Digitálna transformácia je koncept, ktorý sa dotýka verejných a súkromných spoločností. Zahŕňa uskutočňovanie obchodných a organizačných zmien prostredníctvom digitálnych technológií. Internet vecí je technologickým prostriedkom na digitálnu transformáciu podnikov. Priemysel 4.0 je zbierka technologických prostriedkov na digitálnu transformáciu priemyselných podnikov. Súhlasíte s týmito definíciami? Prečo je toto všetko pre priemyselné podniky také dôležité?

Digitálna transformácia, označovaná aj ako digitálna zmena, je definovaná ako pokračujúci, ďalekosiahly proces zmien v neustálom vývoji digitálnych technológií, ktoré majú trvalý vplyv na našu ekonomiku a spoločnosť. Pojem Priemysel 4.0, ako sa dnes používa, bol prvýkrát použitý 25. januára 2011 ako budúci projekt pod hlavičkou internetu vecí na ceste k 4. priemyselnej revolúcii. Vo svojej knihe Priemysel 4.0 – rozpoznanie a implementácia potenciálu opisujem Priemysel 4.0 ako inteligentné zosieťovanie strojov a procesov a ich sebaovládanie v reálnom čase pomocou informačných a komunikačných technológií. Hlavnými cieľmi sú zvýšenie produktivity a flexibility výroby a zníženie nákladov.

Pretrvávajúce účinky pandémie, narušené dodávateľské reťazce, nedostatok surovín a rastúce ceny energií skúšajú všetky priemyselné odvetvia. Ako môže priemyselný internet vecí pomôcť prekonať tieto skutočnosti?

Základným prvkom je odolnosť. Odolnosť je schopnosť systému odolávať vonkajším vplyvom a zároveň schopnosť učiť sa, ako sa meniť a prispôsobovať týmto vplyvom. Zahŕňa schopnosť systému spoľahlivo zachovať svoje funkcie v prípade neočakávaných výpadkov a porúch alebo zabezpečiť minimálnu úroveň funkčnosti a dostupnosti a čo najrýchlejšie sa vrátiť do normálneho funkčného stavu. Na veľmi vysokej koncepčnej úrovni možno priemyselný internet vecí vnímať ako hierarchický strom samoregulačných a samoriadiacich subsystémov a zariadení na zabezpečenie odolnosti.

Internet vecí (IoT) a priemyselný internet vecí (IIoT) sú postavené na rovnakej filozofii a technológii digitalizácie, líšia sa však spôsobom použitia a aplikáciami. Aký je medzi nimi hlavný rozdiel?

Oba koncepty pripájajú zariadenia k internetu a robia ich inteligentnejšími. Internet vecí (IoT) je vo všeobecnosti B2C (business-to-consumer), teda vzťah medzi firmou a koncovým spotrebiteľom, a priemyselný internet vecí (IIoT) je B2B (business-to-business), teda obchodný vzťah medzi dvomi obchodnými stranami. V kontexte IIoT je potrebné oveľa väčšie množstvo dát ako v IoT. IoT zahŕňa interakcie medzi ľuďmi a inteligentnými zariadeniami, ktoré nájdeme najmä v domácnostiach a v oblasti spotrebnej elektroniky. Patria sem ohrievače a vypínače svetiel, autá a garážové brány, ako aj rôzne domáce spotrebiče, ktoré je možné v rámci inteligentného domu riadiť a ovládať odkiaľkoľvek. Naproti tomu IIoT sa používa vo výrobnom a spracovateľskom priemysle. V Nemecku je zaužívaný aj pojem Priemysel 4.0. Zhromažďovaním, spracovaním a vyhodnocovaním podrobných dát v reálnom čase preberá IIoT sledovanie a kontrolu funkcií pri výrobe a spracovaní. Takto možno zabezpečiť transparentnosť celého dodávateľského reťazca.

Keď hovoríme o IIoT, čo sa myslí pod pojmom „veci“? Ako funguje priemyselný internet vecí?

IIoT začína zhromažďovaním enormného množstva procesných údajov z priemyselného sektora s lokálnym výpočtovým systémom EDGE, ich prenosom cez siete a prepojovacími uzlami, ich ukladaním na nadradené servery a analýzou a spracovaním na cloudových platformách na informácie, ktoré sú základom pre akcieschopné činy. Digitálne dvojča „veci“, radšej by som nazval „vec“ aktívom, je kľúčovým konceptom IIoT a spája fyzické priemyselné aktíva s digitálnym svetom. V GE Digital chápeme pojem digitálne dvojča ako koncept, vďaka ktorému sa pomocou digitálnych rámcov alebo platforiem modelujú zariadenia a ich komponenty, ako aj produkty. Medzi požadované funkcie patrí konfigurácia zariadenia, zabezpečenie, odosielanie príkazov, prevádzkové riadenie, vzdialené monitorovanie a riešenie problémov.

Aké kľúčové vlastnosti by mali priemyselné podniky hľadať v priemyselnom softvéri IoT, aby splnili meniace sa očakávania zákazníkov a podporili rastúci dopyt po službách? Kde by mali začať na ceste k IIoT?

Kľúčové vlastnosti IIoT sú kompatibilita, t. j. prepojenie a komunikácia aktív a ľudí medzi sebou, informačná transparentnosť, konkrétne digitálne dvojča ako virtuálna kópia fyzických aktív na vytváranie kontextu medzi údajmi a informáciami. Ďalej sú to systémy technickej pomoci, ktoré poskytujú schopnosť systémov pomáhať ľuďom pri riešení problémov a rozhodovaní takmer v reálnom čase, a v neposlednom rade decentralizované rozhodnutia, t. j. schopnosť inteligentných zariadení robiť autonómne rozhodnutia pri vykonávaní svojich úloh. Začať s IIoT nezahŕňa len stratégiu využívania nových technológií. Dostať sa tam môže znamenať aj to, že spoločnosť otvorí úplne nové oblasti podnikania. Tie rovnako treba zvážiť a vyhodnotiť pri tvorbe stratégie. Najlepšie postupy sa potom môžu použiť pri hľadaní prvého pilotného projektu.

Zatiaľ čo niektorí uznávajú výhody IIoT, iní uviazli v pilotnej fáze, pretože sa snažia zintenzívniť svoje úsilie o digitálnu transformáciu. Mnohé priemyselné podniky sa pustili do IIoT projektov, ale nie všetky dosiahli cieľ. Aké sú hlavné výzvy a príležitosti v tejto oblasti? Čo podľa vás bráni niektorým spoločnostiam investovať do IIoT?

Kde sú príležitosti, ktoré vyplývajú z IIoT? Ľudská práca sa s rozvojom priemyslu výrazne zmení. Rutinné pracovné úlohy môžu byť navrhnuté v algoritmoch a môžu byť priradené strojom a počítačom. V inteligentnej továrni je to možné už dnes vďaka silnému zosieťovaniu a dobre naplánovaným procesom. Prebytočný materiál a odpad sú obmedzené na minimum. Sieťové prepojenie jednotlivých staníc umožňuje aj presné plánovanie výroby. Nadmerná a nedostatočná produkcia, ako aj časové úzke miesta sú problémy, ktoré sa vyskytnú len veľmi zriedkavo. To šetrí zdroje a peniaze, umožňuje efektívnu prácu a chráni životné prostredie. Priemyselná výroba bola doteraz lukratívna len pri masovo vyrábanom tovare alebo relatívne veľkom množstve. Výroba jednotlivých produktov zlacnie a jednotlivé kusy či malé série sa dajú vyrábať aj vo flexibilných priemyselných systémoch.

Aké výzvy je potrebné prekonať? IIoT poskytuje spoločnostiam s významnými ekonomickými rozhodnutiami nákladné opatrenia, ktorých návratnosť by mala byť niekoľko rokov. Návratnosť investície treba posúdiť dôkladne, inak sa veľké príležitosti zmenia na ešte väčšie riziká. Zamestnancom, ktorí sú nezamestnaní v dôsledku zavedenia IIoT, sa môžu otvoriť nové oblasti zodpovednosti. Na to musia byť však vyškolení. Ďalšie školenia a rekvalifikácie pomáhajú dať týmto zamestnancom nové možnosti a perspektívy. Spoločnosti, ktoré boli predtým len mierne prepojené a neprikladali veľký význam ochrane údajov a bezpečnosti IT, tu musia prekonať obzvlášť veľkú prekážku. Sieťové aktíva neustále produkujú a odosielajú veľké množstvo údajov, takže slabé miesta by sa mali starostlivo posúdiť a riešiť. Najväčšie prekážky prijatia IIoT sú nadmerné investície, nedostatok kvalifikovanej pracovnej sily, všeobecné obavy o bezpečnosť a nedostatok štandardov na zabezpečenie schopnosti rôznych systémov vzájomne spolupracovať.

Keďže sa v našom každodennom živote spoliehame na inteligentné zariadenia, sme zraniteľnejší voči kybernetickým hrozbám, ktoré sú čoraz viac prispôsobené na využívanie nedostatkov v zariadeniach internetu vecí. Čo musia podniky urobiť, aby sa pred kybernetickými útokmi ochránili?

Na túto tému som vydal celú knihu Kybernetická bezpečnosť pre sieťové aplikácie v Priemysle 4.0., ktorá ponúka ľahko pochopiteľný prístup k tejto problematike. Okrem krádeží dát a priemyselnej špionáže sa hackeri teraz zameriavajú na zariadenia a riadiace jednotky IIoT a ohrozujú výrobné zariadenia ransomvérom. S rizikom katastrofy, ako je prevádzková porucha alebo zastavenie výroby, ktoré sa považujú za najškodlivejšie. Priemyselná kybernetická bezpečnosť znamená identifikáciu a mapovanie citlivých aktív, segmentáciu alebo mikrosegmentáciu pre IIoT s cieľom izolovať časti od seba, zabrániť šíreniu útoku a zabezpečiť riadiace jednotky a kontrolné body.

Sú normy potrebné na to, aby internet vecí rástol rýchlejšie? Prečo je Nemecko tým správnym miestom na stanovenie celosvetového štandardu priemyselného internetu vecí?

Normy vypracúvajú komisie, napr. DIN v Nemecku alebo STN na Slovensku, európske normalizačné organizácie CEN/CENELEC alebo medzinárodné normalizačné organizácie ISO/IEC podľa definovaných princípov, procedurálnych a koncepčných pravidiel. Uplatňovanie noriem je v zásade dobrovoľné. Normy sú technické predpisy s charakterom odporúčaní a nie sú záväzné, čím sa odlišujú od legislatívy v národných parlamentoch alebo Európskom parlamente.

Každý podnik už dnes prepája stroje medzi sebou a vyhodnocuje údaje, ktoré sa vďaka tomu sprístupnili. Je to časovo náročná a nákladná úloha. Nevyhnutným predpokladom sietí a vytvárania hodnôt je však schopnosť rôznych systémov vzájomne spolupracovať. Na zabezpečenie tejto štandardizovanej výmeny informácií budú všetky systémy a komponenty v kolaboratívnej sieti s pridanou hodnotou vybavené takzvaným Asset Administration Shell (AAS), digitálnym dvojčaťom aktíva. Mnoho praktických a spolupracujúcich čiastkových modelov AAS pozdĺž referenčného modelu architektúry 4.0 (RAMI 4.0) už existuje. Tento vývoj vznikol na základe normy DIN SPEC 91345 Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI4.0) na jar 2016 v Nemecku. Dnes ma napĺňa hrdosťou, že som jedným z autorov tejto ranej formy. Medzitým bol RAMI 4.0 úspešne predstavený v národných a medzinárodných normalizačných výboroch, spočiatku ako medzinárodné IEC PAS 63088 a Asset Administration Shell (AAS) je v súčasnosti podporovaný v sérii noriem IEC 63278.

Spomedzi priemyselných odvetví osvojujúcich si IoT, ktoré odvetvie podľa vás využíva IoT najrýchlejšie a najlepšie?

Najväčší rast IIoT je potvrdený v aplikačných oblastiach inteligentných tovární a dopravy a logistiky na celom svete. IIoT je predpokladom realizácie Priemyslu 4.0. Predovšetkým vysokovýkonné snímače a 5G sieť patria medzi dôležité hnacie sily a aktivátory, ktoré uľahčujú a urýchľujú rozsiahlu implementáciu IIoT vo firmách. Vysoký výpočtový výkon, vysoká priepustnosť a nízke oneskorenie, to je vzorec úspešného zavedenia riešení pre inteligentné výrobné zariadenia a logistické systémy orientované na budúcnosť. IIoT má tiež silnú interakciu s inými technológiami, ako je rozšírená realita s AR a VR, ako aj priemyselná analytika a umelá inteligencia s ML a DL. IIoT zohráva významnú úlohu aj v oblasti dodávateľov energie. Ide o efektívne a inteligentné riadenie energie vo všetkých aspektoch, počnúc dynamickým prispôsobovaním ponuky a dopytu až po inteligentné meranie a zariadenia, ktoré sa dokážu zásobovať energiou samy.

Čo by ste na záver poradili výrobcom, ktorí chcú zo svojich implementácií vyťažiť viac alebo hľadajú ďalšiu úroveň výhod?

Národné alebo európske dotácie sú len jednou stranou mince IIoT. Nie je to len o chýbajúcich financiách, ale aj o stratégii a know-how. Pokiaľ ide o možnú digitálnu transformáciu spoločnosti, existujú dve hlavné otázky. Vo výrobe: Ako možno znížiť výrobné náklady a optimalizovať výrobné procesy pomocou IIoT? Produkty: Ako možno vyvinúť nový produkt pomocou IIoT alebo existujúci produkt ďalej rozvíjať alebo rozširovať tak, aby zákazník získal pridanú hodnotu? Vzhľadom na rôznorodosť priemyselnej výroby na Slovensku nemožno na tieto otázky odpovedať ani ich všeobecne zhrnúť „v skratke a citlivo“. Každá firma si musí nájsť vlastnú definíciu a implementáciu. Jedna vec však spája všetky spoločnosti, ktoré si razia cestu do digitálnej budúcnosti, a to výber vhodnej platformy na spracovanie dát, vhodných softvérových frameworkov, ktoré sú nielen výkonné, ale aj jednoduché a flexibilné na používanie. Naša spoločnosť GE Digital spolu s našimi lokálnymi partnermi na Slovensku k tomu môže významne prispieť.

Ďakujeme za rozhovor.