Hlavní navigace

Továrny bez dělníků

8. 2. 2021

Sdílet

 Autor: Depositphotos
Plně automatizovaná výrobní zařízení nejsou z hlediska technologií žádné sci-fi, ale přesto si na jejich masivní nasazení ještě počkáme. Existuje mnoho důvodů, proč nahrazovat současné (polo)automatizované provozy plně automatizovanými výrobními linkami. Některé důvody jsou zřejmé, další vyžadují zasazení do souvislostí.

Jisté je, že stroje jsou přesné, rychlé, neunaví se a jejich celková kapacita není limitovaná tak jako u lidské pracovní síly. V době krizí, jako je právě současná pandemie čínského koronaviru, se odhalí i další přednosti automatizované výroby – obejde se bez lidí a lze u ní relativně rychle změnit výrobní program podle aktuální potřeby. Odstávkám z důvodu pandemie se ale nevyhnuly ani tak masivně automatizované provozy, jako jsou výrobní linky automobilek.

Lidský faktor je zde stále natolik důležitý, že bez něj nelze udržet výrobu v provozu. Co tedy potřebujeme, aby továrny mohly fungovat zcela samostatně – pouze na bázi dodávky potřebných energií a surovin a odběru hotových produktů?

Propojení a redundance

Na příkladech prvních zcela automatizovaných výrobních zařízení ve světě, i teoretických modelů takových továren, můžeme vidět několik základních předpokladů pro budování provozů, které se zcela obejdou bez lidské obsluhy ve výrobě. Plné automatizaci výroby přitom nestojí v cestě ani tak dostupnost (praktická, nikoli finanční) strojního vybavení, resp. výrobních celků, jako spíše nutnost jejich zapojení do komplexního výrobního zařízení, propojující prvky od různých dodavatelů.

Řešením jsou v tomto případě otevřené standardy integrace různých průmyslových zařízení pro možnost jejich propojení a spolupráce (jak to ostatně řeší Průmysl 4.0). Systémy autonomního řízení pak zajistí, že konkrétní strojní celky jsou plně odpovědné za určité části výroby včetně řešení případných nestandardních situací.

Pokud hovoříme o plně automatizované výrobě, ne vždy se zmíní i další přínos, kterým je možnost provozu většího množství strojů na výrazně menší ploše a v podstatně vyšších rychlostech. Absence bezpečnostních zón, které by byly nezbytné v případě lidské obsluhy, ale podstatně komplikuje servisní zásahy.

Plně automatizovaná továrna nepotřebuje parkoviště pro stovky vozů dojíždějících zaměstnanců, šatny, jídelnu ani další rozsáhlé zázemí, jelikož nezbytný personál takové továrny může mít jen pár desítek zaměstnanců.

„Při plně automatizované výrobě musíme být schopní rychle řešit případné poruchy a výpadky výrobních celků, aby nedošlo k zastavení celého provozu. To je možné zajistit několika způsoby, například tím, že se zařízení bude schopné samo opravit nebo bude nainstalované další, redundantní, které automaticky převezme úlohu nefunkčního zařízení,“ vysvětluje Jan Bezdíček, R&D ředitel českého zastoupení společnosti Rockwell Automation.

Učící se továrna

Řízení autonomních továren obstarají technologie umělé inteligence a strojového učení, jejichž úkolem je rovněž spolupráce na plánování a řešení údržby a oprav strojního vybavení. Provoz plně automatizované výroby zároveň generuje obrovské množství dat využitelných při následné optimalizaci a zvyšování efektivity výroby.

A protože hovoříme o inteligentní a softwarově řízené automatizované výrobě, nabízí se samozřejmě i další obrovská výhoda takového způsobu výroby, kterou je možnost snadné rekonfigurace výrobního programu. Jak užitečná může být továrna, kterou je možné v řádu hodin překonfigurovat z výroby triček na produkci roušek nebo třeba z filtrů do klimatizací na filtry do respirátorů, si asi dovedeme představit.

Podobně ale můžeme uvažovat například i o rychlé změně v produkci léků podle aktuální potřeby. Na tomto místě pak stojí za zmínku i další výhoda plně automatizované výroby, kterou je absolutní dodržování výrobních podmínek a postupů, stejně jako možnost práce strojů ve sterilním či jinak kontrolovaném prostředí nebo práce s nebezpečnými surovinami a materiály. Každý krok výroby se dokonale sleduje a zaznamenává, což umožňuje pozdější dohledání konkrétních šarží i jednotlivých produktů v případě potřeby.

Potmě, v zimě a o samotě

Už jsme zmínili, že stroje mohou pracovat v prostředí, které by pro lidské zaměstnance bylo nebezpečné, nebo jen velmi náročně udržovatelné. Stroje jsou ale na svoje pracovní podmínky obecně nenáročné, protože například nepotřebují ani klimatizaci, topení nebo osvětlení – samozřejmě v závislosti na konkrétním výrobním procesu, resp. požadavcích na okolní prostředí. Ať už „vizuální“ či jinou zpětnou vazbu poskytují strojům různá čidla a detektory – opět s přesností daleko nad hranicí schopností lidské obsluhy.

A můžeme jít ještě dál – plně automatizovaná továrna nepotřebuje parkoviště pro stovky vozů denně dojíždějících zaměstnanců, šatny, jídelnu ani další rozsáhlé zázemí pro zaměstnance, jelikož nezbytný personál takové továrny nečítá stovky, ale třeba jen pár desítek zaměstnanců. Menší prostorová náročnost by pak mohla znamenat i návrat továren blíže k jejich zákazníkům – a tím i snížení nákladů na dopravu hotových produktů (stejně jako související snížení emisí a další příznivé vlivy).

Čekání na změnu

Mohlo by se zdát, že budování plně automatizovaných výrobních zařízení nestojí nic v cestě, protože potřebné technologie jsou připravené a výhody značné a nesporné.

Ale zase tak jednoduché to není.

Předně je třeba zmínit, že vybudování plně automatizované továrny představuje obrovsky nákladný projekt, jehož návratnost dává v současné době smysl jen v určitých odvětvích s velkými objemy produkce a odbytem zajištěným na mnoho let dopředu. V menších státech by navíc produkce autonomních továren (které je efektivní provozovat v nepřetržitém režimu na hraně jejich výrobní kapacity) pokryla podstatnou část celkové poptávky, což by mohlo znamenat monopolizaci a snížení konkurence na trhu. A pak je zde samozřejmě i sociální faktor, kdy je třeba myslet na to, že tisíce lidí ve výrobních provozech nelze jednoduše nahradit autonomními stroji. Nejdříve bude nutné změnit celospolečenský přístup k práci ve výrobním průmyslu, stejně jako strukturu vzdělávání. Namísto dělníků budou potřeba datoví analytici, designéři, vývojáři nebo vysoce kvalifikovaní technici.

Jednu z možných cest k plně automatizovaným výrobním zařízením ale naznačuje Jan Bezdíček: „Nabízí se úvaha, zda by začlenění automatizované výroby do kritické infrastruktury státu, nebo i větších celků typu Evropské unie, nebylo jedním z řešení, jak plnit strategické úkoly při zajištění potravin, léků nebo dalších, aktuálně potřebných produktů. Možná se po skončení současné krize dočkáme celospolečenské debaty o nutnosti lepší přípravy na budoucí podobné situace – třeba i s využitím automatizace.“ 

Vývoj ve výrobním průmyslu se nepochybně bude ubírat směrem k automatizaci, ale zatím nikoli v masovém měřítku.