WOODTEC
---

O průmyslové revoluci 4.0 hovořil ve své přednášce v rámci doprovodného programu veletrhu WOOD-TEC ve WOOD-TEC Aréně v pavilonu F proděkan Mendelovy univerzity Fakulty dřevařské a lesnické Karel Krontorád, CSc.

V úvodu řekl, že industrializaci dal rozhodující impulz parní stroj koncem 18. století. Zmizela tak v továrnách totiž závislost na lidské síle a mechanická výrobní zařízení pracovala rychleji a ve větších sériích než dříve. Technologický pokrok a vynálezy ohraničily další etapu vývoje, a to začátkem 20. století, kdy za pomoci elektrické energie vznikly první závody s pásovou výrobou jako jatka v Cincinnati (1870) nebo automobilka Ford (1903). Na začátku sedmdesátých let minulého století přišel další zlom, když do výrobních systémů vstoupila elektronika a informační technologie. V dalším období začaly být obráběcí stroje vybavovány NC řízením a samy dokázaly na základě programu, obvykle z děrné pásky, opracovat obrobek na žádané rozměry a jakost povrchu.

Dřevoobráběcí stroje prakticky přeskočily fázi NC řízení a v průmyslu se v polovině osmdesátých let prosadily až CNC stroje, tedy stroje řízené počítači, nejprve vrtačky a horní frézky, posléze obráběcí centra. Vzniká množství softwaru jak pro řízení strojů, tak pro kreslení výkresů a automatické převody do strojového kódu, tzv. CAD/CAM systémy. Ovládání strojů se značně zjednodušilo a CNC technika nalezla rozšíření po celém světě. „V této fázi se nacházíme právě teď. Jestliže se stalo skutečností pomocí programů a počítačů ovládat stroje, tak i technická příprava výroby vzniká na počítači a nakonec i řízení firem je svěřováno počítačovým programům. Vznikají tak ERP, MES, a již zmíněné CAD/CAM,“ řekl Krontorád.

V roce 1982 byla oficiálně na základě standardizovaných protokolů vytvořená nevojenská digitální síť a v roce 1991 je ve švýcarské laboratoři CERN uvedena do provozu www (World Wide Web), jedna z nejrozšířenějších služeb internetu, jak se tato celosvětová síť začala nazývat. „Tím byla odstartována dosud největší, troufám si říct od dob Gutenberga největší změna v komunikačních technologiích a díky ní dnes stojíme na prahu 4. průmyslové revoluce. Není to pouze internet, dalším faktorem, který tuto revoluci umožňuje technicky, je miniaturizace počítačové techniky, takže počítač je možné vestavět do velmi malého prostoru a propojit jej pomocí internetu doslova s celým světem. Vzniká „Internet věcí a služeb“. Virtuální svět a fyzický svět se spojují v kyberneticko-fyzické systémy – CPS,“ konstatoval Krontorád.

Podle něho nasazení CPS vede k chytré továrně, k jejíž realizaci je potřeba integrální interdisciplinární vývoj produktů a procesních systémů a modularizace výrobního systému na výrobní jednotky. Ty jsou adaptivní, flexibilní a samoorganizující se výrobní zařízení. K tomu je navíc nutná horizontální integrace mezi stroji a zařízeními a horizontální integrace mezi provozním řízením a řízením podniku. Podle sektorové analýzy z roku 2009 Evropské unie v části nábytek se uvádí, že 64 procent výrobních firem Evropy sídlí v Německu, Itálii, Francii, Polsku a ve Španělsku. Zřetelně je k rozeznání posun ze Západu do Východoevropských zemí. Nábytkářský průmysl tradičně patří do průmyslu zpracování dřeva a na jeho vývoji se podílejí specializovaní designeři. V posledních letech se nábytkářský průmysl mění vstupem nových materiálů a dále vstupem nové konkurence, zejména z Číny. Velikost evropských nábytkářských firem je oproti jiným průmyslovým sektorům podstatně menší.

„Měřeno přidanou hodnotou tvoří polovinu Itálie, Německo a Spojené království, podle růstu pak Polsko, Slovensko, Litva a Estonsko. V Evropě je zaměstnáno v nábytkářství asi 1,5 mil. zaměstnanců, přičemž největší zaměstnavatelé v oboru jsou v Německu, Polsku a Itálii. Pokud se díváme na výrobní systémy, pak v tradičních zemích je zřetelný posun do malosériové výroby postavené na produkci na míru a designovém nábytku vyráběném na specializované technologii. Nové země sází na automatizovanou, velkosériovou výrobu,“ konstatoval proděkan.

Nábytek je považován za střednědobé spotřební zboží se stále se zkracující dobou obnovy. Nábytek má každý doma a vytváří si vlastní názory na jeho funkčnost, design, použité materiály apod. „Stáváme se tedy zkušenými uživateli a máme pocit, že tvůrcům nábytku máme co říci a technika 4. Průmyslové revoluce je přesně to, co nám takový dialog umožní. Představme si, že chceme mít doma takovouto kuchyni. Pro výrobce, který bude pracovat systémem CPS, to bude znamenat, že návrh rozdělí do jednotlivých, adaptabilních a samoorganizujících se výrobních jednotek, které započnou paralelně vyrábět jednotlivé součásti tohoto nábytku. Dokonce i v momentě, kdy se zákazník rozmyslí, že chce nějakou změnu a příslušný díl není doposud vyroben je schopen takový systém bleskurychle zareagovat a změnu provést. Během několika dní bude složitá zakázka hotova a je zcela lhostejné, jaké jsou požadované rozměry jednotlivých skříněk. Slovo atyp již neexistuje,“ poznamenal Krontorád.

Podle něho se Chytré továrny již začínají budovat, nejprve jako modely, např. na OWL Hochschule v Německu. Základním kamenem jsou zde LEGO kostičky, jejichž výsledkem je např. Hermannův pomník anebo cokoliv jiného, co se dá z kostiček, které jsou k dispozici, sestavit. Zatím ale pro vývoj CPS neexistuje žádná zkušenost ani metody. Doposud existující softwarové nástroje pro vývoj a realizaci inteligentních technických systémů pro vývoj CPS nepostačují. Proto je třeba nově formulovat software pro vývoj produktu, vývoj výrobního zařízení a pro vývoj výroby produktu. Dále zajistit management kvality, energií, materiálů, environmentálních vlivů atd.

Dále také nevyhovují současné obchodní modely. Zákazník se totiž může stát účastníkem výrobního procesu - současné podnikatelské struktury mají jen minimální flexibilní struktury. Proto bude nutno navrhnout nový pobídkový systém pro zaměstnance, přizpůsobit vzdělávací systém. Důležitý je také vysoký aspekt udržitelnosti, což znamená řízení spotřeb energie a materiálů na nové úrovni. „Co existuje, je šance českého dřevozpracujícího a nábytkářského průmyslu zachytit tento trend a vytvořit vysoce konkurenceschopné prostředí bez nutnosti budovat obrovské kapacity. Jsme malý stát, malý trh, měli bychom tedy budovat chytré kapacity a chovat se jako pověstný David. Základem je ovšem patřičné vzdělávání, kde je v současnosti bohužel, nedostatek kvalifikovaných učitelů. Mělo by to změnit vládní nařízení,“ doplnil Krontorád.