Testbed pro Průmysl 4.0 se dál rozvíjí

Na konci dubna proběhl v budově CIIRC v Praze den otevřených dveří Národního centra pro Průmysl 4.0 a Testbedu pro Průmysl 4.0, jako součást několika akcí pořádaných pod hlavičkou RICAIP DAYS 2022. Slovy Vladimíra Maříka, který je vědeckým ředitelem CIIRC, tato instituce během pandemie koronaviru rozhodně nelenila: „Dovybavovali jsme budovu, posilovali výzkumné týmy, budovali jsme národní sítě, zapojovali se do těch mezinárodních, a také do ekosystému inteligentní výroby.“ 

Veškeré aktivity CIIRC se točí kolem testbedu, který poskytuje zásadní nástroje pro provádění unikátního výzkumu. V současnosti již má testbed čtyři části rozdělené do několika podlaží – najdeme v něm lehké roboty, obráběcí CNC stroje a svařovací roboty, fotovoltaickou elektrárnu a centrum pro aditivní výrobu. Fotovoltaika a 3D tisk jsou pro testbed nová témata, kterým však věnuje významný prostor vzhledem k aktualizaci svého zaměření – na energetiku a flexibilitu v průmyslové výrobě. Centrum je zapojeno do desítek národních projektů a významně se etabluje také na mezinárodním poli. V průběhu posledních dvou let se mu povedlo zapojit se do nejvýznamnějšího evropského výzkumu, figuruje v několika unijních centrech excelence a sbírá body mj. v oblasti strojového vidění a robotiky. Zároveň plní roli při přenosu informací vůči státním institucím, studentům, firmám a rozšiřuje výsledky bádání do české průmyslové praxe. Roste množství aktivit, na kterých se pražští výzkumníci podílejí s kolegy z VUT v Brně (CEITEC) a VŠB-TU v Ostravě, která taktéž začíná budovat vlastní testbed. Cestu k dalšímu rozvoji celé evropské sítě testbedů propojených v rámci iniciativy RICAIP podpořilo právě podepsané memorandum o porozumění, uzavřené mezi pražskou a ostravskou univerzitou s renomovaným německým institutem Fraunhofer IWU. 

Robotika a 3D tisk na ČVUT 

Aktuálním tématům, na něž se pražský testbed zaměřuje, se podrobněji věnoval jeho ředitel Pavel Burget. Potkává se v nich robotika, 3D tisk a počítačové algoritmy, jejichž spojení má pomoci hledat cesty k flexibilní a modulární výrobě. Příkladem využití je parametrizovaný návrh uchopovačů pro roboty, vycházející z automatické analýzy tvarů dílů, s nimiž má být manipulováno. Digitální technologie umožní takový gripper navrhnout i vyrobit v řádu pouhých dní, což je výrazně rychlejší než zavedené dosavadní postupy. K tomu je nutné umět navrhovat robotické aplikace tak, aby zohledňovaly omezení daného prostředí. Tento koncept je důležitý pro to, aby výrobní a robotické buňky byly skutečně modulární a umožňovaly rychlou změnu výrobního postupu. Buňka musí být začlenitelná do existujících systémů, včetně těch nemoderních, je potřeba řešit adaptaci na stávající komunikační protokoly a datová rozhraní. To celé směřuje ke konceptu „výroby jako služby“, přičemž výrobní systém je autonomní a sám rozhoduje o tom, kde a jak zakázku vyrobí. 

Pro flexibilní výrobu je nezbytná stabilní a rychlá konektivita, jakou dnes umožňují pouze 5G sítě. V tom českým univerzitám hodně pomáhá spolupráce s firmou T-Mobile, jež technologií privátní 5G sítě vybavila právě CIIRC v Praze, VŠB-TU v Ostravě a nyní realizuje zasíťování VUT v Brně, Technické univerzity v Liberci a České zemědělské univerzity v Praze. Privátní 5G síť je určená vždy jen pro konkrétní instituci nebo podnik, pokrývá jasně vymezenou oblast, má garantovanou bezpečnost a ve srovnání s běžnou mobilní sítí nabízí nesrovnatelně vyšší dostupnost – až na 99,999 %. Díky vysoké přenosové rychlosti, nízké latenci a možnosti připojit velké množství zařízení v rámci jedné lokality, umožňují 5G sítě otevírat nové příležitosti pro dosud nemožná technická řešení, která by se jinak neobešla bez optického kabelu. S přispěním 5G tak lze vyvíjet třeba autonomní vozítka vybavená technologiemi pro rozšířenou realitu s vysokým rozlišením apod. Možnosti jsou nepřeberné.