Řekne-li se Průmysl 4.0, je takřka jisté, že se každému vybaví něco jiného, a to zejména podle toho, ve které oblasti se daný člověk pohybuje či jakou má profesní zkušenost. Průmysl 4.0 je nový fenomén, jenž zcela jistě ovlivní naši budoucnost, průmyslovou výrobu, i kvalitu našeho života. Obecně se odborníci shodují v názoru, že Průmysl 4.0 přinese nečekané možnosti takřka ve všech oblastech života, které dnes ani nedokážeme zcela odhadnout. Průmysl 4.0 má přímou souvislost s pojmem tzv. 4. průmyslové revoluce (robotizace). Ve stručnosti z historie: využití páry přineslo tzv. 1. průmyslovou revoluci, 2. průmyslová revoluce proběhla zavedením hromadné výroby s využitím elektřiny, 3. revoluce byla odstartována nasazením počítačů a 4. průmyslová revoluce je definována masivní robotizací výrobních procesů. Její základní vize se objevily kolem roku 2013. V této sféře se významně profilují velcí hráči z oblasti automatizace a průmyslu, například Siemens, Volkswagen, ABB nebo z oblasti IT, jako IBM, Cisco, Sysgo, SAP. Internet věcí (IoT) a Big data Internet věcí je klíčovým médiem pro přenos dat a řízení mezi jednotlivými stroji. Internet of Things (IoT) je systém přenosu dat, ve kterém mohou být různé objekty řízeny na dálku a navzájem spolu reagovat. To umožní vložené čipy, senzory a software. Klíčová je vzájemná konektivita a kompatibilita jednotlivých zařízení. Dříve byla strojní zařízení řízena zejména z velínů nebo z připojeného centrálního počítače. Díky klesající ceně a miniaturizaci čipů instalovaných do čidel a akčních členů se inteligence přenesla až na tu nejspodnější řídicí úroveň. To samozřejmě podstatně zrychlilo i zpřesnilo řídicí proces a nároky na výkon „centrálního počítače“. Pro komunikační a informační technologie nadále platí (a odhaduje se, že ještě cca 20 let bude zřejmě platit) známý Mooreův zákon, potvrzující, že výkonnost procesorů ICT technologií se každých 18 měsíců dvojnásobně zlepšují. Toto je klíčový fakt a všechna řešení v rámci Průmyslu 4.0 musí být připravena tak, aby komunikace probíhaly po standardizovaných a otevřených komunikačních protokolech. Standardizace je zde hlavním nástrojem, jenž zaručuje komunikaci mezi stroji a systémy. V tomto ohledu se jedná o velkou příležitost zejména pro certifikační společnosti našeho typu. V této oblasti TÜV SÜD zdárně rozvíjí své aktivity již delší dobu. Internet věcí vidíme denně kolem sebe – ať už v našem mobilním telefonu, při samoobslužném placení v hypermarketu namísto u pokladních, či využíváme-li internetové nebo mobilní bankovnictví místo osobní návštěvy pobočky. Řadu těchto prvků lze vidět už i u nás v mnoha výrobních závodech. S masivní digitalizací výroby samozřejmě nastane problém s množstvím přenášených a využívaných dat, čili se v daleko větší míře uplatní cloudová úložiště, 3D tisk, datová centra, plně automatizované velíny či „chytré sklady“, které samy informují o docházejících zásobách. Náročnost na kapacitu přenášených dat si lze nyní stěží představit a odhady se dramaticky liší. Některé studie uvádějí, že počet zařízení připojených k internetu se do roku 2020 pětkrát zvýší – ze stávajících cca 5 na 25 miliard, z čehož asi 1/3 budou zařízení pro průmysl a služby. Zajímavě může působit také odhad, že do patnácti let bude mít každý (v průmyslově vyspělém světě) ve svém nejbližším každodenním okolí přítomno asi 30–50 000 zařízení připojených na internet v rámci IoT. Situace v České repu blice Pokud jde o jednotlivé státy, pak evropským leaderem tohoto trendu je jednoznačně Německo (Industrie 4.0), zejména pro svou průmyslovou infrastrukturu, silnou ekonomiku, podporu ze strany státu i dostatek odborníků. Dalšími iniciativami jsou např. Industrial Internet Consortium nebo Smart Manufacturing Leadership Coalition v USA, Japonsku, Číně atd. Jak víme, průmysl v České republice tvoří cca 32 % HPH. V České republice tyto trendy sleduje mnoho firem a sdružení. Jedním z těchto vizionářů je mj. Elektrotechnická asociace ČR. Obecně existuje vůle české vlády podporovat robotizaci průmyslu a tento záměr byl zhmotněn do vládní koncepce v dokumentu Národní iniciativa Průmysl 4.0 ze září 2015, vydaném Ministerstvem průmyslu a obchodu. V tomto dokumentu je uváděno, že vláda ČR bude usilovat o vytvoření vhodného prostředí, ve kterém bude možno průmyslové podniky a společenské prostředí rozvíjet tak, aby v novém digitálním světě obstály. Půjde o vybudování datové a komunikační infrastruktury, vzdělávací systém, nové nástroje trhu práce, adaptaci společenského prostředí a podporu investic do nových technologií. ČR má dobrou inovační výkonnost, ale ne příliš v oblasti IT. Za slabé stránky považuje dokument obecné nepochopení pojmů a nepřipouštění si rozsahu, neexistující představu o nákladech a výnosech a nedostatečnou specializaci školství. Vzhledem k tomu, že si strategie adaptace na čtvrtou průmyslovou revoluci bere za vzor Německo, měla by se ČR přeorientovat na vytváření pracovních míst s vyšší přidanou hodnotou. Průmysl 4.0 – přínos Je nesporné, že trend, jakým Průmysl 4.0 je, nelze zastavit. Za hlavní výhodu považují experti úsporu času a peněz. Řadu činností bude možné plně automatizovat pomocí „chytrých strojů“. Dojde ke zkvalitnění lidského života díky vyšší produktivitě práce a úbytku monotónních prací. Průmysl 4.0 je také nadějí pro snižování negativních lidských vlivů na životní prostředí a náročnost spotřeby energie. Firmy zároveň získají větší flexibilitu. Pokud se nečekaně zvýší poptávka, nebudou muset shánět krátkodobé zaměstnance, a když spotřeba klesne, vyhnou se složitému propouštění. V první fázi bude zřejmě pracovních míst ubývat, ale časem vzroste poptávka po pracovnících s vyšší kvalifikací. Vznikne mnoho nových míst v IT, vývoji a marketingu. Zahraniční zkušenosti ukazují, že na jedno ztracené místo by mělo přibýt 2,5 nového. Budou redukována nízko kvalifikovaná místa. Díky levnějším výrobkům by mělo dojít ke zvýšení kupní síly, a tím pádem k růstu spotřeby a blahobytu společnosti. Promění se i výuka na školách. Hlavním rizikem totiž není samotný Průmysl 4.0, ale to, že jej včas nezachytíme. V praxi ale firmy budou zřejmě pozorné, protože jsou „pupeční šňůrou“ spojeny s Německem a budou muset zvládnout reagovat na tamní trendy. Produktivita práce by po čtvrté průmyslové revoluci měla vzrůst o 30 %. Protože by naše produktivita, a tím pádem i produkce na obyvatele, měla vzrůst ještě více, jedním z logických kroků by bylo další zkrácení pracovní doby tak, jako se to v současnosti děje třeba v severní Evropě. Je docela možné, že Průmysl 4.0 umožní realizaci prozatím smělých vizí o tzv. minimálním nepodmíněném příjmu, tj. že každý občan automaticky dostává od státu určitou částku peněz na důstojný život nezávisle na tom, zda pracuje či ne. Oproti dnešnímu standardnímu vnímání pravděpodobně nastane velký posun i v oblasti ekonomiky a účetnictví. Již teď se mluví o návratu kryptoměny, jakou je např. bitcoin, do této sféry. Je logické, že tzv. chytré stroje budou samy nejlépe vědět, kolik produktů vyrobily a jaké byly přesné výrobní náklady na produkt. Tyto výrobní stroje budou připojeny na internet s přístupem do firemních účetních systémů. Proč by si tedy samy svou práci „nevyfakturovaly“ nebo neobjednaly chybějící součástky pro další výrobu? Průmysl 4.0. – další výzvy Samozřejmě, že ani tato oblast se neobejde bez rizik a nových výzev. Jedním z hlavních problémů bude kompatibilita mezi stroji, bezpečnost dat a IT sítí, hackerské útoky a zneužívání dat. K rizikům patří také propouštění v úvodních fázích nástupu robotizace výroby. Pro ČR je odhadováno ohrožení cca 54 % pracovních míst (srovnatelné např. s Rakouskem). Kromě méně kvalifikovaných pracovních pozic budou ohroženy i pozice vyšší, které jsou spojeny s rutinními činnostmi (administrativa, zpracování dat a analýzy, střední management apod.). Naopak ty pozice, jejichž výkon vyžaduje aktivní vyjednávání, kreativitu či sociální inteligenci, budou ohroženy v podstatně menší míře, neboť jejich automatizace je zatím obtížná. Mezi hlavní rizika přibudou jistě i hackerské útoky a zneužívání dat. Další vývoj v obraně proti těmto hrozbám bude záviset do značné míry na politice států i EU a zejména na legislativě. Lze říci, že pokud budou IT řešení a systémy jasněji definované a certifikované, pomůže nám to lépe se ochránit. V posledních letech jsou zaznamenávány častěji předem promyšlené útoky na „chytré stroje a systémy“ z oblasti tzv. kyberprostoru u velkých podniků. Hrozba je už reálná. Velkým rizikem také mohou být nekompatibilní nebo nestandardní řešení či výrobky integrované do systému „chytré továrny“. Důsledkem mohou být havárie, nefunkčnost, ztráta dat a podobně. Podcenění rizik se rozhodně nevyplatí. Kontrola dodržování technických předpisů, norem a zákonů je oborem naší společnosti a v této oblasti jsme schopni garantovat mnoho typů služeb. Funkční bezpečnost strojů a IT je běžnou činností pro naše zákazníky. TÜV SÜD – příležitosti v systémech managementu, standardizace, bezpečnost strojů a IT Iniciativa Průmysl 4.0 vyhlášená Vládou ČR se ze systémového pohledu opírá o tři klíčové vize: » Vize horizontální integrace všech subsystémů – objednávky, výroba, expedice produktu, servis » Vize vertikální integrace všech subsystémů – od nejnižší úrovně automatického řízení procesů přes řízení výroby, plánování zdrojů, ERP systémy (Enterprise Resource Planning) » Vize plné počítačové integrace všech inženýrských procesů – zadání, designu, vývoje, realizace, testování a verifikace až po plánování životního cyklu produktu Horizontální a vertikální integrace vyžadují přísnou standardizaci komunikačních rozhraní, jasné funkcionality a definice protokolů integrace. Budou vznikat různé IT architektury v různých typech podniků s odlišným charakterem výroby. Všude však stále budou pracovat lidé a očekává se, že stroje i lidé spolu budou více komunikovat, vyjednávat, spolupracovat. Aby k takovéto silné komunikační spolupráci mohlo docházet úspěšně, dojde i k proměnám stávajících systémů managementu. Jinými slovy, i v chytrých továrnách musí pracovat lidé, kteří se musí řídit definovanými procesy – např. systémy managementu. V tomto vidí TÜV SÜD Czech další prostor své působnosti. Na implementaci nových typů systémů managementu budeme připraveni. Standardizace Plnou integraci decentralizovaných řešení v Průmyslu 4.0 si nelze představit bez standardizace, přičemž bude zcela nezbytné podřídit všechny standardy, včetně vnitropodnikových, požadavkům a mezinárodním standardům vytvořeným společně s velkými globálními hráči a platformami. Stejně tak i česká řešení pro domácí trh budou muset splňovat standardizační požadavky globálního rozsahu. České instituce a odborníci by měli začít včas věnovat svou pozornost certifikačním nebo standardizačním orgánům a jejich požadavkům. Požadavky na bezpe čnost a spolehlivost Bezpečnost a spolehlivost musí být chápány komplexně a systémově. Samozřejmostí musí být zajištění základní datové a komunikační bezpečnosti (cybersecurity) tak, jak ji dnes běžně poskytuje oblast ICT. S touto základní bezpečností má problém většina českých podniků, zejména malých a středních. Podniky budou muset ve vlastním zájmu mít větší přehled o situaci v jejich kyberprostoru. Zvláštní a důležitou kapitolou bude funkční a softwarová bezpečnost „chytrých strojů“. Pozornost musí být cíleně věnována i bezpečnosti automatizovaného provozu zařízení, ať již pro člověka či jako prevence proti prvotnímu zničení zařízení. Legislativní dohled a ochrana před riziky , audity , certifikace Nezbytné úpravy právního rámce a regulačního prostředí budou hrát velmi důležitou roli a nyní jsme v přípravné fázi. Koncept Průmyslu 4.0 bude vyžadovat vytvoření nových regulačních podmínek a úpravu stávající legislativy. Zapojení moderních technologií do výroby a automatizace výrobních procesů budou klást zvýšené požadavky na vytvoření regulačních opatření, jako audity a certifikace, distribuovaný monitoring bezpečnostních zařízení, anebo stanovení odpovědnosti za vzniklé škody způsobené autonomními systémy. Důležitým prvkem je rovněž legislativní ošetření konkrétní zodpovědnosti za činnost autonomních systémů, zejména za škody, které by mohly vzniknout jejich chybnou funkcí. Dosažení provozní spolehlivosti celého výrobního zařízení bude díky nové filozofii provozu decentralizovaných systémů řízení velmi komplikované. V návaznosti na zavádění standardů konceptu Průmysl 4.0 bude nutné revidovat právní předpisy v oblasti normalizace, zkušebnictví a akreditace a provést revize v oblasti českých technických norem. My v TÜV SÜD Czech silně věříme v technologie a budoucnost trendů jako je Průmysl 4.0. Rádi vám pomůžeme se v této nové oblasti uplatnit co nejlépe. TÜV SÜD Czech, www.tuv-sud.cz
