Připomeňme si revoluční průmyslový vývoj:

• První průmyslová revoluce proběhla v 18. století. Jejími hlavními rysy bylo využívání vody a páry pro mechanizaci a skokové navýšení produktivity.
• Druhá průmyslová revoluce v 19. století byla ve znamení příchodu elektřiny, masové výroby a montážních linek. Jejím symbolem je pásová výroba automobilů Henryho Forda a jeho nápad převzatý z jatek.
• Třetí průmyslová revoluce přinesla v 70. letech 20. století první průmyslové počítače, PLC - programovatelné automaty ve výrobě a znamenala začátky automatizace a digitalizace. Objevily se samostatně fungující roboty pro dílčí úkony.
• Čtvrtá průmyslová revoluce právě začíná, nebo probíhá, jak chcete. Internet skokově posunuje automatizaci a digitalizaci, přichází autonomní výroba. Stroje jsou spolu propojeny v reálném čase, komunikují spolu jako kyberneticko-fyzikální systémy.

Jaké jsou hlavní prvky Průmyslu 4.0?

Koncept Průmysl 4.0 vychází z dokumentu, který byl představen na veletrhu v Hannoveru v roce 2013, říká wikipedia. Základní vize tzv. Čtvrté průmyslové revoluce se objevily v roce 2011. Podle této myšlenky vznikají „chytré továrny“, které využívají již zmiňované kyberneticko-fyzikální systémy. Ty převezmou opakující se a jednoduché činnosti, které do té doby vykonávali lidé. Automatizace, integrace systémů a vyšší efektivita díky propracovanější logistice jsou také nadějí pro snižování negativních lidských vlivů souvisejících s průmyslem.

• Nastal neuvěřitelný nárůst datových objemů a výpočetního výkonu, který je běžně k dispozici. V masovém měřítku přichází konektivita, zejména v oblasti nízkoenergetických sítí Wide Area Network (WAN), tedy internet, a s tím spojený fenomén Internetu věcí (IoT).
• Nastupuje analytika a možnosti tzv. Business Intelligence (BI). To jsou dovednosti, znalosti, technologie, aplikace, kvalita, rizika, bezpečnostní otázky a postupy používané v podnikání pro získání lepšího pochopení chování na trhu a obchodních souvislostí. Počítače a umělá inteligence (AI) zpracovávají „big data“ běžnými a dostupnými prostředky a v reálném, rozumném čase.
• Začínají se používat nové formy interakce člověk - stroj, jako jsou dotyková rozhraní, systémy rozšířené reality a nositelná zařízení.
• Zdokonaluje se převádění digitálních pokynů do fyzického světa, například pokročilá robotika a 3D tiskárny.
• Dalším charakteristickým rysem Průmyslu 4.0 je výroba na objednávku. Řetězec událostí od objednávky zákazníka po expedici konečného výrobku může být neskutečně dlouhý. V každé společnosti se mírně odlišuje, ale v principu může obsahovat tyto fáze: objednávka, výzkum a vývoj, zajištění materiálu, zaplánování všech dat, vyskladnění komponent pro výrobu, vlastní výroba a expedice. Z toho důvodu se pro optimalizaci využívá různých metod mapování procesů.

Kde najít příležitost a inspiraci v Průmyslu 4.0? Jak zmapovat aktuální průmyslovou úroveň v konkrétním výrobním podniku?

Jako vodítko může posloužit například následujících 10 okruhů, podle kterých můžete začít orientovat:  

• Plánování a řízení výroby. Popisuje administrativní část výrobního procesu. Úroveň ovlivňuje především používaný software (SW) a informační systémy (IS) a zapojení a využívání periferií, jako jsou čtečky nebo terminály.
• Sledování stavu strojů, zakázek a výkonu operátorů. Popisuje monitoring výrobního procesu v čase. Úroveň je opět úzce spojena s používanými informační systémy (IS) se zapojením a využívání periferií, jako jsou čtečky nebo terminály.
• Vývoj a konstrukce výrobku. Stupeň digitalizace firmy se zde mapuje v oblasti výzkumu a vývoje, v návrhu výrobku. Vyšší průmyslovou úroveň zde typicky provází využívání CAD/CAM softwaru, a také využívání pokročilých nevýrobních technologií, jako virtuální reality nebo skenerů.
• Aditivní výroba, 3D tisk. Využívání technologií 3D tisku ve vývoji nebo vlastní výrobě skokově odlišuje úroveň výrobních technologií v různých podnicích. Pojem aditivní výroba se používá pro způsob výroby nefungující na bázi odebírání materiálu, ale na jeho přidávání a postupném modelování typicky například 3D práškový tisk.
• Internet věcí. Identifikace výrobků, dílů, dále také identifikace mezi prvky výrobního systému. Využívání IoT - Internet of Things - se dá popsat jako digitální způsoby „značení“ ve výrobě, k čemu ho podnik využívá a jakou datovou infrastrukturou disponuje. IoT představují periferní zařízení, jako jsou čtečky kódů, senzorika, a s tím nedílně spojené je jejich využívání, tedy zapojení do síťové infrastruktury.
• Prediktivní údržba. Popisuje, jakým způsobem se firma stará o svůj strojový park. Průmysl 4.0 v tomto bodě charakterizuje především nákup softwaru a jeho napojení na technologii, případně úplná generační výměna staré „hloupé“ technologie za novou.
• Robotizace výrobních procesů a toků materiálu. Pokroková Firma 4.0 využívá autonomní provozy a technologie, zapojuje roboty. A to jak ve výrobním procesu, výrobních buňkách, ale také v souvisejícím skladu. Zde hovoříme o skladových systémech WMS - Warehouse Management System, tedy způsobech řízení a provozu skladu.
• Systémy využívající Business Inteligence a „big-data“. Uplatňují se zejména výrobě ve velkých podnicích a korporacích. Vrcholem technologické úrovně je využívání Strojové učení - Machine Learning. Neuronové počítačové prvky a sítě se samy učí vyhodnocovat velké množství dat.
• Umělá inteligence. Špičkové technologické podniky využívají v oblasti výroby umělé inteligence, tedy  AI - Artificial Inteligence. Výrobního procesy, resp. jejich programy a informační systémy, obsahují algoritmy AI a musí samy přijít s řešením problému nebo nacházet různé přínosné spojitosti.
• Kybernetická bezpečnost. Technologickou úroveň zde určuje způsob a přístup, jakým firma nakládá s citlivými daty, jaký pro kybernetickou bezpečnost využívá software a hardware. Používají se sofistikované nástroje jako SIEM - Security Information and Event Management, bezpečnostní software, ochrana proti kyberútokům zevnitř i zvenčí na základě vyhodnocování provozu v síti, systémy pro detekci a prevenci průniků do podnikových sítí.

Hlavními hybateli pokroku Průmyslové revoluce 4.0 jsou tedy zejména celkové zasíťování a digitalizace, software a periferie, CAD/CAM ve vývoji a konstrukci, 3D tisk, tracebilita, senzorika, roboty, a v neposlední řadě prvky umělé inteligence ve výrobním procesu. Nad celým procesem pak stojí komplexní informační systém propojující výrobu také s dalšími součástmi výrobního podniku.

Připadá Vám to složité a příliš sofistikované? 

Ano, i tak se dá na probíhající průmyslovou revoluci dívat. Můžeme se ale začít orientovat a ptát naprosto prakticky:

• Jak se dozví člověk u stroje, že má vyrábět?
• Má firma vlastní vývojové oddělení?
• Zpracovává výrobní dokumentaci vlastními silami, nebo ji dostává od zákazníka?
• Jakým způsobem vyrábí prototypy a makety?
• Jaký informační systém podnik používá?
• Jde jenom o účetní SW, nebo obsahuje i skladové a výrobní moduly?
• Jak vyskladňuje skladník zboží?

Praktické je také si nejprve uvědomit a popsat, jaký je současný stav, a ve druhém kroku přijít s nápady, náměty a záměry, jak se k Průmyslové Revoluci 4.0 připojit. 

Pro podniky, které jsou odhodlány i do budoucna uspět na svých trzích, u svých zákazníků, je Průmysl 4.0 příležitost, a zároveň návod a inspirace k dalšímu rozvoji. Budoucností výroby jsou chytré digitalizované technologické výrobní celky a systémy, kde stroje, nástroje, lidé a výrobky navzájem spolupracují a rozumí si.

Chcete zjistit, jak na tom se zaváděním Průmyslu 4.0 je Vaše firma v kontextu dotační podpory?

Vyzkoušejte eTS skóre navržené odborníky z enovation a zjistěte nejen, jak daleko jste, ale také jestli na další posun můžete čerpat dotaci.