Zimmer představuje v prvních třech videích různé ethernetové switche i příslušné konektory. Poslední dvě videa poslouží jako průvodci po webových rozhraních pro konfiguraci a diagnostiku switchů Murrelektronik i s jejich začlenění do prostředí TIA Portal.   1. Seznamte se s nabídkou Úvodní video shrnuje nabídku ethernetových switchů v krytí IP67 a IP20: - spravované switche Profinet,- spravované switche Lite,- nespravované switche. Spustit video 1.   2. Spravovaný ethernetový switch s pěti porty pro Profinet Dozvíte se o dostupných rychlostech přenosu, softwarových funkcích a možnostech a sledování jednotlivých portů tohoto switche. Nechybí informace o tom, jak může tento switch plnit funkci MRP Slave v kruhové síťové topologii. Spustit video 2.   3. Jak ethernetové switche Murrelektronik zapojit do sítě Dobře si poradíte se zapojením konektoru do switche tak, aby bylo zachováno krytí IP67. Dozvíte se, jaké jsou k dispozici varianty kabelů s konektory RJ45 pro switche IP20. Úhlová provedení těchto konektorů usnadňují montáž. Spustit video 3.    4. Jak konfigurovat switche ve webovém serveru Konfigurovat spravovaný ethernetový switch ve webovém serveru je snadné. Krok za krokem můžete sledovat nastavování jednotlivých portů, nastavení rychlosti přenosu a sledování provozu v síti až do takových detailů, jako je počet přenesených paketů. Dozvíte si i jak instalovat softwarové pluginy. Spustit video 4. 5. Switche Murrelektronik v TIA Portal Velkou výhodou ethernetových switchů Murrelektronik je možnost začlenit je do vývojového prostředí TIA Portal společnosti Siemens. Ve videu se dozvíte, kde najít IP adresy a údaje pro přihlášení k webovému portálu, jak stáhnout soubor GSDML switchů Murrelektronik a instalovat je na TIA Portal a tam je propojit s PLC a začlenit do schématu zapojení. Spustit video 5.    

Servisní rozhraní Modlink MSDD pro bezpečný přístup k řídicím jednotkám

K řídicím jednotkám, které jsou instalovány v rozváděčích strojů a zařízení, je třeba pravidelně přistupovat v případě servisu, diagnostiky nebo při odstávce výroby. Aby nebylo nutné vždy otevírat řídicí rozváděč, nabízí společnost Murrelektronik rozhraní MSDD Modlink, které se namontuje na čelní stěnu rozváděče a obsluze zařízení umožní snadný a bezpečný přístup k řízení. Řídicí rozváděč přitom může zůstat zavřený a v něm instalované komponenty jsou stále provozovány v předepsané třídě krytí. Obr. 1. Rozhraní Modlink MSDD v jednoduchém nebo dvojitém pouzdruK řídicí jednotce se přistupuje připojením notebooku nebo diagnostického přístroje. K tomu je nutné, aby rozváděč otevřel školený odborník. Někdy je řídicí systém instalován společně s komponentami, které jsou pod napětím. Pak by bylo z bezpečnostních důvodů nutné i pro jednoduchou úpravu softwaru odpojit celé zařízení od napětí. Na americkém trhu se navíc rozváděč od napětí odpojí vždy, protože dveře jsou mechanicky propojené s hlavní vypínačem. Kromě toho se do rozváděče mohou otevřenými dveřmi snadno dostat např. nečistoty, vlhkost a ty mohou negativně ovlivnit další komponenty, proto jde (i s ohledem na požadavky EMC) o velmi nevyhovující nouzové řešení. Když je na člením panelu umístěno rozhraní Modlink MSDD, je možné notebook nebo diagnostický přístroj připojit bez otevírání rozváděče. Modulární provedení pro nespočet variantModlink MSDD je modulární systém skládající se ze standardizovaných jednoduchých a dvojitých pouzder z kovu nebo plastu, která se instalují do pláště rozváděče. Do nich je možné namontovat více než 170 různých vložek se zásuvkami, specifickými pro různé státy, a s různými datovými zásuvkami (např. D-SUB, RJ45 nebo USB).Obr. 2. Rozhraní Modlink MSDD se vyznačuje velkou variabilitou připojených zařízeníKonstruktér má možnost sestavit si rozhraní MSDD Modlink podle daného řídicího systému a vybavit ho potřebnými zásuvkami a datovými konektory. Velkou předností je jednotný instalační rozměr pouzder pro rozhraní MSDD Modlink, která mohou být jednoduchá či dvojitá. Firmy exportující své stroje tedy mohou pružně vyhovět specifickým národním podmínkám, aniž by musely pouzdro upravovat. Stačí pouze nainstalovat zásuvky a datové konektory vhodné pro danou zemi. Velmi důležitý je stínicí plechový kryt pro elektromagnetickou ochranu, který zachycuje případná rušení. Na plechy lze připojit zemnicí pásky, které odvedou případné poruchy. Tím se zmenšuje negativní elektromagnetický vliv na kvalitu dat, zajistí se bezpečná komunikace.Obzvláště časté kombinace nabízí Murr­elektronik jako sady, které lze objednat pod jedním objednacím číslem. Díky vysokému stupni krytí IP65 je u Modlinku MSDD zajištěno, že rozhraní na čelním panelu bude možné použít i v náročných prostředích. Rozhraní Modlink MSDD pomůže vyhovět normámZásuvky pro průmyslové prostředí musí být až do 20 A zajištěny proudovými chrániči (RCD), což vyžadují normy VDE 0100--410 (Budování nízkonapěťových zařízení), EN 60204-1 (Bezpečnost strojních zařízení – elektrická zařízení strojů) a NFPA79, platná pro Severní Ameriku (Electrical Standard for Industrial Machinery). Do rozhraní Modlink MSDD může být proto instalován běžný dvoupólový jistič. Vedle umístěná zásuvka je díky tomu zajištěna v souladu s normami. Jestliže dojde k chybě, lze jistič jednoduše znovu zapnout, aniž by bylo nutné otevřít dveře rozváděče. Pro datovou komunikaci lze instalovat podle konkrétních požadavků přípojku USB-A nebo RJ45 a vznikne kompletní programovací rozhraní včetně zajištěného elektrického napájení volitelného specificky pro danou zemi.Obr. 3. Ukázky umístění rozhraní Modlink MSDD na čelních stěnách rozváděčůRozhraní Modlink MSDD na čelním panelu jsou schválena podle certifikace UL. Bez jakýchkoliv problémů je mohou používat jak výrobci v USA a Kanadě, tak i firmy, které do těchto zemí vyvážejí. Rozváděče na americkém trhu jsou specifikovány podle UL Type Rating. Když se do dveří rozváděče vyřízne otvor, je tato specifikace ztracena. To se však nestane, použije-li se rozhraní Modlink MSDD, jehož pouzdro je certifikováno podle UL Type Rating 1, 4, 4x, 12 a 13.Tisk na pouzdra rozhraníServisní rozhraní Modlink MSDD se často nacházejí na dobře viditelném místě na rozváděči, stroji nebo zařízení. Proto jsou ideálně vhodná k umístění označení zařízení, čárových kódů nebo výstražných upozornění. Murrelektronik nabízí službu trvalého laserového tisku této informace na MSDD Modlink, a to v jakémkoliv počtu kusů bez dodatečných nákladů. Obr. 4. Zapojení notebooku k rozhraní Modlink MSDDVyužití rozhraní Modlink MSDD v praxiJak se osvědčilo rozhraní Modlink MSDD v praxi, vysvětluje Michael Keppler, který je vedoucím standardizace elektrických komponent ve výzkumu a vývoji společnosti Krones v bavorském Neutraublingu: „Instalujeme Modlink MSDD do rozváděčů a krytů strojů. Tím vytváříme přístup k řídicímu systému. Zásuvka slouží našemu servisnímu personálu při uvádění do provozu a provádění údržby. Prostřednictvím rozhraní RJ45 je možné připojení k síti stroje.“ Obzvláště zajímavá pro společnost Krones je skutečnost, že díky tomu již není nutné otvírat dveře rozváděče. To je neuvěřitelně praktické a důležité, jak vysvětluje Keppler: „Ve výrobních provozech našich zákazníků po celém světě jsou často velmi náročné okolní podmínky, jako například vysoká vlhkost vzduchu. Naše rozváděče jsou proto provozovány s klimatizací. Při otevření rozváděče se dovnitř nutně dostane prach a zejména vlhký vzduch. Komponenty v rozváděči se pak orosí a dochází ke kondenzaci. To může komponenty poškodit a vést k jejich selhání. Díky použití Modlinku MSDD se tomu vyhneme.“Obr. 5. Rozhraní Modlink MSDD instaluje firma Krones do rozváděčů svých zákazníkůYan Hao Ming, který je ve firmě Shenyang Machine Tool Co., Ltd. odpovědný za uvádění do provozu, vysvětluje další výhody: „Když uvádíme nějaké zařízení do provozu, musíme pravidelně přistupovat k řídicímu systému. Dosud proto byly velmi často otevřené dveře rozváděče. To bylo nebezpečné, protože se v rozváděči nacházejí komponenty pod napětím. Z toho důvodu jsme zřizovali nákladné ochranné ploty, abychom na jedné straně chránili zaměstnance a na druhé straně zabránili neoprávněnému přístupu. Nyní instalujeme Modlink MSDD a dveře rozváděče zůstávají trvale zavřené. Díky tomu můžeme upustit od ochranných plotů. Tím ušetříme spoustu pracovní doby. Pro nás je Modlink MSDD malá součástka s velkým přínosem.“ (Murrelektronik)Nejdůležitější vlastnosti Modlinku MSDDna trhu etablované servisní rozhraní pro rozváděče a ovládací panely,výrazné zjednodušení diagnostických a programovacích úkolů,modulární struktura s více než 100 000 možnými kombinacemi,škálovatelné až do detailu pro konkrétní případ použití,servisní rozhraní s možností integrovat proudový chránič s nadproudovou ochranou,mezinárodní elektrické zásuvky a rozsáhlá nabídka datových konektorů pro univerzální a celosvětové použití,četné certifikáty a schválení.

EPLAN Preplanning, verze 2.8

Firma EPLAN vyplňuje mezeru mezi fází předběžného návrhu technického řešení a mezioborovým detailním zpracováním projektu: díky četným optimalizacím je nyní možné do systému EPLAN Preplanning importovat filtrované excelové seznamy s projektovými daty, optimálně do něj umístit segmenty předběžného projektu a lépe aktualizovat již přiřazená makra ve schématu zapojení. Veškerá vylepšení systému přispívají k optimalizaci průběhu procesu projektování, v němž mohou být projektová data zadávána, doplňována a zpracovávána již v rané fázi. Od začátku letošního roku je k dispozici nová verze systému EPLAN Preplanning 2.8. Díky četným optimalizacím poskytne uživatelům mnoho výhod v oblasti předběžného (koncepčního) projektování, např. při umísťování segmentů předběžné projektové přípravy. Ve verzi 2.8 lze nyní segmenty graficky umístit i několikrát. Jeden segment tak může být zobrazen v koncepčním projektu na několika stranách. Kromě toho mohou uživatelé při umísťování začít své předběžné grafické náčrty v jakémkoliv uzlu ve struktuře. Několikanásobně vložené segmenty tak lze zobrazit na několika stranách předprojektové přípravy. Toto přehledné vyobrazení přispívá k větší transparentnosti a usnadňuje orientaci i ve velmi rozsáhlých projektech.Obr. 1. Díky četným optimalizacím ve verzi 2.8 lze do systému EPLAN Preplanning integrovat všechny komponenty i schémata relevantní pro projektování elektrického zapojení a poskytnout je bez ztráty informací specialistům v navazujících procesech Další praktickou výhodou je, že v segmentech na stránkách předběžného projektu je nyní možné, jestliže k daným segmentům existují odpovídající protějšky, zobrazit křížové odkazy. Křížové odkazy byly obvykle umístěny v detailní projektové dokumentaci – např. v grafickém schématu zařízení P&ID, ve schématu elektrického zapojení nebo na jiných stránkách projektové přípravy. Uvedeným vylepšením bylo dosaženo většího přehledu při plánování a usnadněno přiřazování segmentů. Také definice segmentů byly více uzpůsobeny individuálnímu nastavení: flexibilní nastavení číslování při konfiguraci poskytuje uživatelům více nových možností.  Generování schémat zapojení s jistotou Mají-li být z dat předběžné projektové přípravy odvozena schémata zapojení v detailním projektování, je důležité udržet si přehled. Cílem je vždy jednoznačná spojitost mezi plánovaným objektem a příslušným schématem zapojení. V tomto ohledu poskytuje nová verze EPLAN Preplanning 2.8 uživatelům podporu již od počátku projektových prací. Když jsou pro plánovaný objekt vygenerovány stránky schématu zapojení, obdrží uživatel systémové hlášení s potřebnými detaily. Tím je zajištěno bezchybné projektování a rychlejší výsledky.  Snadná aktualizace přiřazených maker Proces projektování výrazně usnadňuje používání maker, která dovolují opakované používání již definovaných objektů, jako jsou např. šablony pro schémata zapojení. Díky integraci dalšího informačního řádku lze nyní u plánovaného objektu zobrazit ještě více informací. Dojde-li ke změně již přiřazeného makra ve schématu zapojení, je nutné upravit i sady hodnot. Tyto informace je pak možné snadno uložit. Přes sady hodnot lze ve schématu zapojení editovat různé vlastnosti. Nekonzistentní informace mezi předběžnou projektovou dokumentací a schématem zapojení jsou nyní již minulostí.  Importování filtrovaných excelových seznamů V průběhu vypracovávání předprojektové přípravy je možné importovat seznamy s daty předběžného projektování, které byly vytvořeny v externích aplikacích. Nově lze zohlednit filtr nastavený v Excelu. Přejímáním filtrovaných excelových seznamů se redukuje množství zobrazených dat v synchronizačním dialogu systému EPLAN Preplanning, a import je tudíž přehlednější a rychlejší. Kromě toho jsou nyní výrazně rychleji importovány také rozsáhlé excelové soubory.  Závěr EPLAN Preplanning je doplněním mezi fází předběžného návrhu technického řešení a mezioborovým detailním zpracováním projektu: díky mnohým optimalizacím je teď možné do EPLAN Preplanningu importovat filtrované excelové seznamy s projektovými daty, optimálně umístit segmenty předběžného projektu a lépe aktualizovat již přiřazená makra ve schématu zapojení. Veškeré úpravy systému vylepšují průběh procesu projektování, v němž mohou být již v rané fázi zadávána, doplňována a zpracovávána projektová data. Do systému EPLAN Preplanning lze integrovat všechny komponenty i schémata relevantní pro projektování elektrického zapojení a poskytnout je bez ztráty informací specialistům všech oborů v navazujících procesech. (Eplan Software & Service GmbH & Co. KG)

Profesionální nářadí pro elektrikáře od firmy WAGO

Odizolovat, krimpovat a vyzkoušet: pro každou elektroinstalaci, v obytných a účelových budovách i v rozváděčích a na strojích v průmyslu, je třeba profesionální nářadí. Nové nářadí od firmy Wago určené pro tyto úlohy je multifunkční a velmi ergonomické. Pět nových variant odizolovacích kleští od firmy WAGO zahrnuje univerzální odizolovací kleště, odizolovací kleště na instalační kabely a odizolovací kleště na datové kabely. Nové nástroje např. umožňují rychle a spolehlivě zbavit izolace kabely snímačů při zapojování v provozu. Odizolovací kleště Quickstrip Vario jsou velmi přesný nástroj, který dovoluje jedněmi kleštěmi odizolovat vodiče o průřezu od 0,03 do 16 mm2. Není vyžadována ochrana proti roztřepení vodiče (např. nastavitelný částečný odtah izolace). Mezi nové nářadí WAGO patří také krimpovací kleště Variocrimp 4 a Variocrimp 16, umožňující krimpovat dutinky ze čtyř stran. Vodiče potom mohou být rychle zapojeny a odpojeny. Nové krimpovací kleště vytvářejí plynotěsné spojení dutinky s vodičem a díky tomu je elektrický kontakt velmi bezpečný. Profesionální zkoušečka napětí je základním vybavením každého elektrikáře. WAGO dodává dvě zkoušečky: s LED signalizací a LCD displejem. Zkoušečky obou verzí měří střídavé napětí do 1 kV a stejnosměrné do 1,4 kV. Zkoušečku je možné ovládat jednou rukou. WAGO-Elektro, spol. s r. o., tel.: 261 090 143, e-mail: info.cz@wago.com, www.wago.cz