Brněnský Testbed pro Průmysl 4.0. Půlmiliardový projekt pomůže menším a středním firmám

RICAIP je projekt realizovaný čtyřmi partnery. Na české straně je to CIIRC ČVUT a CEITEC VUT, na německé straně je to DFKI a ZeMA ze Saarbrückenu. My jsme s těmito partnery spolupracovali už dřív a vznikl záměr připravit projekt pro výzvu Teaming for Excellence, což je speciální oblast zaměřená na transfer excelence ze starých členských zemí EU do nových. Kupodivu jsme stále braní jako nová členská země. Cílem je vytvořit nebo upgradovat, otevřít nové směry výzkumu v rámci nově budovaného centra excelence. Vždy tam musí být alespoň jeden partner z nové členské země a minimálně jeden ze staré, který je v roli jakéhosi mentora, jenž má pomoct vybudovat a rozjet novou výzkumnou oblast. A tenhle nápad přišel v době, kdy se začaly intenzivně rozvíjet pojmy jako Průmysl 4.0, digitalizace a automatizace výroby. Mekkou těchto pojmů je Německo, ale i v České republice, jakožto průmyslové zemi, jsou jedním z klíčových bodů.

V rámci Průmyslu 4.0 vznikají v cizině pracoviště, kde se dají nové technologie testovat v prostředí, které je blízké skutečnému průmyslovému prostředí. Velké firmy, kde je výrobní provoz, mají vlastní možnosti experimentovat, ale je to trochu riskantní když by se něco nepovedlo, výroba by se zastavila. Malé firmy zase můžou mít nějakou inovativní technologii, ale je mimo jejich finanční možnosti si koupit robotickou linku, aby si na ní zkoušeli něco, co by jim pomohlo, anebo taky ne. A proto vznikají tzv. testbedy pro Průmysl 4.0, což jsou vlastně testovací „smart factory“, kde je možné zkoušet technologie. V Česku nic takového nebylo, a tak jsme připravili projekt RICAIP, který nabízí testbed v Brně a v Praze. Připojuje se i testbed v Ostravě budovaný v rámci jiných projektů. Každý je zaměřený na něco jiného.

Je to průmyslová hala, kde najdeme sadu různých robotů, výrobní stroje, obráběcí centra, ve kterých můžeme zkoušet výrobu, ale taky třeba vybavení pro řízení, diagnostiku moderních pohonů. Dále automatizační prostředky, tedy průmyslové řídicí systémy, aby bylo možné zajistit chod celku, výrobní linky. Je to také otázka softwaru. Testbed je vybavený softwarovým řešením pro návrh či simulaci výrobku, postupu výroby i třeba návrh softwaru pro programování jednotlivých výrobních strojů. Také se zde prolíná IT, takže ukládání a analýza dat, propojení jednotlivých testbedů, aby spolu sdílely data, výrobní podklady pro distribuovanou výrobu rozloženou na více míst. V neposlední řadě je testbed i o umělé inteligenci, která se objevuje v řadě aplikací. Je to vlastně od každé oblasti trochu. A samozřejmě je to i o lidech, protože počítáme s kooperací mezi stroji a lidmi.

My jsme zatím brněnský testbed nějak moc reklamě neuváděli, protože jsme ve fázi budování a dokončit bychom ji měli na konci letošního roku. Nicméně se už objevují zájemci, zatím bych je nejmenoval, ale je to třeba firma, která se zabývá bezpečností průmyslových datových sítí a chce testovat nějaké technologie v rámci jejího oboru. Co už dnes zmínit můžu je spolupráce s firmou T‑mobile, která přišla se záměrem zprovoznit na našem testbedu privátní 5G síť pro průmyslovou komunikaci. Tu budeme spouštět na podzim a představili jsme ji i na strojírenském veletrhu v Brně. Našla by se ale řada dalších zájemců, já očekávám, že až se spustí plný provoz testbedu a doplní se k tomu projekt EDIH, tak se těch firem bude objevovat mnohem víc.

Jedná se o kombinované financování. Provozní náklady hradí Evropská unie, investice a vlastně vybavení pak jde z národních rozpočtů, v našem případě MŠMT. Řádově 15 milionů eur přišlo z EU a zhruba 800 milionů korun poskytlo MŠMT. Takže je to poměrně velká akce, CEITEC z toho všeho získal na vybudování testbedu asi 450 milionů korun.

Projekt byl rozdělený na dvě fáze. První začala v roce 2018 a ta měla za úkol připravit koncept centra. Byla to Bruselem hrazená přípravná fáze. Druhá fáze začala v září 2019, významně ji zkomplikovala a zbrzdila pandemie covid-19. Ten brzdový pedál se zvedal pomalu, po covidu byl nedostatek čipů a všechny naše systémy jsou založené na elektronice, takže nebylo a není vůbec jednoduché dokončit výbavu testbedu. Dodací lhůty věcí, které jsme byli schopni koupit do měsíce, se prodloužily na rok. Navzdory tomu plánujeme na konci listopadu otevřít.

Průmysl 4.0 jako takový není o materiálech, není o technologiích, o samotné strojařině. Průmysl 4.0 je o automatizaci, digitalizaci, digitálních dvojčatech, umělé inteligenci, tzn. o tom, jak tu výrobu řídit, dělat diagnostiku, jak zajistit, aby se stroje chovaly inteligentně. V dnešní době je to věc, která se ve strojírenských technologiích podle mě hodně odráží, protože to ruku v ruce nese úsporu času, zbavení se výpadků, jak zajistit, aby člověk se strojem efektivně spolupracoval. Je to cesta, jak zvýšit efektivitu výroby, snížit zmetkovitost a energetické náklady a jak zajistit konkurenceschopnost. V podstatě Průmysl 4.0 míří na věci, které podniky opravdu trápí.

My nemůžeme nabídnout spasení světa tím, že bychom naučili velké firmy něco, na co by samy nepřišly, ale jsme schopni pomoct speciálně malým a středním firmám a třeba akademickým týmům si vyzkoušet nějakou novou technologii. Jednoduchý příklad. Někdo vymyslí nového mobilního robota, který bude přepravovat ve spolupráci s člověkem výrobky v rámci výrobního provozu a teď ho chce otestovat, zjistit, jak se bude chovat. Buď s ním půjde do ostrého výrobního prostředí, kde může vytvořit zmatek a narušit výrobu, anebo ho otestuje v testbedu a ověří, jestli všechno funguje.

To není až tak o simulaci. Dejme tomu, že si firma vyvinula nový navigační systém pro mobilní robot. My jsme na testbedu schopni vytvořit prostředí, které je blízké skutečnému průmyslovému – rozestavěné stroje, pohybující se lidi ve výrobě, někde složený materiál, místa, která se dají obtížně projet, prostě jako v reálné továrně. A na testbedu spustíme skutečného robota s novým navigačním systémem. Můžeme přesně sledovat jeho trajektorii, jak se kde toulal, a zpětně vyhodnotit, jestli mohl jet líp.

Ano, i když to není primárně to, co bychom chtěli dělat, můžeme na testbedu spustit výrobu. Můžeme udělat třeba malosériovou výrobu, 200 ks nějakého speciálního přípravku, výrobku. I tohle se tam určitě bude dít, protože musíme sbírat data ze skutečného procesu. Těch věcí, které tam půjde testovat je celá řada.

Já se zabývám elektrickými pohony. Takže pro nás je to prostředí pro testování nových algoritmů, řízení a diagnostiky pro speciální pohony, ať už v průmyslovém prostředí nebo v oblasti elektromobility. Zabýváme se i pohony do budoucích elektromobilů, takže i toto půjde testovat i v návaznosti na technologie umělé inteligence. To je to, co je mi hodně blízké, ale jinak se těším na všechno, co tam bude.

To se sešlo hezky dohromady. Začali jsme řešit projekt RICAIP a následně se objevil záměr Evropské komise zřídit tzv. Evropské digitální inovační huby (EDIH). Evropská komise má záměr zbudovat poradenská pracoviště, která by dokázala podporovat digitalizaci v malých, středních firmách a státní správě v různých oblastech – ve výrobě, zdravotnictví, dopravě, apod. I když je to na evropský impuls, má projekt národní charakter, který by měl mít dopad přímo do regionů. V ČR má vzniknout 5 takových pracovišť, z toho dvě v Brně.

My v rámci EDIHu DIGIMAT míříme na výrobní technologie malých a středních firem. Plánujeme poskytovat služby v oblasti poradenství, vzdělávání, testování výroby nebo služby typu „test before invest“. Firma si v testbedu může vyzkoušet cokoli předtím, než do toho investuje, třeba do robotizace, aby věděla, jestli tím vážně něco získá. Pomůžeme i technologicky orientovaným společnostem. Když třeba vyvine nějaký nový senzor pro diagnostiku obráběcího stroje, a potřebuje si ověřit, jestli senzor funguje, jestli má smysl pokračovat ve vývoji a investovat do něj, tak může přijít a nainstalovat si svoji instrumentaci na naše stroje a ověřit si, jestli bude fungovat.

Od 1. ledna 2023.

To je skvělá otázka. Kdybychom se bavili jen o projektu RICAIP, tak komerční subjekty by za to musely platit a nebyly by to úplně zanedbatelné částky. Ale projekty EDIH tenhle „nedostatek“ kompenzují. Zpřístupňují tyto služby menším a středním firmám. Většinu nákladů uhradí projekt EDIH a minimální podíl zájemce. Cílem tohoto poplatku je, aby firmy přece jen trochu přemýšlely o tom, co na testbedu chtějí zkoušet.

Autorka: Mgr. Kristýna Fillová

Témata