Počítače a internet

Článků v rubrice: 72

Co přinese čtvrtá průmyslová revoluce?

S pojmem „čtvrtá průmyslová revoluce“, mylně zaměňovaným s ještě atraktivnějším označením „PRŮMYSL 4.0“, se od začátku letošního roku setkáváme na stránkách novin a časopisů stále častěji. Zaštítily se jimi hlavní letošní evropské veletrhy ve Frankfurtu, Berlínská IFA 2015, i naše Brněnské veletrhy. V podtitulcích se vysvětluje, že jde o takový nástup techniky zasnoubené s digitalizací, počítači a internetem, který hluboce ovlivní nejen průmysl a hospodářství, ale i celou naši společnost. Má dojít k „on-line“ propojení všeovládajícím internetem nejen lidí s lidmi (to se začalo označovat jako P2P), ale i strojů s lidmi (M2P), a strojů se stroji (M2M).

Fotogalerie (4)
Čipy RFID lze implantovat jak do výrobků, tak do lidského těla (fotomontáž autor)

Na letošním berlínském veletrhu IFA 2015 předvedla společnost Samsung v pavilonu CityCube, co nového můžeme očekávat v oblasti spotřební a domácí techniky. Takzvaným internetem věcí, který je označován zkratkou „IoT“, vybavila ukázkovou domácnost budoucnosti, v níž vládne vzájemně spolupracující technika (televizory,  přehrávače, chytré pračky, myčky, chladničky, klimatizace a varná technika). Domácnost současně myslí na bezpečnost i zdraví uživatele, šetří mu energii i životní náklady.

Zatím však jde pouze o pokročilý firemní projekt, který Samsung vybavil dvěma stovkami svých výrobků. Aby mohla jakákoliv zařízení doma nebo v průmyslu spolu komunikovat a spolupracovat v mezinárodním měřítku, bude třeba vyvinout sjednocující softwarové platformy, mezinárodní kompatibilitu a technicky sjednocené propojování. Ke společnému zvládnutí čtvrté průmyslové revoluce se aktuálně připojují jak evropští, tak japonští a američtí výrobci a průmyslové svazy (nejnověji i Česko-německá obchodní a průmyslová komora), které začínají pečovat i o výchovu a vzdělání univerzálněji připravených zaměstnanců. Odborníci se domnívají, že během pěti let (tedy do roku 2020) by do celosvětové sítě IoT mohlo být zapojeno až 25 milionů objektů, strojů, výrobků a zařízení.

Jaký pokrok nabídne 4. průmyslová revoluce

Čtvrtá průmyslová revoluce se zatím kolem nás rozbíhá v podobě „inteligentních strojů“ a „chytrých technologií“. Překvapuje nás prolnutím reálného světa s virtuálním. Je logickým vývojovým pokračováním předchozích tří průmyslových revolucí. První se rozběhla v Anglii vynálezem parního stroje, mechanizace a s industrializací hospodářství počátkem 18. století. Druhá se datuje od vynalezení elektrické žárovky, nástupu elektrického pohonu strojů a pásové výroby. Třetí průmyslová revoluce je pak spojována s nástupem automatizace, a v posledních desetiletích se stále širším využitím elektronických a počítačových systémů řízení, končící až robotizací výroby. Co tedy může současná digitalizace, internet a kybertechnika v etapě komplexní automatizace nabídnout? Odpověď zatím zní: jak modernizaci výroby, tak vlastní použití výrobků. Díky vestavěným miniaturním senzorům, procesorům, paměťovým jednotkám a transpondérům (přijímačům a vysílačům) umožní, aby spolu se zařízeními a okolními stroji spolu komunikovaly a vyměňovaly si příkazy vedoucí k optimálním postupům. Každý výrobek již od okamžiku svého vzniku při výrobním procesu se sám stane „inteligentním“ kyber-fyzikálním systémem, propojujícím reálný a virtuální svět v okolí.

Inteligentní továrny se stávají základem PRŮMYSLU 4.0

S pojmem PRŮMYSL 4.0 přišel před čtyřmi roky Hannoverský veletrh, kde se Svaz německých průmyslníků rozhodl – v souladu se zjevně nastupují čtvrtou průmyslovou revolucí – tímto způsobem označovat koncept budoucích inteligentních továren. Takové továrny a závody budou mnohem flexibilněji optimalizovat plánování, výrobu i skladování, transport a odbyt hotových výrobků, a starat se o svojí inovaci v reálném čase podle aktuálních požadavků trhu. Jde nejen o model výroby, ale i o strategii investic.

Prvním příkladem Průmyslu 4.0 se stala továrna Bosch na výrobu čerpadel v německém Homburgu. Každý výrobek, včetně jejich montážních skupin, obsahuje miniaturní minitranspondéry RFID, shromažďující vložené digitální informace; ty rádiově komunikují jak s přepravkami na výrobním pásu, tak s transpondéry obráběcí a montážní linky, se sklady a logistickým centrem. Cestou od výrobce až k zákazníkovi nabírají další informace.

Ještě dále jde Ambergský závod společnosti Siemens EWA, vyrábějící na plně automatizované lince programovatelné řídicí jednotky Simatic. Ročně vyrobí 12 milionů jednotek. Každá z nich nese ve svém čipu výrobní, konstrukční i obchodní a uživatelské informace (například pokyny pro opravu a údržbu), zakódované optickým kódem QR, které výrobek nasbíral během výroby. Informace pak využívá dopravce i uživatel.

Předpoklady rozvoje

Lze předpokládat, že různá průmyslová odvětví a různé země budou až do poloviny 21. století přijímat a rozvíjet Průmysl 4.0 různou rychlostí a různými způsoby. Nejrychleji se zřejmě prosadí ve výrobě automobilů a elektronických produktů, které mohou komplexních informací vložených v čipech využít i pro rozšíření svého ovládání, přeprogramovávání a inovování funkcí. Záležet bude na otevřenosti a koordinaci všech složek průmyslu, hospodářství i financí vedoucí k tomu, aby technika dozrála ke standardizaci všech prvků a funkcí, zjednodušení výměny dat při komunikaci, což nebude jednoduché. Dalším zásadním požadavkem je vytvoření podmínek k rozvoji a využívání tzv. otevřených vzdělávacích zdrojů, které letos získaly podporu i u nás. Významná role připadne přeškolení zaměstnanců, kteří musejí základní odbornost spojovat s mnohem hlubšími znalostmi informační techniky. Dojde k nástupu nové pracovní třídy na pomezí mezi dnešními manuálními a inženýrskými pozicemi, populárně označovanými jako „světle modré límečky“.

Hospodářští experti se domnívají, že úspěšným rozvojem Průmyslu 4.0 se v Evropských podmínkách podaří zvýšit produkci současného průmyslu v nadcházejících dvaceti letech až o 30 %.

Boxík

Nové pojmy související se čtvrtou průmyslovou revolucí

cloud computingna internetu založený vývoj a používání počítačových technologií; uživatelé k serverům přistupují webovými prohlížeči z celého světa se zpožděním milisekund

cybersecurity – ochranné komunikační protokoly zesilující ochranu průmyslových systémů před kybernetickými hrozbami hackerů

internet věcí (Internet of Things) IoT – vysokorychlostní síť, která pomocí mikrosenzorů ve strojích a předmětech je navzájem propojí

internet všeho (Internet of Everything) IoE vysokorychlostní internetová síť spojující dohromady lidi, procesy a předměty

mechatronika – kombinace mechaniky, elektroniky a softwarového inženýrství

programovatelný logický automat PLC – počítačová řídicí jednotka řídící automatizované procesy v reálném čase

rozšířená realita (RR) – podpoří služby se zacházením a opravou výrobků a jejich transportem v reálném čase

Video

Nahlédnout do jednoho z prvních závodů Průmyslu 4.0 v německém Ambergu, kde výrobky - jednotky Siemens Simatic - si  řídí vlastní výrobu, můžete na You Tube, když do vyhledávacího rámečku vepíšete: Wenn das Werkstück die Produktion steuert.

Jan Tůma
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Mezinárodní organizace IUPAC

Letos si připomínáme 100 let od založení předchůdce dnešní International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) - Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie (1919-2019). Ihned po skončení Velké války (1914-1918), která začala být později nazývána ...

Šťastné a vesmírné a vše nejlepší do nového kosmického roku!

Česká kosmická kancelář a vzdělávací spolek KOSMOS-NEWS nabízejí školám i organizátorům dalších vzdělávacích a popularizačních programů a akcí uspořádání besed a přednášek o kosmonautice, o životě ve vesmíru a přínosech kosmonautiky pro běžný život lidí na planetě Zemi.

Sloupový nástroj aneb 600 tun ve středu tokamakové jámy ITER

Impozantní nástroj tvořený rovným kmenem a větvemi z něho vyrůstajícími, neboli 600tunovým sloupem s devíti radiálními rameny, vyroste příští rok ve středu jámy tokamaku ITER. Během montáže v jámě bude podepírat, vyrovnávat a stabilizovat podsestavy vakuové nádoby, jakmile budou spojeny a svařeny.

Československo – země radia

Letos si připomínáme 100 let od založení Státního ústavu radiologického a 70 let od vzniku Ústavu pro výzkum, výrobu a využití radioizotopů.

Centrální solenoid ITER

Který magnet tokamaku je nejdůležitější? Bez magnetů toroidálního pole vám plazma uteče na stěny komory, bez magnetů pole poloidálního nedosáhnete potřebného tvaru plazmového provazce, bez magnetů centrálního solenoidu nebude žádné plazma…Stop!

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail