Testbed pro Průmysl 4.0 v pražských Dejvicích je prvním zařízením svého druhu u nás. Nejen o něm, ale i o spolupráci akademické a průmyslové sféry i o unikátních řešeních Siemens, která tvoří srdce i mozek celé laboratoře, jsme si povídali s Pavlem Burgetem, vedoucím Testbedu pro Průmysl 4.0 Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky.
Nápad vybudovat v Praze v rámci ČVUT první český Testbed vznikl na základě spolupráce ředitele Českého institutu robotiky a kybernetiky (ČIIRK) profesora Vladimíra Maříka a jeho německého kolegy profesora Wolfganga Wahlstera z Institutu pro umělou inteligenci v Saarbrueckenu (DFKI), který je duchovním otcem myšlenky Průmyslu 4.0 v Německu. Profesor Mařík je hlavním propagátorem myšlenky Průmysl 4.0 v České republice a vedoucím týmu, který připravoval vládní iniciativu Průmysl 4.0. Cílem obou institucí je právě budování testbedů a jejich vzájemné propojení.
Ano, několik laboratoří je např. na univerzitách v Saarbrueckenu, Aachenu, Stuttgartu a dalších. Budování testbedů je plně v kontextu rozvíjení myšlenky Průmyslu 4.0. Zaměřují se na různé oblasti, některé jsou vyloženě experimentální, jiné se více přibližují průmyslové výrobě. Společným prvkem je snaha zkoumat nové možnosti a metody, jak reálně použít principy Průmyslu 4.0.
Testbed bude sloužit vědeckému výzkumu, výuce studentů a soukromým firmám pro testování nových technologií před nasazením v praxi. Zkoumáme nové směry vývoje digitálních technologií a snažíme se s nimi seznámit odbornou veřejnost a uvádět je do praxe.
Testbed se rozkládá ve dvou podlažích. V přízemní je instalovaná výrobní linka s dopravníkem a robotem KUKA spolupracujícím s člověkem, v suterénní laboratoři jsou velké roboty a obráběcí centra. Obě části linky jsou propojené a vzájemně spolu komunikují prostřednictvím sítě Profinet.
Spodní část laboratoře se však více profiluje na operace obrábění a kromě robotů se specializuje na obráběcí stroje, jejich modelování, diagnostiku a optimální řízení. Horní část laboratoře se zaměřuje především na operace montáže, adaptivní rekonfigurace strojů, autonomní roboty a spolupráci robotů s člověkem. Obě laboratoře jsou zapojeny do systému správy životního cyklu výrobku a mohou navzájem pracovat například jako subdodavatelé v dodavatelském řetězci koncového výrobce.
Společnost Siemens pokrývá svými nástroji většinu oblastí, které Průmysl 4.0 zasahuje. Jednou z důležitých věcí jsou produkty PLM Software a jejich nástroje pro návrh produktu, simulace na různých úrovních, generování dat pro výrobu, příprava výrobního postupu, samotná příprava a simulace technologie.
Dále je zde široké portfolio řešení pro automatizaci výroby z rodiny řídicích systémů Simatic a jejich propojení se simulačními prostředky. Simulaci lze díky tomu řídit přímo z PLC systémů a kombinovat ji s reálnými prvky. Všechno přitom funguje perfektně dohromady díky vzájemné propojitelnosti a integraci dílčích komponent. V takovéto šíři záběru řešení a nástrojů nemá Siemens na trhu konkurenci. Navíc je právem považován za lídra na poli inovací a vizionáře v dalším vývoji konceptu Průmyslu 4.0.
Hlavním řídicím systémem je PLC Simatic S7-1518, do linky jsou ale kvůli modularitě zapojeny i menší řídicí systémy Simatic S7-1512, které ovládají jednotlivá připojená zařízení. Pro vizualizaci používáme HMI dotykové panely. Pro obrábění používáme Sinumerik nejen s tradičními obráběcími stroji, ale také s obráběcími roboty. Pro komunikaci používáme Profinet, k dispozici je také protokol OPC UA pro budoucí rozšiřování o další řídicí systémy. Samozřejmostí je použití softwarových nástrojů Teamcenter, Tecnomatix, NX, TIA Portal, Information Server a dalších. Velký důraz klademe na využití diagnostických prostředků, ať už se jedná o diagnostiku komunikace Profinet, diagnostiku samotných zařízení nebo sledování provozních podmínek strojů, tzv. condition monitoring. Do budoucna uvažujeme o zařazení například lineárních samostatně řiditelných pohonů Sinamics a zavedení nástrojů Simatic IT pro řízení a optimalizaci výroby.
Podle mého názoru lze čekat stále zřetelnější nástup digitalizace na různých stupních hodnotového řetězce výrobku a stále výraznější podíl strojů při vykonávání monotónní práce. Stále více se budou projevovat prvky umělé inteligence ať už v oblasti rozpoznávání a zpracování obrazu, vyhodnocování provozních dat nebo v oblasti různých expertních systémů podporujících rozhodování. Automobilový průmysl si nejspíše zachová svou vůdčí pozici, ostatně už nyní je v mnoha oblastech lídrem digitalizace a inovací. Kromě toho můžeme očekávat větší podíl robotizace a autonomního zpracování v takových činnostech, kde dosud převládala manuální práce.
Obrovský, zatím nevyužitý potenciál vidím ve sběru a následné analýze dat získaných z výroby. Pomocí speciálně vytvořených algoritmů nebo matematických modelů lze odhalit mnoho důležitých informací a zlepšit třeba včasnou diagnostiku hrozících poruchových stavů a naplánovat odstávku nebo servis stroje dřív, než dojde k poškození dílu. Stejně tak je velký potenciál v digitalizaci jednotlivých stupňů hodnotového řetězce a v postupném zavádění digitálního dvojčete výrobku a výrobního procesu.
Dne 10. července 2024 byl oficiálně představen první zdroj elektrické energie svého druhu v České republice. Jedná se o tzv. hybridní zdroj, sestávající z šesti plynových turbín o celkovém výkonu 32,4 MW a největšího bateriového úložiště v Česku s kapacitou 22 MWh. Společnost Siemens je generálním dodavatelem tohoto moderního energetického zdroje.
Společnost Siemens dodala decentralizované pohony a řídicí systémy pro firmu Moravia Cans, která vyrábí hliníkové nádobky na aerosolové přípravky pro mnoho významných výrobců a značek kosmetiky. Technika Siemens se zde stará o manipulaci s hotovými nádobkami, jejich balení a intralogistiku. Za zmínku stojí zejména využití decentrálních měničů a zjednodušení realizace bezpečnostních funkcí využitím komunikace PROFIsafe.
Proč se vlastně Česko stalo pivní velmocí? Jak vypadá česká pivovarnická scéna, o který druh piv roste zájem, jaká technologie v posledních letech nejvíce ovlivnila výrobu piva? Nejen na tyto otázky odpovídá Martin Kočí, Siemens odborník na technologie v potravinářství a zejména v pivovarnickém průmyslu.
V říjnu 2024 vstoupila v platnost nová evropská směrnice NIS2, která významně upravuje pravidla kybernetické bezpečnosti. V průběhu příštího roku vstoupí v platnost nový český zákon o kybernetické bezpečnosti. Obojí se dotkne velkého počtu nejen výrobních firem u nás. Jsme na to připraveni? Co můžeme udělat, aby implementace NIS2 proběhla úspěšně a „bezbolestně“? Cenné rady přináší Miroslav Kuric, konzultant pro digitalizaci průmyslu a odborník na kybernetickou bezpečnost ve výrobě ze společnosti Siemens.
