Během studia na Fakultě strojní ČVUT hledal Tomáš Jochman práci na částečný úvazek. Nakonec uspěl v Českém institutu informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC), který je součástí jeho univerzity. Dnes zde Jochman pracuje už pět let a zabývá se vývojem technologií průmyslu 4.0, které usnadňují život podnikům z různých oborů. „Začínal jsem s rešerší na robotický bar, který byl tehdy v pilotní verzi a my se ho snažili posunout dál. Projekt jsem tehdy spojil i s diplomovou prací,“ vzpomíná. V současnosti se věnuje například robotickému 3D tisku.
Tisk velkých dílů pomocí robotů je pouze jednou z věcí, kterým se Jochman a jeho zhruba 30 kolegů v RICAIP Testbedu Praha na CIIRC věnují. Firmám, které se rozhodnou pustit do digitalizace, pomáhají najít řešení přímo pro ně a díky inovacím posunout jejich výrobu. „Nabízíme konzultace, vypracování studie proveditelnosti nebo testování technologií, než se do ní firma rozhodne investovat ve své továrně,“ říká ředitel testbedu Pavel Burget . „Naší velkou výhodou je infrastruktura. V testbedu máme stroje, roboty, kamerové systémy nebo 3D tiskárny, které jsou stejné jako ty, které se běžně používají v průmyslu,“ dodává.
Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky
Vědci z CIIRC spolupracují s velkými společnostmi, jako je například Škoda Auto, Lego, Continental nebo T-Mobile. „Spousta našich klientů z řad výrobních podniků prochází transformací do digitálního světa, která je však nákladově extrémně náročná. Je pro ně tedy důležité mít partnera, který problematice rozumí a ukáže jim, jak technologie fungují v reálném prostředí,“ vysvětluje Jakub Kopecký ze společnosti T-Mobile.
Firmy si tak v testbedu na CIIRC mohou vyzkoušet, jak nová technologie, o které uvažují, opravdu funguje a zda se jim do změny výroby vyplatí investovat. „Měli jsme tu například klienta, který vyrábí z oceli, ale chtěl přejít na jiný druh výroby a také materiálu. Než aby si koupil ohromný stroj na 3D tisk za nemalé peníze, může si vše vyzkoušet tady,“ říká Kopecký.
Operátor T-Mobile ve zdejším testbedu před třemi roky instaloval první privátní kampusovou 5G SA síť v Česku pro návrh a testování různých scénářů, které komerčním subjektům ukazují, jak jim 5G sítě mohou pomoci s inovacemi výroby. Jedním z příkladů úspěšného projektu v RICAIP Testbedu je vývoj zařízení pro tzv. 5G IoT Gateway, které přes 5G síť přenáší data z různých senzorových modulů. Navíc jde o projekt, jehož výsledky se už CIIRC povedlo komercionalizovat – v rámci ČVUT vznikla spin-off firma Trix Connections, která senzory vyrábí a dodává společnosti T-Mobile.
V řadě firem tato bezdrátová síť nahrazuje běžnou kabelovou infrastrukturu. „Je posuvná kamkoliv a firmy nemusí investovat nemalé peníze do kabeláže. Vypadá to jednoduše, ale po covidu se výroba hodně změnila, takže význam bezdrátové sítě narostl. Dřív firmy na linkách třeba rok vyráběly jeden produkt a teď často výrobu změní i třikrát za týden,“ tvrdí Kopecký.
Scénáři časté rekonfigurace výroby odpovídá další příklad, který se v RICAIP Testbedu realizoval. Jde o výrobní linku, v níž každý robot představuje samostatnou buňku, která jde kdykoliv oddělit a přemístit jinam. Komunikaci buněk zajišťuje připojení přes 5G SA (realizované právě prostřednictvím vyvinutého zařízení 5G IoT Gateway), které kromě přenosu obrazu z kamer přenáší také řídicí a bezpečnostní signály pomocí průmyslových protokolů Profinet a Profisafe. „Každá buňka má definovanou skupinu funkcí, které je schopna vykonat. To, v jakém pořadí se jednotlivé operace budou vykonávat, určuje nadřazený systém řízení výroby, tzv. MES. Výhodou je, že pokud chci ve výrobě něco změnit, nemusím kvůli tomu hned přeprogramovat roboty, ale změním jen zadání pro MES,“ popisuje Burget.
Scénář tohoto typu je postaven na výhodách bezdrátové 5G sítě, což jsou v porovnání s klasickou wi-fi především garantovaná úroveň latence, průmyslová robustnost včetně zabezpečení a také možnost nakonfigurovat službu pro potřeby konkrétní aplikace.
Na tržním principu funguje v CIIRC i spolupráce s ostatními firmami, které se na institut obrátí například s žádostí o konzultaci. Pro menší firmy se ale nyní otevírá cesta, jak se ke know-how dostat s výraznou slevou, která ve většině případů činí dokonce až 100 procent. Aktuálně se totiž rozbíhají programy financované z fondů Evropské unie, do nichž se CIIRC také zapojil. Jde o evropské sítě European Digital Innovation Hubs (EDIH) a AI-Matters, v nichž jsou pro podnikatele připraveny desítky milionů eur. „Cílem těchto projektů je pomoci firmám nastartovat inovace,“ říká Burget. „EDIH běží od konce minulého roku a AI-Matters se rozbíhá právě teď. V obou programech jsme už spustili několik konkrétních projektů pro firmy, které je chtějí využít. Snažíme se firmy podporovat, aby se nebály a chtěly inovace řešit. Až stoprocentní sleva může překonat jejich počáteční nejistotu, zda se jim vůbec vyplatí inovaci řešit a investovat do ní,“ dodává.
Podle Kopeckého z T-Mobilu je v tuzemsku digitální transformace zhruba ve třetině a její potřeba bude stále masivnější. Největší poptávku po investicích do průmyslu 4.0 vnímá u velkých firem, které mají dostatek kapitálu. Poměrně dobře ale funguje také u menších podniků do 50 zaměstnanců, kde je rychlost rozhodování o inovacích velmi vysoká. „Poptávka je zatím největší z průmyslu, ale přidávají se i další zajímavé obory, jako jsou média nebo zdravotnické organizace,“ tvrdí Kopecký.
Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky
