Vývojový stupeň automatizace průmyslové výroby, označovaný jako Průmysl 5.0, nemá zatím zcela jasnou definici, ale zjednodušeně můžeme říct, že jde o vizi návratu člověka a jeho kreativity do výrobního procesu. Zatímco Průmysl 4.0 představuje proces plné (maximální) automatizace výroby, prostřednictvím technologií řízených umělou inteligencí s kolaborativními a samodiagnostikovanými vlastnostmi, Průmysl 5.0 vrací do výrobního procesu lidský prvek, který se plnou automatizací ztrácí. Můžeme to také popsat jako stav, kdy ve výrobním procesu společně pracují lidé a automatizované stroje – kolaborativní roboti, které označujeme složeninou „cobot“.

Ruku v ruce s robotem

Jdou tedy vize Průmyslu 4.0 a 5.0 proti sobě? Ne nezbytně. Při správné rozvaze nad tím, ve kterých částech výrobního procesu je lidský prvek žádoucí nebo dokonce nezbytný (z technologického a ekonomického hlediska), se tyto dva koncepty mohou ideálně doplňovat. Existují přitom v zásadě tři hlavní směry, kterými se mohou řešení spolupráce lidí se stroji vyvíjet.

Hlavní z těchto směrů je dnes již v průmyslové výrobě široce využívaný, a to všude tam, kde lidskou práci nelze, alespoň tedy s přiměřenými náklady a složitostí, nahradit. Příkladem může být sériová produkce automobilů, kdy lze strojově řešit velkou část úkonů v oblasti výroby jednotlivých částí a do značné míry i jejich montáže, ale například zapojování kabelových svazků a podobné úlohy, vyžadující jemnou motoriku a „šikovnost“, zůstávají lidskou doménou.

Druhým směrem je výroba s vysokým podílem individuálních úprav na přání zákazníků, které nelze provést bez lidské kreativity a dovedností. Typickým příkladem může být výroba luxusních, zakázkových produktů, které sice využívají strojově vyrobené součástky či polotovary, ale jejich finální zpracování se neobejde bez práce vysoce kvalifikovaných, můžeme říct i řemeslně zručných, lidí.

Teprve třetí směr Průmyslu 5.0 představuje zásadní technologický posun, v podobě spolupráce lidí a automatizovaných strojů na společném pracovišti. Spolupráce lidí a robotů znamená, že stroje provádí fyzicky náročné pracovní úkony, monotónní opakované pracovní činnosti a třeba i operace náročné na přesnost nebo potenciálně nebezpečnou práci. Zároveň budou tito průmysloví, kolaborativní roboti pracovat přímo s lidmi, bez ochranných klecí a podobných typů ochrany pracovníků při práci se stroji.

Těžká práce pro roboty

Aby bylo možné docílit spolupráce lidí a robotů, musí technologické řešení splňovat především vysoké bezpečnostní požadavky. Navíc celý pracovní proces, tedy rychlost práce, reakční doby a další parametry, musí být přizpůsobeny lidským možnostem. Je například jasné, že reakční doba lidí je řádově delší než u strojů. Proto také nelze kalkulovat se zvyšováním rychlosti práce nad limity schopností lidí, přestože stroje by vyšší tempo zvládly.

Aby byla spolupráce lidí s roboty efektivní, je samozřejmě nutné myslet také na způsob jejich ovládání – respektive interakce cobotů s lidmi. Prvním krokem bude nejspíše kognitivní způsob řízení kolaborativních robotů, kdy se stroje budou učit od lidí, jednou ukázané postupy si zapamatují a budou schopné je opakovat. Komfortnějším způsobem by byla hlasová interakce se stroji, ale k tomu, abychom zajistili, že bude robot opravdu „rozumět“ našim hlasovým povelům a „pochopí“, jaký úkon pro něm chceme provést, vede ještě dlouhá cesta ve vývoji technologií umělé inteligence a strojového učení. Je totiž potřeba si uvědomit, že každodenní, reálná, a především bezpečná spolupráce s roboty, vyžaduje zcela jinou úroveň kvality interakce než současné hlasové asistenční služby, které mají na povel vytočit telefonní číslo nebo přehrát oblíbenou skladbu.

Automatizace přívětivá k lidem

Vize Průmyslu 5.0 se nijak nevylučuje s osvědčenými koncepty maximální automatizace v rámci Průmyslu 4.0, ale naopak je na vhodných místech doplňuje o lidský prvek. Zároveň může pomoci rozptýlit obavy o pracovní místa zaměstnanců, protože staví na kreativitě a zručnosti lidí, kterým spolupráce se stroji uleví od těžké a monotónní práce. Pro plnou automatizaci pak zbývá obrovský prostor ve výrobních odvětvích, kde je naopak jakýkoli lidský prvek zcela nežádoucí, protože je nezbytně nutné naprosto přesně dodržovat výrobní postupy (typicky například ve farmacii, chemickém průmyslu atd.).

Nasazení kolaborativních robotů samozřejmě také nijak nevylučuje možnost jejich centralizovaného, vzdáleného monitoringu a řízení, společně s dalšími automatizovanými výrobními zařízeními, za účelem optimalizace a zvyšování efektivity výrobního procesu a uchovávání detailních záznamů o jednotlivých operacích. Kolaborativní roboti přitom mohou spolupracovat nejen s lidmi, ale samozřejmě také s dalšími stroji.

Je otázkou času, a samozřejmě nákladů, kdy se spolupráce s roboty rozšíří i do dalších oblastí průmyslu a podnikání. Kolaborativní roboti pak mohou pomáhat v menších dílnách s výrobou zakázkových produktů nebo třeba v autoservisech. Záleží na tom, co budeme tyto stroje schopni naučit.

Jan Bezdíček Autor článku je ředitelem R&D v Rockwell Automation. Pokud Vás téma zaujalo a chcete se dozvědět více, navštivte web Rockwell Automation o digitalizaci výroby.