Aktuální vydání

celé číslo

08

2020

Mozaika novinek a informací

Restart ekonomiky

celé číslo

Výroba v budoucnosti: propojená a autonomní zařízení

Decentralizace výpočetního výkonu, vysoký stupeň flexibility, jednoduchý návrh a uve­dení do provozu: to jsou atributy budoucích výrobních zařízení. V nových výrobních sys­témech budou všechna zařízení propojena jednotnou komunikační sítí a vzroste podíl využití virtuální reality při řízení provozu i údržbě. Společnost Festo v tomto článku předkládá svůj pohled na důležitá témata spojená s projektem na podporu inteligent­ních výrobních systémů Industrie 4.0. Neza­bývá se přitom jen technickými, ale i sociál­ními aspekty očekávaného vývoje.

 
V průmyslové výrobě se odehrávají zásad­ní změny. Diskutuje se o nich po celém světě; v Německu k nim zvláštní pozornost přitáhl vládní projekt podpory inovací Industrie 4.0. Předpokládá se, že v budoucnosti dojde k úpl­nému propojení informačních a komunikačních systémů s klasickými systémy pro řízení výrob­ních procesů. „Společně s našimi partnery z prů­myslu i z vědecké sféry se s těmito změnami setkáváme, potýkáme se s problémy, které jsou s nimi spojeny, a snažíme se hrát aktivní roli ve vývoji nové techniky,“ říká prof. Dr. Peter Post, vedoucí oddělení vývoje a programové strategie společnosti Festo AG. Festo přistupuje k vývoji výrobních systémů celostně, z různých pohle­dů, a věnuje pozornost nejen technickým as­pektům, ale i dalším faktorům, např. důsledkům spolupráce lidské obsluhy a strojů nebo otáz­kám efektivního školení pracovníků ve výrobě.
 

Bionika: krátký pohled do budoucnosti

Společnost Festo tradičně věnuje velkou pozornost bionice: technice inspirované živou přírodou. Díky modelům „okopírova­ným“ z přírody přicházejí vývojoví pracov­níci s mnoha netradičními řešeními. Společ­nost Festo tak stále prezentuje nové projekty, např. mechatronická zařízení s integrovaný­mi funkcemi, adaptivní systémy nebo stroje s intuitivním ovládáním.
 

Inteligentní komponenty

Základem výrobních systémů v budouc­nosti budou inteligentní komponenty: diskrétní autonomní mechatronické moduly. Festo před­pokládá, že bude pokračovat vývoj tradičních centralizovaných řídicích systémů, ale sou­časně se objeví a v praxi uplatní také výrobní systémy založené na samoorganizování kom­ponent s vlastními výpočetními a komunikač­ními schopnostmi, které jim umožní samostat­ně vykonávat úlohy zadané vyšší úrovní řízení. Pro tyto systémy je zvláště důležitá komunika­ce a kompatibilita. Festo proto intenzivně pra­cuje na vývoji v oblastech přesné mechaniky a techniky mikrosystémů.
 

Spolupráce strojů a lidí

Festo se však nesoustřeďuje jen na techni­ku. Jedna ze základních oblastí otázek, na něž Festo hledá odpovědi, je spolupráce mezi lid­skou obsluhou a strojem. Například v budouc­nu budou roboty aktivně asistovat pracovníkům při manuálních operacích. Pracovníci ve výrobě jsou velmi flexibilní a po omezenou dobu dokážou paralelně pracovat na velkém množství úkolů. Stroje naproti tomu plní jen jedno zadání, zato však naprosto přesně, rych­le, výkonně a po neomezenou dobu. Problém je, jak tyto dva světy zkombinovat: technika se v budoucnu musí naučit přizpůsobovat se mě­nícím se podmínkám a zásahům obsluhy. Pří­kladem může být bionický manipulační asis­tent od firmy Festo, který získal cenu German Future Prize 2010, nebo robotická ruka Exo­Hand, nominovaná na cenu Hermes Award v roce 2012 (na obrázku v rámečku je instalo­vána na paži Eberharda Veita).
 

Školení a výuka v budoucnosti

Působení firmy Festo se neomezuje jen na výrobní stroje a linky. Festo je aktivní také v oblasti výuky a školení technických pra­covníků. Divize Festo Didactic dodává školi­cím střediskům a školním laboratořím vyba­vení pro výuku mechatroniky a automatizace. Příkladem může být modulární výrobní sys­tém MPS: na něm mohou studenti a účastníci kurzů získat zkušenosti s použitím RFID, ko­munikačních sítí, řízení spotřeby energie nebo diagnostikou. Výuka je názorná a poutavá, což přispívá k snadnému pochopení a dobrému za­pamatování probírané látky.
 

Vývoj pokračuje

Stroje, jednotlivé komponenty, nástroje a polotovary budou v budoucnu vzájemně komunikovat. Mnohé z potřebných funkcí už jsou k dispozici. Příkladem mohou být vakuo­vé uchopovače s diagnostikou nebo ventilové terminály s integrovanými PLC. Další prvky jsou teprve vyvíjeny.
 
Festo je v rámci projektu Industrie 4.0, vede­ného Německou akademií technických věd, za­pojeno do dvou pracovních skupin: Smart Fac­tory a The Human Factor. Prof. Post konstatu­je: „Industrie 4.0 je vysoce interdisciplinární projekt, na němž budeme nepřetržitě pracovat.“
(Festo AG)
 
Obr. 1. RFID, komunikace a využití virtuální reality usnadní uvádění strojů do provozu a jejich údržbu
Obr. 2. Bionický manipulační asistent
 

Festo a Industrie 4.0 – jak to ladí dohromady?

 
Jak ladí dohromady Festo a Industrie 4.0? Na tuto otázku mi v krátkém rozhovoru při mé loňské návštěvě tiskové konference v síd­le firmy Festo v Esslingenu odpověděl Eber­hard Veit, předseda představenstva společ­nosti Festo AG.
 
Pane řediteli, jakou roli hrají v podniká­ní firmy Festo inovace?
Naše společnost klade na technický vý­voj a inovace velký důraz. Máme více než 140 vývojových inženýrů a investujeme do této oblasti nemalé prostředky. Výsledky můžete posoudit sám: na každém veletrhu a na každé tiskové konferenci přicházíme s mnoha zajímavými a užitečnými novinka­mi. Některé nacházejí okamžité využití na trhu, některé jsou zacíleny na budoucnost – ale všechny jsou originálními výsledky naší vlastní vývojové práce a spolupráce s před­ními univerzitami a vývojovými pracovišti.
 
Ve vaší prezentaci na tiskové konferenci jste hovořil o integrované výrobě a o pro­jektu Industrie 4.0. Můžete shrnout, proč je toto téma pro Festo tak přitažlivé?
Integrovaná výroba vyžaduje multidisci­plinární přístup, a to je právě to, v čem je síla společnosti Festo. V moderních výrobních závodech jsou do jednotného systému integrovány pohony, manipulační zařízení, pro­gramovatelné automaty, operátorské panely a softwarové aplikace pro řízení, diagnostiku, optimalizaci spotřeby energie atd. Nastupu­jící generace techniků je mnohem otevřeněj­ší k využití takových novinek, jako jsou do­tykové displeje, intuitivní ovládání a virtuál­ní realita. Jsou to věci, s kterými ti mladí, na rozdíl od nás starších, vyrůstali.
 
Industrie 4.0 je projekt, který má uplat­něním integrované výroby pomoci evropským firmám dostat se v celosvětovém mě­řítku zpět na vedoucí pozice a úspěšně kon­kurovat na trhu.
 
Ovšem Industrie 4.0 je německý projekt.
Pro mě je to dítě, které má mnoho jmen. V německém prostředí je to Industrie 4.0, jinde je to integrovaná výroba, chytrá to­várna apod. Můžeme to nazvat také výro­ba s uplatněním komplexní diagnostiky a sledováním celkových nákladů. Je to je­den vývojový směr, ale má více názvů, podle toho, z jakého hlediska se na něj díváte.
 
Moderní integrovaná výroba přináší mno­ho změn. Pro některé podniky mohou být hrozbou, pro jiné příležitostí. Proto je tře­ba iniciovat a podporovat technický vývoj a inovace v tomto směru. Ekonomická kri­ze, kterou jsme prošli, nesmí technický vý­voj zastavit, naopak jej musí posílit, aby­chom se s následky hospodářského poklesu co nejdříve vyrovnali. Proto německá vláda tuto oblast podporuje. V tom vidím pozitiv­ní stránku každé krize, které přicházejí a lo­gicky budou přicházet: vždy je to příležitost vykročit ze zajetých kolejí.
 
Děkuji za rozhovor.

(Rozhovor vedl Petr Bartošík.)