Prečo Industry 5.0?

Už dlhodobo čelí celý svet zmene klímy a aj z nej hroziacemu kolapsu biodiverzity. Tieto zmeny môžu spustiť reťazovú reakciu s nepredstaviteľnými následkami v oblasti politiky, demografie a hospodárstva vrátane priemyslu. Hrozí vznik nestabilít rôzneho druhu, čo potvrdzujú aj následky, ktoré spôsobila pandémia COVID-19, keď došlo k vážnemu narušeniu dodávateľsko-odberateľských reťazcov a tým aj stability ekonomického systému ako celku. Globalizácia s cieľom maximalizácie okamžitých ziskov ukázala svoju nízku odolnosť voči takýmto otrasom. Situácia sa ešte viac zhoršila, keď sa prijímali opatrenia iba na podporu existujúcich hospodárskych a sociálnych činností, čiže na zmiernenie krátkodobých účinkov pandémie, namiesto vytvorenia predpokladov na celkovú zmenu hodnotového rebríčka a motivácie [3]. Čelíme celému radu výziev prevažne ekologického charakteru. Jednou z nich je prechod od súčasného tzv. lineárneho ekonomického modelu, ktorý sa vyznačuje princípom vziať – vyrobiť – zlikvidovať, k obehovému (cyklickému) modelu, ktorý sa snaží čo najviac maximalizovať hodnotu výrobkov a materiálov tým, že ich udržiava v obehu.

Koncept Industry 4.0 je typickým predstaviteľom lineárneho modelu, keď vychádza z paradigmy orientovania sa na rast, na získavanie hodnôt často vysoko energeticky náročným spôsobom a za cenu masívneho využívania zdrojov. Tento prístup je však v rozpore s požiadavkou dosiahnutia trvalo udržateľného rozvoja. Industry 4.0 je paradigma, ktorá je v podstate technologická, sústreďuje sa na vznik kyberneticko-fyzických systémov a ponúka prísľub vyššej efektívnosti prostredníctvom digitálneho prepojenia a umelej inteligencie. Avšak takáto paradigma v súčasnej podobe nie je vhodná v kontexte klimatickej krízy a nerieši ani hlboké sociálne napätie. Problematická je aj jej modifikácia, keďže je doslova štrukturálne zosúladená s optimalizáciou obchodných modelov a ekonomického myslenia, ktoré sú hlavnými príčinami súčasných hrozieb. Súčasná digitálna ekonomika je modelom, v ktorom víťaz berie všetko, pričom vytvára technologický monopol a obrovskú nerovnosť v bohatstve.

Industry 4.0 na zvládnutie dnešných výziev chýbajú najmä tieto kľúčové prvky a aspekty [2]:

  • regeneračné prvky priemyselnej transformácie, aby sa obehové hospodárstvo a pozitívne regeneračné spätné väzby nepovažovali za vedľajšie, ale za kľúčový pilier návrhu celých hodnotových reťazcov;
  • sociálny rozmer, ktorý vyžaduje pozornosť venovanú psychickej pohode pracovníkov, potrebe sociálneho začlenenia a prijatiu technológií, ktoré nenahrádzajú, ale skôr dopĺňajú ľudské schopnosti, kedykoľvek je to možné;
  • jasný environmentálny rozmer, ktorý vedie k podpore transformácie eliminujúcej používanie fosílnych palív a energetickej účinnosti, využíva riešenia založené na prírode, obnovuje úložiská uhlíka, obnovuje biodiverzitu a vytvára nové spôsoby, ako prosperovať v symbióze s prírodnými systémami.

Industry 5.0 nepredstavuje technologický skok vpred, ale z istého uhla pohľadu vkladá prístup Industry 4.0 do širšieho kontextu, čím poskytuje prvok obnovy (regenerácie) a smerovanie technologickej transformácie priemyselnej výroby v prospech ľudí a prírody so zámerom prepojiť digitálnu transformáciu s udržateľnosťou životného prostredia a jeho zdrojmi. Industry 5.0 znamená predovšetkým rozhodný odklon od modelov so zameraním na výrobu pre zisk smerom k vyváženejšiemu pohľadu na hodnotu v čase a k viachodnotovému chápaniu kapitálu – ľudského, prírodného aj finančného. V prospech konceptu Industry 5.0 hrá aj fakt jeho zvýšenej odolnosti vzhľadom na zabezpečenie dodávok produktov a služieb počas kríz, čo sa prejavilo práve počas pandémie COVID-19 [3]. Spoločnosti vykonávajúce záťažové testovanie a uplatňujúce kritériá environmentálneho a sociálneho riadenia preukázali totiž väčšiu odolnosť vo vzťahu k dodávkam. Regeneračné prístupy a prístupy obehového hospodárstva sú jadrom Industry 5.0, v ktorom sú spojené tri kľúčové systémové princípy:

  • návrh opatrení na systematické zhodnocovanie odpadov a minimalizáciu znečistenia;
  • maximalizácia udržiavania výrobkov a materiálov v produktívnom používaní a obehu;
  • regenerácia prírodných systémov (napr. zachytávanie uhlíka).

Industry 5.0 má jasný cieľ, ktorý umožní prechod na priemyselne relevantné, medzisektorové, regeneratívne a obehové hospodárske cesty, čo znamená prechod od paradigiem Industry 4.0, ktoré podporujú hlavne digitálne ťažobné a spotrebné hospodárske činnosti. V tejto súvislosti hrá dôležitú úlohu pojem tzv. dvojitého (spoločného) prechodu [4].

Dvojitý prechod

Anglický pojem twin transition možno chápať ako spoločné pôsobenie digitalizácie a opatrení plynúcich zo Zelenej dohody pre Európu pri prechode spoločnosti do stavu klimatickej neutrality. Pritom je jasné, že dvojitý ekologický a digitálny prechod ovplyvní každú časť nášho hospodárstva, spoločnosti a priemyslu. Len na ilustráciu, do tohto prechodu spadá napr. ukončenie výroby vozidiel so spaľovacím motorom najneskôr do roku 2035 a úplný prechod k elektromobilite, resp. využitiu vodíkového pohonu. Hlavným cieľom je zvrátiť negatívny trend zmeny klímy vrátane globálneho otepľovania, pričom digitalizácia so svojimi prostriedkami môže prispieť k udržateľnosti životného prostredia a k zmenám potrebným na ekologický prechod. Keďže je zjavné, že ciele v oblasti zelených a digitálnych technológií sa navzájom dopĺňajú a ovplyvňujú, nie je možné tieto dve oblasti od seba oddeliť.

Tzv. balíky Fit for 55 [5] budú hnacou silou prechodu na dosiahnutie zníženia emisií uhlíka (podiel výroby materiálov sa na emisiách skleníkových plynov zvýšil z 15 % v roku 1995 na 23 % v roku 2015) do roku 2030 o 55 % a všetky odvetvia budú zohrávať dôležitú úlohu pri napomáhaní dosiahnutia tohto cieľa. Digitálne technológie, ako je umelá inteligencia, cloud computing či internet vecí [4], môžu významne ovplyvniť rýchlosť a rozsah dosahovania cieľov v oblasti dekarbonizácie. Hoci digitálne technológie môžu pomôcť väčšine odvetví hospodárstva stať sa ekologickejšími, samotné odvetvie informačných a komunikačných technológií musí tiež prijať zodpovednosť za dodržiavanie vysokých ekologických noriem, napr. pri správe dát, v čom môžu veľmi pomôcť také technológie ako edge a fog computing.

Dvojitý prechod predstavuje v svojej podstate súbor odporúčaní, ktoré možno zhrnúť do troch navzájom prepojených základných úrovní, resp. oblastí. Konkrétne ide o priemyselnú, technologickú a znalostnú úroveň [4] (obr. 15).

Záver

Aby sa dosiahol zvrat vo vývoji klímy a v znižovaní biodiverzity, je nevyhnutné znížiť spotrebu surovín a energií. Takto by sa v prípade Európy znížila aj jej závislosť od dovozu z iných krajín. Koncept Industry 5.0 sa javí ako perspektívny nástroj na splnenie tohto cieľa, keďže je charakteristický regeneratívnym prístupom využívajúcim obehové hospodárstvo, a tak môže napĺňať tzv. trojitú požiadavku súčasnosti – chrániť, pripravovať a transformovať. Svojou regeneratívnosťou chráni zdroje a vracia ich naspäť do obehu. Pripravuje hospodárstvo na lepšiu konkurencieschopnosť a vyššiu nezávislosť od zdrojov. Len v dôsledku dekarbonizácie by sa znížila závislosť EÚ od dovozu energie, konkrétne z terajších 54 % na 20 % do roku 2050. A napokon by sa zabezpečila premena, čiže transformácia, ekonomiky, spôsobu života a vzťahu voči prostrediu zmenou kritérií merania a vyhodnocovania posunom z oblasti čisto finančných ukazovateľov a okamžitého zisku do oblastí, ako sú napr. návratnosť hmotných a prírodných aktív a investovanej energie či zhodnocovanie ľudského a prírodného kapitálu [2].

V rámci tohto seriálu sme čitateľov oboznamovali s novým konceptom Industry 5.0, ktorý je na rozdiel od už známeho konceptu Industry 4.0 riadený hodnotami (value-driven), ako je ochrana prírody, klímy či sociálnej spravodlivosti. Postupne sme opisovali základné technológie podporujúce tento koncept, ako sú uvedené v jeho základnom dokumente [1]. Napokon tento seriál uzatvárame opisom transformačnej vízie pre Európu poukazujúc na dosah v rámci spoločnosti, ekonomiky a životného prostredia s využitím digitálnych technológií.

Poďakovanie

Táto publikácia vznikla za podpory grantu VEGA – EDEN – EDge-Enabled inteligeNtné systémy (VEGA/1/0480/22).

Referencie

[1] Müller, Julian: Enabling Technologies for Industry 5.0. Directorate-General for Research and Innovation 2020 Prosperity, 2020. DOI: 10.2777/082634.

[2] Renda, Andrea – Schwaag Serger, Sylvia – Tataj, Daria et al.: Industry 5.0: a Transformative Vision for Europe: Governing Systemic Transformations Towards a Sustainable Industry. European Commission, Directorate-General for Research and Innovation, 2022. DOI: 10.2777/17322.

[3] Maarten, Jan De Vet – Nigohosyan, Daniel – Núnez Ferrer, Jorge – Gross, Ann-Kristin – Kuehl, Silvia – Flickenschild, Michael: Impacts of the COVID19 Pandemic on EU Industries. Publication for the committee on Industry, Research and Energy, Policy Department for Economic, Scientific and Quality of Life Policies, European Parliament, 2021. [online]. 

[4] Ortega-Gras, Juan-Jose – Bueno-Delgado, Maria-Victoria – Canavate-Cruzado, Gregorio – Garrido-Lova, Josefina: Twin Transition through the Implementation of Industry 4.0 Technologies: Desk-Research Analysis and Practical Use Cases in Europe. In: Sustainability, 2021, Vol. 13, Issue 24, No. 13601. DOI: 10.3390/su132413601.

[5] Pyrka, Maciej et al.: Reform of the Market Stability Reserve in the „Fit For 55“ Package, 2022. [online]. 

doc. Dr. Ing. Ján Vaščák
Ing. Erik Kajáti, PhD.
doc. Ing. Peter Papcun, PhD.
prof. Ing. Iveta Zolotová, CSc.
Technická univerzita v Košiciach
Fakulta elektrotechniky a informatiky
Katedra kybernetiky a umelej inteligencie
Centrum inteligentných kybernetických systémov
http://ics.fei.tuke.sk