Jak vypadá příprava Národní koncepce Průmyslu 4.0?

Dokument, který zpracovala skupina 87 odborníků, byl předložen ministerstvu průmyslu a obchodu a procházel postupně mezirezortním připomínkovým řízením, které bylo v červenci uzavřeno a materiál je připraven na projednání do vlády. K tomu by mělo dojít v srpnu. Dokument byl obecně akceptován, některá doporučení modifikována, některá i rozšířena, ale jako podklad byl přijat. Byl jsem až překvapen, jak kladně se k němu jednotlivé rezorty stavěly. Je jim zřejmé, že nastanou poměrně zásadní změny, i když si možná ještě plně neuvědomují, jak budou velké, nicméně tento proces proaktivně podporují. Jsem ale přesvědčen, že jiná cesta není a ČR nemá jinou šanci než se k Průmyslu 4.0 připojit. Jestliže jako jedna z nejprůmyslovějších zemí v Evropě nebudeme kompatibilní s tím, co dělá největší evropský výrobce, tedy náš soused Německo, a co dělá nejvyspělejší technologický výrobce v Asii Japonsko – zůstaneme mimo hru.

Někdy ale právě přístup firem, resp. lidí v nich, bývá hlavní brzdou, speciálně pokud jde o nové věci…

Mnoho podniků má k Průmyslu 4.0 slušně nakročeno a části komplexních řešení už vlastně dnes dělají. Dokument, který jsme vypracovali, má podat celkový pohled, stanovit cíle a metody, jak se k nim dostat. Hovořím se zástupci desítek firem a ukazuje se, že většina už různé části těchto opatření realizují, i když to nenazývají Průmysl 4.0. Jsou tu i firmy, které zůstávají zatím současným vývojem nepolíbeny, ale mají vůli se přidat. Myslím, že při kvalifikaci, celkové úrovni vzdělání a zkušeností našich lidí se potřebné změny ujmou v české průmyslové sféře poměrně rychle. Firmy to ostatně už pociťují i v praxi. Jakmile je podnik součástí nějakého většího řetězce, což české firmy z velké části jsou, přecházejí na Průmysl 4.0 víceméně automaticky, plynule, podle toho, jak je k tomu přiměje odběratel nebo spotřebitelé.

Takže chtě nechtě nás k zapojení do Průmyslu 4.0 prostě donutí trh a globální konkurenční prostředí?

Ano, a proto je dobře, abychom na to byli připraveni, věděli, co nás čeká a kudy musíme jít. Celé naše úsilí je proto zaměřeno hlavně k nasměrování lidí ve firmách požadovaným směrem. K cíli se jde mnohem lépe, když víme, kde je...

V některých ohledech jde vývoj u nás možná rychleji než v jiných zemích. S Německem máme šanci udržet krok. Německo s účastí ČR na této iniciativě počítá jako s velmi důležitým partnerem. Kdyby tomu tak nebylo, nemělo by takový zájem o spolupráci a v takovém rozsahu, jakého jsme svědky. Nyní už např. pořádáme pravidelné semináře s německými špičkami Průmyslu 4.0, funguje smlouva mezi českým ministerstvem obchodu a průmyslu a jeho německým protějškem - Německo podepsalo s ČR tuto dohodu jako vůbec s první zemí. Pozoruhodné na tom je, že to funguje - nejde jen, jako to často bývá, o pouhou politickou proklamaci - skutečně se konají semináře, vědecké konference, setkání malých a středních firem. Německá strana nám poskytuje poradenství např. v oblasti testbedů, standardizace, atd.

Velkou roli v Průmyslu 4.0 hraje i výzkum a vývoj a právě Německo si často nechávalo klíčové aktivity jako výzkumná a vývojová centra na domácí půdě, ale situace se mění, už začínají vznikat i u nás, plánují se testbedy, znamená to, že se ČR dostává od podpůrného subdodavatele na vyšší úroveň?

Myslím, že tam bychom měli směrovat naše úsilí - nebudovat tu jen montovny, ale orientovat se na úlohu systémového integrátora při budování větších celků Průmyslu 4.0. Máme na to. Naši inženýři jsou jak vzdělaní, tak schopní propojovat věci dohromady, systémově uvažovat, integrovat, což bude právě v éře Průmyslu 4.0 zásadní. Jsme typickou zemí, která není velká, ale má schopné lidi, kteří umí kombinovat řešení a vytvářet z nich novou unikátní kvalitu. A myslím si, že i české vysoké školy mají na to, aby poskytly Průmyslu 4.0 vědeckou a vědeckotechnologickou podporu. 

V poslední době se ale právě často setkáváme se stížnostmi, že naše univerzity a technické školy zaostávají za potřebami průmyslu, že bude potřeba vzdělávací systém zásadně reorganizovat a reformovat, aby odpovídal potřebám budoucnosti...

Domnívám se, že to, co se vytrácí z našeho školství, je dotek průmyslové praxe a těsnější kontakt s realitou. Studenti pracují s počítačem a ideálními matematickými modely, ale málokdy si sáhnou na opravdový přístroj ve skutečné podnikové praxi. A k výrobní lince se mnohdy nedostanou za celou dobu svého studia. Musíme více hledat úlohy z praxe, pracovat se stejně moderními přístroji jako průmyslové firmy, řešit úlohy, které praxe potřebuje... a k tomu slouží právě testbedy jako zkušební, fyzicky realizované prototypové výrobní systémy, obvykle umístěné na akademické půdě.. Jakmile na školách bude strojní vybavení, přijdou zákonitě i úlohy jak propojit několik strojů dohromady, jak zařídit automatizovanou dopravu, naprogramovat robota, který bude manipulovat s výrobky a přitom bude kooperativní s lidmi - to by si měli studenti „osahat“ a vyzkoušet. A takoví studenti pak budou pro průmysl opravdu přínosem. Podniky je budou moci vzít a dosadit na patřičná místa, nebude nutné je složitě přeškolovat. Dnes bohužel učíme studenty příliš pracovat s papírem a notebookem, získávat teoretické znalosti, místo posilování kontaktu s praxí. 

Dotkl jste se jedné z důležitých oblastí a problémů Průmyslu 4.0: propojení, automatizace, nástup internetu věcí a s tím související potřebu standardizace.

Nejsme zemí, která bude standardy určovat, ale můžeme se účastnit jednání v komisích a organizacích, v jejichž pravomoci tato agenda je. Podstatné však je, že tyto standardy musíme respektovat, rychle je přijímat, aby s nimi naše průmyslová výroba a její produkty byly kompatibilní. Bude to samozřejmě vyžadovat, abychom měli kvalitní zástupce v mezinárodních komisích, osoby a úřady, které budou standardy schopny rychle zavádět, přinášet sem a vyžadovat je. Ale naopak můžeme velký byznys vybudovat v souvislosti s automatickým nebo poloautomatickým ověřováním dodržování těchto standardů a shody s nimi u různých výrobků nebo integrovaných řešení. Ověřovat u integrovaných celků soulad se standardy není jednoduché a bude to možná samostatná vědní a výrobní disciplína. A právě tam bychom se mohli uplatnit. To jsou zmíněné testbedy, kde se může standardizace ověřovat. Příslušné subjekty se budou vyvíjet podle potřeby, je to zajímavý a otevřený trh potenciálně s velkou mírou ziskovosti, takže čekám, že takovéto firmy tu vzniknou.

Další problém je otázka bezpečnosti, tedy v dnešním propojeném světě problém kyberbezpečnosti. Průmysl 4.0 slyšíme ze všech stran, ale méně už, jak je to s bezpečnosti, která ale patří v této koncepci k naprosto zásadním. České firmy patřily svého času v této otázce k absolutní špičce...

...a naštěstí stále ještě patří. Bez kybernetické bezpečnosti nelze budovat systémy Průmyslu 4.0, rizika napadení průmyslových sítí se zvyšují každým dnem. A je známé, že útočníci jsou vždy o krok napřed, takže je nutné se tomu věnovat. Průmysl bezpečnostního software má v Česku velké šance ještě růst. Nicméně myslím, že často se zapomíná na druhou stránku bezpečnosti, což je tzv. systémová bezpečnost. I když několik robotů, kteří spolupracují, nemusí nikdo přímo napadnout, ale samotné systémy se při vlastním uvažování strojů a jejich naprogramování mohou dostat do situace, která je neplánovaná a nebezpečná pro obsluhu stroje či zařízení i jeho bezprostřední okolí. I tady bude nutné vyvíjet řešení, která zabrání bezpečnostním rizikům „nezlomyslného charakteru“, která vzniknou čistě jen tím, že stroje se špatně dohodnou, nebo nejsou na určitou situaci primárně připraveny. Zjednodušeně řečeno: provedou správné kroky z hlediska každého ze strojů zvlášť, ale dohromady je v jejich souhrnu výsledek kritický. 

A to může být speciálně v etapě nástupu kolaborativních robotů problém, který je nutné řešit na systémové úrovni. Jestliže původně stačila jedna bezpečnostní pojistka, nyní musí být několik vícenásobných jištění, protože v průmyslové výrobě může mít chyba obrovské následky. Z tohoto pohledu přinese automatizace i obrovský nárůst požadavků na systémovou, strukturální bezpečnost. A tam jsme zatím teprve na začátku. Hodně mohou pomoci simulace a modelování procesů, ale je potřeba vytvořit takové počítačové modely, které nás donutí domýšlet věci do konce, pomohou zjistit kritická problémová místa, která je nutno ošetřit a vyzkoušet řadu alternativ, které mohou nastat např. právě při bezprostřední kooperaci s roboty, nebo práci s jinými stroji, vyvinout metodiky atd.

Pokud jde o samotnou spolupráci lidí s roboty, dnes je robot pro mnohé spojen s představou nebezpečné hromady železa, která je naprogramována pro určité úkoly. Výrobci musí vyvíjet roboty, kteří budou ohleduplní k člověku, a budou ho také při svém provozu brát do úvahy, např. se budou pohybovat pomaleji, mít menší tuhost, vyřešené problémy s přesností atd. Ale budou to i roboti, kteří budou umět přinejmenším do určité míry imitovat i emoce. Takoví už dnes existují, do budoucna  možná budou mít i své vlastní emoce, a budou se umět třeba s námi zasmát nad situací, nebo vyjádřit svůj nesouhlas. Cílem je, aby robot byl pro člověka  přirozenějším partnerem, abychom přestali rozlišovat, kdy spolupracujeme s člověkem, a kdy s robotem. Aby robot věděl, že u člověka musí bezpečně zastavit, mohl se ho dotknout, učit se od jeho pohybů.

Bude docházet ke změně samotného charakteru průmyslové výroby?

Bude. Bude hlavně možné zrychlit cyklus průmyslové výroby od objednávky k dodání hotového požadovaného výrobku. Změní se i variabilita výroby - zvýší se individualizace průmyslové produkce, a čím dál více operací bude založeno na výpočetních prostředcích a datech, která budou soustředěna kolem výrobku. Výrobek bude projíždět výrobní linkou, sám si bude „domlouvat“ potřebné operace, optimální dopravu, takže ve výrobě nebo při určitých typech výroby, nastane absolutní decentralizace. Výroba bude distribuovanější, s množstvím autonomních výrobních jednotek. Na rozdíl od dnes obvyklého centralizovaného systému bude velmi obtížné cokoli centrálně řídit a ovládat, ale to přinese také větší flexibilitu a ekonomický přínos. Bude to převrat ve výrobě, protože i složité průmyslové procesy bude možné řídit a supervizorovat na dálku z domova, vyrábět třeba nonstop ve dne v noci, a to přitom silně individuálizovaně, výrobky doslova na míru. 

Průmysl 4.0 bývá často zobrazován jako pokračování vývoje na časové ose od první průmyslové revoluce odstartované parním strojem, až po počítače jako zatím poslední, třetí fázi průmyslové revoluce. To může evokovat i další historické asociace provázející tyto etapy, jako třeba rozbíjení strojů dělníky ve viktoriánských přádelnách v Anglii během první průmyslové revoluce, nebo z nedávných dob averzi starších pracovníků k nastupujícím počítačům, o nichž se domnívali, že jim vezmou práci. 

Nedá se čekat něco podobného i s nástupem Průmyslu 4.0, třeba obavy lidí, že jejich pracovní místa obsadí roboti, kteří jsou rychlejší a přesnější, neunaví se a mohou pracovat nonstop bez víkendů a dovolených, nemají odbory a nestávkují?

Pro jednu významnou německou firmu jsme vyvíjeli plánovač a rozvrhování montážních operací. Systém každému dělníkovi na tabletu přiřazuje úkoly a po jejich vyřízení, poté, co potvrdí splnění daného úkolu, se mu dynamicky přiděluje nová úloha. Systém generuje i návod jak daný úkol nejlépe a nejrychleji provést. Řešení bylo nasazeno, přináší vyčíslitelné významné časové i finanční úspory, zvýšuje se efektivita, ale narazili jsme na neočekávaný problém: zákazník se po čase ozval s požadavkem, abychom systém předělali. Jako zdůvodnění uvedl, že dělníci se nechtěli smířit s tím, že je úkoluje nějaký stroj. Některý prostě nechce dělat určité operace, protože je považuje pod svoji úroveň, takže mistrovi řekne “pošlete tam mladého, tohle přece nebudu dělat já...“, ale počítač ho nadiriguje bez diskuze. Stejně tak mu neřekne k zaúkolování oblíbenou průpovídku nebo vtip - i když ani to by po technické stránce nebyl problém zařídit. A tak bylo po zjištění, že pracovníci tento přímý „počítačový dotek“ nemají rádi, nutné systém přepracovat tak, aby příkazy šly nejdříve mistrovi, a ten je následně přiděloval podřízeným. Upozorňovali jsme zákazníka, že je to krok zpět, navíc i poměrně nákladný, ale odpověď zněla: to nevadí, odbory, pokud bychom jim nevyhověly, by nás stály víc. Takže je zřejmé, že člověk bude mít i v automatizované éře Průmyslu 4.0 stále důležitou pozici. 

Předpovědi, že by s vyšším stupněm automatizace a začlenění robotů vzrostla nezaměstnanost, nelze přinejmenším u německých firem, kde byla tato problematika sledována, pozorovat, zaměstnanost se jim naopak zvyšuje. Lidé uvolňovaní z výroby jsou přeřazováni do supervizorských pozic, dohlížejí třeba na práci několika robotů nebo provádějí jinou činnost, např. ostrahu, údržbu. Zatím se daří převádět pracovníky z uvolněných dělnických míst zpravidla po malém zácviku na jiné pracovní zařazení.

Dá se čekat rozsáhlá restrukturalizace trhu práce, kdy se změní jeho charakter a budou požadovány profese, které dnes vlastně ještě ani neexistují. Uvolňují se klasické dělnické pozice a budou se nabízet místa ve službách, dozor, organizační funkce, školení, vzdělávání, elektronické obchodování, bude se rozvíjet sektor volnočasových aktivit, apod. Německo s tím zatím problém nemá.