Top 8 Smart Industry trendů v logistice a výrobě na rok 2019

Digitální transformace nabývá na tempu napříč všemi odvětvími. Nástup nových technologií se nejrychleji projevuje v logistice a výrobě vzhledem na benefity, jež podnikům přinášejí v oblasti produktivity, kvality a flexibilnosti procesů. I proto společnosti v současnosti výrazněji investují do Smart Industry řešení. Digitální dvojče, multiagentní systémy, umělá inteligence, průmyslový internet věcí, jakož i robotizace skladů se řadí mezi klíčové Smart Industry trendy v logistice a výrobě na rok 2019 a nadcházející období průmyslové transformace.

Digitální transformace průmyslu postupuje. Studie německé větve společnosti PwC zjistila, že již 91 % průmyslových společností investuje nebo plánuje investovat do vytvoření digitálních továren v Evropě. Téměř 90 % respondentů potvrdilo, že při digitalizaci podle nich převažují příležitosti nad riziky. V celosvětovém měřítku se Evropa nachází na třetím místě v objemu investicí do digitální transformace hned po Spojených státech a Číně.

Podniky nejvíce investují do oblastí diskrétní a procesní výroby i maloobchodu podle analýzy společnosti IDC. IDC také poznamenává, že nejvyšší prioritou společností je právě inteligentní výroba, tedy automatizace a optimalizace procesů kombinací nových technologií jako umělá inteligence, internet věcí (IoT) a Smart Industry systémy.

Investice do řešení na bázi internetu věcí (IoT) narůstají, region střední a východní Evropy by měl zaznamenat téměř 19% meziroční nárůst výdajů do IoT řešení do roku 2021. Právě výroba a doprava se řadí mezi sektory s nejvyššími investicemi do inovací, přičemž se zaměřují především na podporu řízení výrobních operací a řízení výrobních aktiv.

Digitální transformace a nástup inteligentního průmyslu se sebou přináší i nové technologie, jejichž vliv na výrobní a logistické procesy, jakož i podniky samotné bude narůstat. Mezi nejvýraznější technologie a Smart Industry trendy nadcházejících let budou patřit

• digitální dvojče,
• multiagentní systémy, 
• kognitivní technologie,
• inteligentní věci,
• robotizace skladů,
• bezbariérové rozhraní člověk-stroj (HMI),
• rozšířená analytika
• a kyberbezpečnost. 

            Top Smart Industry trendů v logistice a výrobě na ROK 2019

 1.       Digitální dvojče

Digitální dvojče (DT) představuje virtuální reprezentaci fyzických objektů, procesů, lidí, dat, systémů nebo prostředí a v současnosti se využívá především pro monitorování zařízení a simulování výrobních a logistických procesů. Vzhledem na možnosti digitálního dvojčete je možné tuto technologii také využívat při testování modifikací již zavedených komplexních logistických nebo výrobních procesů nebo pro modelování nových. V tomto případě je digitální dvojče využito jako nástroj analýzy a interpretace dat nebo k predikci pravděpodobného výsledku. Vzhledem na výrobní a logistické prostředí je vliv digitálního dvojčete pasivní.

V rámci kyberfyzikálních systémů (CPS) se ale funkcionalita digitálního dvojčete rozšiřuje, jelikož umožňuje fyzickému objektu autonomně interagovat v reálném prostoru. Vzniká tak aktivní digitální dvojče neboli virtuální inteligentní agent fyzického objektu. Svoje uplatnění nachází tento druh digitálního dvojčete ve Smart Industry systémech, kde slouží pro operativní plánování, řízení a monitorování výrobních a logistických procesů nebo vybraných částí dodavatelského řetězce.

Ve světě, kde se virtualizace a technologie sociálních sítí stala nezbytnou součástí života, už dnes můžeme zaznamenat nástup různých softwarových botů, automatizovaných služeb nebo autonomních zákaznických servisů založených na principech digitálního dvojčete.

V nastávajících letech můžeme očekávat, že díky prvkům umělé inteligence (AI) budou technologie virtuálních agentů postupně prostupovat všechna odvětví a inkrementálně se implementovat i do stávajících systémů. Virtualizace totiž umožní i z běžných výrobních prostředků nebo výrobků udělat plnohodnotné inteligentní věci. 

Digitální dvojče: Prognóza vývoje trhu 2012-2022 (Zdroj: TechSciResearch)

2.       Multiagentní systémy

Propojení a interoperabilita „smart“ komponentů v decentralizované  struktuře průmyslového internetu věcí (IIoT) se stávají předpokladem nezávislé spolupráce strojů a zařízení. Takovéto systémy mohou disponovat kolektivní inteligencí po vzoru kolonií organismů v přírodě. Současné vyspělé Smart Industry systémy již v průmyslových procesech využívají principy kolektivní inteligence, především v připadě řešení na bázi multiagentních systémů.

Otevírají se tak nové možnosti samoorganizace v průmyslovém prostředí především při synchronizaci na sebe navazujících činností jako v případě zásobování metodou Just-in-Time. Paralelně se zvyšující nezávislost zařízení s rozšiřujícími se kognitivními funkcemi (učení se, interagování a predikování) v součinnosti se Smart Industry řídícími systémy povede k nástupu ucelených autonomních průmyslových systémů.

3.       Kognitivní technologie 

Nárůst výpočetní kapacity, množství dostupných dat a rychlost jejich přenosu, technologie umělé inteligence, jakož i všudypřítomnost internetu věcí (IoT) budou mít v nastávajícím období signifikantní dopad i na logistiku a průmysl. V první řadě bude docházet k mainstreamizaci kognitivních technologií a jejich implementaci do jednotlivých procesů jelikož kognitivní technologie představují technologickou platformu, která sdružuje hardwarové a softwarové komponenty poskytující poznávací funkce přibližující se lidským schopnostem.

Mezi kognitivní technologie patří zejména strojové učení (ML), rozeznávání řeči, zpracování přirozeného jazyka, prostorová orientace a počítačové vidění. Tyto technologie budou implementovány pro komplexní řízení dodavatelského řetězce i při vnitropodnikových procesech, především při řízení zásobování, skladových procesů a výrobní logistiky (intralogistika). Cílem implementačních projektů je zejména zabezpečení co nejvyšší efektivnosti logistických procesů, dosažení vyšší úrovně kvality a zvýšení flexibilnosti procesů vůči narůstajícím požadavkům klientů a trhu.

 4.       Inteligentní věci

Již s jistotou můžeme tvrdit, že nové technologie se budou mezi sebou křížit a přestupovat. V rámci dalšího evolučního stupně digitalizace dochází k propojení informačních a komunikačních technologií (ICT), včetně prvků umělé inteligence (AI) a provozních technologií (OT) tvořených zejména prvky mechaniky a mechatroniky. Takovéto propojení technologií se stává neoddělitelnou součástí strojů, spotřebičů i běžného zboží, což dává vzniknout novému fenoménu – inteligentní věci.

Zavádění inteligentních věcí v průmyslu bude znamenat transformaci automatizace na strategii autonomizace zařízení,  procesů a systémů. Dnes známá autonomně řízená vozidla (AGV) se rozšiřováním kognitivních funkcí budou měnit na inteligentně řízená vozidla (IGV), která se nebudou jenom autonomně pohybovat v prostoru, ale i nezávisle plnit požadavky na přepravu materiálu a navzájem mezi sebou spolupracovat.

  Internet vecí (IoT): Počet propojených zařízení (v miliardách) celosvětově 2015-2025 (Zdroj: Statista)

 5.       Robotizace skladů

Vzhledem na výše zmíněné trendy ve vývoji kognitivních technologií a zvyšování „inteligence“ jednotlivých zařízení očekáváme intenzivnější robotizaci skladů a řízení zásobování. Kromě početnějšího nasazování AGV a semiinteligentních AGV s náběhem na IGV a autonomní skladové roboty (AWR) je možné očekávat i širší nasazování robotů pro vychystávací procesy. Tyto operace budou zabezpečovat zařízení kombinující schopnosti autonomní orientace a pohybu v prostoru se zručností manipulace s předměty (úchop, vyzdvižení, uložení).

Nová generace zařízení již bude směřovat k typu robotů s humanoidními prvky, resp. cobotů, které budou přirozeně kolaborovat s lidskými pracovníky. Samostatnou vývojovou větev robotizace představují drony. Jejich počet a důležitost ve skladových prostorech bude narůstat. Již dnes jsou k dispozici drony s vestavěnou čtečkou čárových kódů nebo RFID skenerem, které jsou přizpůsobeny pro pohyb v uzavřeném prostoru. Díky flotile samonaváděných dronů je možné vykonávat inventarizaci skladových zásob v reálném času.

 6.       Bezbariérové rozhraní člověk-stroj (HMI)

S rozšiřující se digitalizací a horizontální a vertikální integrací logistických procesů bude klíčové ulehčit komunikaci pracovníků s implementovanými Smart Industry a řídicími (ERP, WMS, APS, MES, MOM, QMS, ALM, PLM). Již v současnosti se v některých podnicích využívá bezdotykové rozhraní interakce člověk-počítač (HMI) prostřednictvím snímání gest nebo ovládání hlasem.

S průnikem osobních virtuálních asistentů do běžného života můžeme celkem přirozeně očekávat i jejich expanzi do logistického a průmyslového prostředí. Technologie zpracování přirozeného jazyka umožňuje například bezprostřední oboustrannou komunikaci pracovníkům skladu s aplikačním modulem systému řízení skladu (WMS systém).

Navzdory počátečním těžkostem dojde i k výraznějšímu nasazování technologie rozšířené reality (AR). Rozšířená realita nachází uplatnění nejenom při řízení zaměstnanců ve skladových procesech nebo  při vizualizaci evidovaného stavu zásob v reálním čase, ale i při procesech vychystávání zboží podle odběratelských objednávek a balení zboží. Ve výrobních podnicích se bude využívat zejména při výkonu údržby nebo technických zásazích.

 7.       Rozšířená analytika

S digitální transformací narůstá i počet senzorů v podnicích, což způsobuje exponenciální nárůst objemu dostupných dat. Současný přístup k Business Intelligence (BI) již nebude dostatečný k vytěžení stěžejních informací a vědomostí z masy různorodých dat. Umělá inteligence bude nápomocná nejenom při třídění dat, metadat a tzv. temných dat (dark data), ale i při jejich zpracování.

Takováto forma rozšířené analytiky umožní vytěžit z dat relevantní informace, jakými jsou vzory chování a korelační souvislosti nebo také různé prognózy, predikce a doporučení.

Samostatnou oblast představuje interpretace a následná vizualizace získaných poznatků. Tady můžeme očekávat zapojení algoritmů zpracování přirozeného jazyka (Natural Language Processing), jež budou reportovat výsledky a zjištění podobně jako současní virtuální asistenti ve formě podobné lidské řeči nebo vizuálně srozumitelné podobě (jako další varianta bezbariérového HMI).

Globální trh s velkými daty 2011-2027 v miliardách $ (Zdroj: Statista)

 8.       Kyberbezpečnost

Vytváření robustních infrastruktur a distribuovaných architektur, expandující vnitropodnikový internet věcí přesahující fyzický prostor podniku a exponenciálně narůstající objem dat bude vyžadovat komplexnější řešení kyberbezpečnosti. Zvýšená pozornost se bude muset věnovat i ochraně dat v databázích a datových úložištích, prevenci úniků a zneužití citlivých informací (Data Leakage Prevention - DLP).

Nezbytnými se také stanou posílené firemní firewally (tzv. next generation firewall) před DDoS útoky („distributed-denial-of-service) a hackerskými napadeními, jakož i ochrana průmyslového prostředí před vnějšími interferencemi nebo vůči cílené či neúmyslné sabotáži z interního prostředí podniku.

MOHLO BY VÁS TAKÉ ZAJÍMAT