Informačné a komunikačné technológie (IKT)

Pripojenie (konektivita) je neoddeliteľnou súčasťou vývoja pracovísk budúcnosti. Výrobné procesy by v globále mali bezproblémovo a obojsmerne interagovať s objektmi reálneho sveta a okolitým prostredím, a to naprieč rôznymi aplikáciami a zainteresovanými stranami, čím sa podarí vytvoriť skutočný „internet vecí“. Priama interakcia pracovníkov s fyzickými systémami umožní realizovať procesy, ktoré si budú „uvedomovať“ reálny svet, bude založená na udalostiach a podstatne prispôsobivejšia, ako dnešné procesy, čoho výsledkom bude oveľa lepší prehľad, lepšia schopnosť reagovať a vyššia bezpečnosť na pracovisku budúcnosti.

Podnikové informačné systémy musia byť veľmi spoľahlivé, aby dokázali zabezpečiť globálnu spoluprácu naprieč rôznymi organizáciami, podobne ako je to so službami, ktoré sa už dnes ponúkajú na internete. Bude potrebné vyvinúť celosvetovo akceptované normy, metódy a nástroje umožňujúce vytváranie rozsiahlych infraštruktúr, ktoré bude možné efektívne konfigurovať, prepájať a monitorovať. Na zabezpečenie riadenia veľkého a rýchlo narastajúceho počtu zariadení bude potrebné vyvinúť inteligentné systémy s pokročilými samokonfiguračnými, samomonitorovacími a samodiagnostickými funkciami. Jednou z najväčších výziev konektivity je však bezpečnosť. Rôzne zúčastnené strany s odlišným podnikateľským zameraním a hierarchiou budú mať spoločný prístup k produktom, výrobe a zákazníckym údajom mimo hranice svojich podnikov, aby bolo možné realizovať rôzne výrobné postupy.

Mobilita bude na pracovisku budúcnosti zohrávať nezastupiteľnú úlohu, nakoľko vďaka nej budú radoví pracovníci aj vedúci prevádzok zásobovaní dôležitými údajmi, a to len ťuknutím prsta. IKT sa okrem čistej konektivity budú musieť zamerať na mechanizmy infraštruktúry, ktoré budú podporovať potreby výrobných spoločností (t. j. prispôsobiteľné cloudové služby na uskladnenie údajov a poskytovanie výpočtového výkonu, odolné a účinne bezpečnostné a platobné mechanizmy, ako aj prostriedky na zber vyhradených údajov a analytické nástroje). Bolo by potrebné vyvinúť aj výrobné aplikácie novej generácie podporujúce mobilné riešenia, napr. sledovateľnosť výroby a logistiky, genealógiu produktov, ich distribúciu rôznymi kanálmi, ako aj obchod s výrobnými aplikáciami.
Výskum IKT v oblasti výrobnej inteligencie bude musieť počítať s obrovským množstvom údajov pochádzajúcim z nárastu spolupráce, konektivity a poskytovania zmysluplných informácií mobilným zariadeniam vedúcich prevádzkových pracovníkov a manažérov podniku.

V porovnaní s dnešným stavom bude potrebné posunúť sa aj v takých oblastiach, ako komplexné spracovanie udalostí, analýza údajov v reálnom čase a predpovedanie komplexného scenára. Cieľom výskumu, vývoja a inovácií v tejto oblasti bude poskytnúť úplnú transparentnosť na všetkých úrovniach výrobného procesu. Tá je nevyhnutná pre optimalizáciu prevádzkovej efektivity a zabezpečenie bezproblémového sledovania a zaručenia zhody s legislatívou. Väčšina systémov podnikovej inteligencie umožňuje len analyzovať údaje vo forme reportov. Avšak vďaka technológiám so zabudovanou pamäťou budú môcť výrobné podniky budúcnosti analyzovať údaje v reálnom čase a „hrať sa“ s nimi.

Všetky riešenia by v budúcnosti mali byť udržateľnejšie a mali by poskytovať spôsoby na znižovanie spotreby energie, zvýšenie trvalej udržateľnosti a znovu použitia prostredníctvom rekonfigurovateľných modulov. Veľa pozornosti sa venuje vývoju technológií, ktoré pomáhajú maximalizovať dosah na malé a stredné podniky s cieľom sprístupniť im cenovo dostupné a mimoriadne výkonné moderné výrobné technológie a rýchlo ich industrializovať, aby dokázali dodávať inovatívne produkty s výhodnou konkurencieschopnou cenou.

Veľký dosah budú mať aj nasledujúce technológie

Riešenia IKT pre prevádzku a vnímanie fyzického sveta

Zdroje reálneho sveta, napr. obrábacie stroje, roboty, linky, nástroje či operátori, sú integrálnou súčasťou informačnej štruktúry výrobných procesov. Všetky tieto subjekty potrebujú byť prepojené navzájom, ako aj na chrbticové systémy a súčasne musia mať povedomie o okolitom prostredí.

Riešenia IKT pre novú generáciu úložísk údajov a dolovanie informácií

Bude potrebné uskladniť narastajúce množstvo údajov z prevádzky a dodávateľských reťazcov spôsobom odolným proti chybám. Informácie vnorené v týchto údajoch bude potrebné vytiahnuť a poskytnúť. Nové IKT riešenia budú umožňovať zložité dopytovanie distribuovaných alebo heterogénnych zdrojov údajov, ktoré sa budú spúšťať v zlomkoch sekundy. Nástroje podnikovej inteligencie na analýzu reťazcov zložitých údajov obsahujú možnosť rozhodovania v reálnom čase naprieč všetkými úrovňami podniku.

Riešenia IKT na nasadenie bezpečných, vysoko výkonných a otvorených platforiem služieb

Distribuované a spolupracujúce aplikácie budú implementované prostredníctvom spájania služieb nasadzovaných rôznymi malými aj veľkými IKT a dodávateľmi výrobných zariadení a technológií. Cloud bude miestom stretnutia, kde sa budú poskytovať funkcionality definované používateľmi prostredníctvom služieb, ktoré sú spoľahlivé, bezpečné a s garantovaným výkonom. Otvorené štandardy zabezpečia úplnú vzájomnú prepojiteľnosť z pohľadu údajov a aplikácií.

Riešenia IKT na modelovanie a simuláciu

Zložité prostredia treba neustála opisovať sémantickými modelmi, aby bolo možné vytvárať vzájomné vzťahy medzi informáciami, opisovať ich dynamiku a predpovedať ich správanie. Znalosti z rôznych zdrojov (napr. od ľudí, zo skúsenosti či výskumu) budú plne k dispozícii a kompletne využité konkrétnymi nástrojmi modelovania a simulácie. Z tohto hľadiska budú prioritami simulačné techniky týkajúce sa konkrétnych prepojení (produkt – proces – výrobné systémy), a to zvlášť:

  • integrované znalostné systémy podporujúce prístup typických príkladov produktov a procesov so schopnosťou samoučenia pre poloautomatizovanú aktualizáciu pravidiel návrhu;
  • modelovanie a simulácia obmedzení výrobných procesov, ktoré ovplyvňujú vlastnosti a možnosti vstupných materiálov;
  • modelovanie a simulácia metód výrobných procesov zahŕňajúce javy súvisiace s mechanikou, energetikou, kvapalinami a chémiou;
  • vzájomné prepojenie CAE modelov umožňujúce rýchle a úplne virtuálne overovanie zložitých procesov;
  • integrácia metód modelovania a simulácie výrobných procesov v rámci viacdisciplinárnej optimalizácie návrhu (MDO) umožňujúcej holistický prístup a garantovanie rýchlych a nenákladných výsledkov.

Spolupracujúca a decentralizovaná aplikačná architektúra a vývojové nástroje

V rozsiahlych podnikoch a na globalizovaných trhoch už viac nebudú aplikácie (napr. riadenie životného cyklu a dodávateľských reťazcov, monitorovanie a riadenie či riadenie vzťahov so zákazníkmi) pracovať v uzavretých monolitických štruktúrach. Zúčastnené strany a zákazníci budú pracovať v rámci spoločnej platformy využívajúcej cloud riešenia, čo povedie k výtvoreniu nových prostredí pre vývoj a testovanie softvéru viac orientovaných na netechnických používateľov podporu rozvoja podnikových procesov.

V nasledujúcej časti opíšeme trendy vo výrobných stratégiách.

Literatúra

[1] Factories of the Future. Multi-annual roadmap for the contractual PPP under Horizon 2020. European Commission 2013.