Národní centrum Průmyslu 4.0 & digitální transformace

Transkript

1 Národní centrum Průmyslu 4.0 & digitální transformace Roman Holý Fórum automatizace, Brno, Národní centrum Průmyslu 4.0 (NCP4.0) Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC) České vysoké učení technické v Praze (ČVUT)

2 Národní iniciativa Průmysl 4.0 Národní iniciativa vznikla jako reakce na potřeby a požadavky českého průmyslu za velké podpory MPO Práce zahájeny v červenci 2015, iniciativa vyhlášena na MSV v Brně Vytvořen řídící tým o 11 členech, na expertním dokumentu o 190 stranách pak pracovalo 87 expertů v 11 odborných skupinách Dokument je komplexní: v každé z 11 tematických kapitol analyzuje výchozí stav, naznačuje trendy vývoje, přináší SWOT analýzu a důležitou součástí jsou návrhy konkrétních opatření (celkem 47 klíčových a dalších 140 podrobnějších) Dokument dokončen Dokument postupně projednáván s resorty Kniha v Management Press

3 Digitální průmyslová integrace Vertikální integrace výrobních systémů od stroje / výrobku až po generálního ředitele Horizontální integrace dodavatelskoodběratelského řetězce od dodavatelů až po zákazníka / servis Integrace všech inženýrských procesů v rámci celého životního cyklu produktu od plánování produktu, přes jeho vývoj a výrobu až poprodejní servis Digitalizace digitální dvojčata výrobků, strojů, procesů, lidí

4 Systémová integrace Testbed CIIRC Business Intelligence (ABRA, SAP, ) Siemens MindSphere Production control (Simatic IT, SAP, ) SAP Leonardo Product data User requirements Design CAD Simulation & Co-simulation Digital twin of the product NX, Simcenter Digital twin of the production process and equipment NX MCD, Tecnomatix Production planning & setup Supplier inputs Quality management Teamcenter PLM Diagnostics & Maintenance Process data Design site Production site Data analytics

5 Analýza velkých dat (Big data) Zpracování velkých objemů dat - využití technologií pro sběr a analýzu dat z každé fáze výrobního či distribučního procesu Nové obchodní a servisní modely pokrývající celý životní cyklus výrobku, prediktivní údržba, větší flexibilita Podle prognóz v roce 2020 objem vyprodukovaných dat dosáhne hranice 44 zettabajtů (44 bilionů gigabajtů)

6 Autonomní roboti Univerzálnější, inteligentní roboti (vs. průmyslové jednoúčelové roboty) Nedostatek pracovníků Flexibilní výrobní programy, Robot as a Service (RaaS) Vysoké investice a nové typy profesí KUKA

7 Komunikační infrastruktura IoT / M2M Smart Grids Vysokorychlostní sítě 2,1 mld. zařízení M2M v r Využití v průmyslu, domácnosti, dopravě i v energetice

8 Datová úložiště a cloudy Infrastructure as a Service (Iaas) poskytnutí samotného výpočetního výkonu pro specializované aplikace s obtížnými výpočty Platform as a Service (PaaS) poskytnutí platformy jako služby Software as a Service (Saas) poskytnutí software jako služby Otázky bezpečnosti a legislativy

9 Aditivní výroba 3D tisk nebo simulace výrobních procesů Zpracování polymerů Aditivní výroba kovů CIIRC ČVUT, VUT

10 Virtuální a rozšířená realita Video see-through mobil, tablet Optical see-through průhledové brýle Různé využití výuka, simulace, montáž, opravy, nebezpečná prostředí

11 Senzory a související technologie Technická zařízení, která dokáží měřit a snímat určité charakteristiky jak strojů, tak i výrobků Koncept inteligentního senzoru, Prediktivní údržba RFID (Radio Frequency Identification) - technologie umožňující identifikaci objektů a přenos dat Součást Internet of Things (IoT)

12 Kybernetika a umělá inteligence Největší vliv i nebezpečí? Multiagentní systémy, decentralizace Plánování a rozvrhování výroby Standard IEC používání funkčních bloků v systémech distribuovaných měření průmyslových procesů a řízení VUT, ČVUT - Program FAIR (Facebook Artificial Intelligence Research), Bot Alquist z ČVUT 2. cena Amazon Alexa Price

13 Další technologie People-Literate Technology Brain-Computer Interface Blockchain Advanced Machine Learning Autonomous Mobility Bioprinting, Quantum Computing

14 NCP4.0 otevření Podpisem memoranda založeno Národní centrum Průmyslu 4.0 (NCP4.0) Představen Testbed CIIRC pro Průmysl nové výzkumné a experimentální pracoviště Zahájen ve spolupráci s VUT Brno a předními německými výzkumnými organizacemi DFKI a ZeMA prestižní evropský projekt RICAIP

15 NCP4.0 vize a cíle INSPIROVAT & TVOŘIT ČESKÝ PRŮMYSL 4.0 Hlavní cíle Centra: Přispět k zavádění principů Průmyslu 4.0 v ČR, obzvláště do MSP Šířit osvětu o Průmyslu 4.0 a Společnosti 4.0 a poskytovat informace o technologických řešeních a dopadech na společnost.

16 NCP4.0 Aktivity Centra Organizace konferencí, workshopů, exkurzí, návštěv a školení ve spolupráci s partnery Dny otevřených dveří v testbedech na ČVUT, VUT i VŠB-TUO Zprostředkovávání odborných konzultací Účast v národních i mezinárodních projektech Podpora start-upů Vydávání informačního elektronického bulletinu

17 Partneři NCP 4.0 Akademičtí partneři Průmysloví partneři Institucionální partneři Hlavní partneři

18 Aktivity NCP Zahájení Memorandum Účast NCP4.0 na MSV v Brně ABRA Innovation Day SAP Leonardo Day Siemens & Deloitte & CIIRC - zákaznický den Noc vědců 2017 (v Testbedu CIIRC) RICAIP - DFKI otevření centra Power4Production Škoda CDO a Digilab Symposium RRI (Robot Revolution Initiative) a výstava irex 2017 v Tokiu EU Digital Innovation Hub Noví členové: Aplis Pocket Virtuality KNORR-BREMSE ČR Panattoni

19 Plány NCP Podepsání Stanov 10 vlastních akcí 8 čísel bulletinu 10 školení 60 odborných konzultací 4 dny otevřených dveří v testbedech CIIRC a CEITEC 2 3 národní / mezinárodní výzkumné projekty EU Digital Innovation Hub 5 projektů s firmami 50 partnerů Podpora rozvoje všech testbedů CIIRC, CEITEC, VŠB-TUO 2 4 podpořené start-upy 2 x smluvní výzkum 1 publikace Zajistit udržitelné financování

20 Partnerství/členství Stupně partnerství Centra: Hlavní partner Partner Asociovaný partner Člen Spolupracující partner Národní partner Informace o partnerství ncp40@ciirc.cvut.cz

21 Fáze zavádění principů řešení Průmyslu 4.0 do firem Člen 1 Člen 2.. Člen 100 Členové NCP4.0 NCP Vyhodnocení připravenosti podniků na Průmysl den 2. Školení a konzultace 1 2 měsíce 3. Analýza a návrh řešení 2 4 měsíce 4. Projekty zavádění řešení Průmyslu 4.0 Délka individuální Hlavní partneři Partneři Asociovaní partneři Národní partneři Partneři NCP4.0

22 Testbed CIIRC plán na r Collaborative robot-human assembly area Additive manufacturing area (3D print) ERP MES SCADA Automatic warehouse Machining area Training and education area Automatic part transport Automatic robotic assembly area Quality control area Hybrid & additive manufacturing area

23 Školení na témata Průmyslu 4.0 Zákazník: KNORR-BREMSE, s.r.o. Dodavatelé: NCP4.0 & CIIRC & Partneři NCP4.0 Popis: Dle poptávky možností; základní témata Systémová integrace, Big Data, Roboty, Komunikační infrastruktura, Cloudy, Aditivní výroba, Rozšířená a virtuální realita, Senzory, Umělá inteligence, Nové / Další technologie, Bezpečnost, Lidské zdroje v době digitalizace, Právní aspekty, Financování, Standardizace Výsledek: Získání základních znalostí o možnostech implementace principů Průmyslu 4.0 Cena: ,- (dle dohody / školení) Kontaktní osoba: Roman Holý, Národní centrum Průmyslu 4.0

24 Random Bin Picking Automatické vybírání dílů Úloha: Automatické uchopování neuspořádaných montážních dílů robotickým manipulátorem z přepravního obalu a manipulace. Použití ekonomického HW (průmyslová kamera) Řešení založené na konvolučních neuronových sítích: univerzální řešení nezávislé na tvaru dílu minimalizace nákladů při modifikaci pro jiný typ Úspěšnost jednotlivého uchopení > 93%

25 SafeLog Spolupráce lidí a robotů v automatických skladech EU projekt ( ), 6 partnerů, rozpočet: 4,6M Inovativní systém pro zajištění bezpečné spolupráce lidí a robotů ve společném prostředí Návrh a vývoj TŰV-autorizovaného podpůrného bezpečnostního systému pro pracovníka. Vývoj pokročilých technik pro plánování ve vysoce flexibilních logistických prostředích Vývoj systému rozšířené reality pro podporu rozhodování Kontaktní osoba: Libor Přeučil (preucil@cvut.cz), Inteligentní a mobilní robotika, CIIRC ČVUT

26 Process Simulate a virtuální realita v plánování výroby ŠKODA AUTO V rámci spolupráce výroby ŠKODA a Siemens Israel probíhá testování inovované verze programu Process Simulate. Původní verze programu byla rozšířena o komponentu pro rozhraní mezi klasickým prostředím a virtuální realitou. Díky ní se lze v prostředí virtuální reality pohybovat, měřit vzdálenost, spouštět simulaci a ovládat například polohu robota nebo jiných výrobních zařízení. Jako pilotní projekt pro testování byl vybrán proces simulace svařovací linky, zahrnující plánování nového pracoviště od přípravy a návrhu až po finální simulaci provozu.

27 Na míru vyladěný systém ABRA Gen ve firmě Profol Profol je předním výrobcem polypropylenových fólií v ČR s výrobní halou nedaleko Mostu. Přínosy IS ABRA Gen: maximální přizpůsobení požadavkům firmy automatizace veškerých výrobních procesů PLM terminál vytvořený přesně na míru úspora provozních nákladů díky časovému plánu výroby automatické generování reportů pro management Systém ABRA Gen je pro nás důležitý ve všech oblastech. Zejména v účetnictví, mzdách a personalistice, evidenci majetku, skladovém hospodářství, výrobě, nákupu, prodeji, evidenci zákazníků, evidenci pošty a pokladně. Díky vzájemnému provázání jednotlivých agend najdeme rychle a efektivně vše, co potřebujeme, říká Zdeňka Roušar Valentová, Profol Czech s.r.o.

28 IBM rozkrývá a optimalizuje produktivitu práce v logistice pomoci IoT Real Time Location Systémů (RTLS) v logistikem skladu optimalizace a produktivitu práce nad pick procesem v 3PL skladu Měření rozložení aktivity v jednotlivých úkolech Problematika Provedena studie ukazuje >30% neproduktivní práce a prostoje Náhled do dění v skaldu pomoci stávajících data v WMS neumožnuje detailnější rozbor pro optimalizaci Stávající reporty a systémy neposkytuji náhled v reálnem casu Řešení Instalace RTLS pro vysokozdvižné vozíky Vývoj aplikace pro zaměstnance a dashboard pro vedoucí Dashboard které v reálném čase poskytuje údaje o poloze, efektivitě a úzkých hrdlech v sklade oproti planu a průměru Historická analýza dat, heatmapy korelace mezi KPI a faktory ovlivňující produktivitu. RTLS Sklad T

29 Západočeská univerzita v Plzni Výzkumná centra NTIS, NTC, RICE a RTI automatické řízení, umělá inteligence, robotické a diagnostické systémy, elektrické pohony, senzory a příprava a řízení výroby Zaměřují se na: simulace technologických procesů a strojů technikou model-baseddesign (MBD), HIL, SIL, nástroje pro připojení nových i stávajících výrobních linek, strojů a zařízení do IoT, export dat do databází, cloudu a ERP, řízení životního cyklu produktu laserové technologie pro vývoj a zpracování materiálů smart textilie - tištěná a flexibilní elektroniku, elektronické textilie, senzory a chytré senzorové systémy, vývoj v oblastech obráběcích strojů a nástrojů, obráběcích strategiích, 3D tisku, inteligentní pohony, speciální robotiku a embedded technologie a mnoho dalších oblastí Kontaktní osoba: doc. Ing. Milan EDL, Ph.D., ZČU Plzeň

30 NCP4.0 Pozvání a kontakty Otevřená platforma pro setkávání představitelů akademického a průmyslového sektoru i státní správy Pozvání pro všechny zájemce partnery a členy Smart City 2035: Opravdu chytré město začíná dopravou Kontakt: Ing. Roman Holý, Ph.D. Vedoucí Národní centrum Průmyslu 4.0 CIIRC ČVUT Jugoslávských partyzánů 1580/ Praha roman.holy (@) cvut.cz Děkuji za pozornost.