VUT otevřelo unikátní testbed pro Průmysl 4.0: pomůže výzkumníkům i firmám uvést chytrá řešení rychleji do praxe
Testbed pro Průmysl 4.0 vznikl v rámci projektu RICAIP – mezinárodní spolupráce brněnského CEITEC VUT, pražského CIIRC ČVUT a německých institutů ZeMa a DFKI. Na to, co přinese výzkumníkům a samotnému #brnoregion, jsme se ptali vedoucího centra RICAIP na VUT v Brně a koordinátora programu technické kybernetiky CEITEC VUT – profesora Pavla Václavka.
Laik si pod slovem testbed nejspíš představí nějakou laboratoř. Jak moc je tohle přirovnání daleko od skutečnosti?
Testbed si můžete představit jako ukázkovou malou továrnu, ve které jsou k dispozici pokročilé technologie. Především jde ale o prostředí, které je blízké tomu skutečnému, průmyslovému. Hlavní rozdíl je tedy v tom, že testbed není sterilní laboratoř. Simuluje velmi zdařile realitu výrobní továrny.
Řekněme, že vyvíjím třeba senzory, nějaké řídící systémy nebo roboty, a potřebuju si svoje řešení otestovat. Proč bych měla jít k vám?
Nemá smysl, abyste si vyvíjela vlastní systém diagnostiky a nakoupila si pro tento účel drahé vybavení, které by simulovalo továrnu. A právě tohle nabízíme jako službu. Průmysl 4.0 míří na praktické oblasti, které podniky trápí – jak zvýšit efektivitu výroby, snížit energetické náklady a zajistit konkurenceschopnost. Jde tedy hlavně o automatizaci, digitalizaci a umělou inteligenci – víc než o materiály, technologie a strojařinu.
Nabízíte tak především hardwarové vybavení pro testování softwaru?
Testbed pokrývá obojí. Pokud budete chtít testovat softwarové řešení pro řízení robota, je to možné. Kromě sady robotů máme i výrobní stroje, obráběcí centra. Stejně tak vybavení testbedu není jen hardwarové, obsahuje i software. Na podnikové úrovni máme komplexní systém pro navrhování výrobků (třeba klasický CAD), simulaci výrobků, simulaci výroby, její řízení, digitální dvojčata a nabízíme automatizační prostředky – tedy průmyslové řídicí systémy.
Jedná se o běžnou záležitost u zahraničních univerzit?
Jedná se o trend, který se ve světě objevuje, a i proto jsme mu chtěli jít naproti. Testovací pracoviště se budují v řadě zemí. Holandsko má vlastní síť FieldLab, kde si můžou univerzity i firmy testovat svoje řešení. I v Německu se takové testbedy budují. Proto jsme si pro náš projekt vzali na pomoc německého partnera, firmu ZeMA ze Saarbrückenu, která podobný testbed provozuje v Německu a DFKI. U nás doposud nic podobného nebylo, díky projektu RICAIP vznikl testbed nejen v Brně, ale i v Praze.
Jaký bude přínos nového pracoviště?
Vždycky je potřeba podívat se na to z více úhlů. První je ten, co testbed přinese nám. Sami vyvíjíme různé technologie pro diagnostiku, robotiku, pro pohony a podobně. Kdybychom neměli vlastní výzkumné aktivity, nedávalo by testovací prostředí větší smysl. Velký přínos tak vidím především pro naše účely.
A druhý pohled?
Očekáváme, že to podpoří další spolupráci, ať už mezi akademickými týmy nebo spolupráci s firmami, které budou využívat naše služby. A v neposlední řadě očekávám přínos pro externí partnery, zejména pokud jde o malé a střední firmy. Inovativní SME´s, které vymyslí nový senzor nebo nějakou technologii na zpracování dat, mají často komplikovanou cestu k tomu, aby se dostaly do skutečného provozu.
Co je nejčastější překážkou?
Zkoušet si technologie v komerční fabrice a v ostrém provozu, to je vždy riskantní. Experiment nemusí dopadnout dobře, odstaví celou továrnu a vzniknou milionové škody. A pro SMEčka je takový testbed ideální příležitostí vyzkoušet si, jestli má smysl výrobní operaci robotizovat. Mělo by to být takové „hřiště“, kde si můžou jak výzkumníci, tak studenti, tak SMEčka „pohrát“, něco si vyzkoušet a dozvědět se něco nového.
Když se potkají v jednom prostředí dohromady firmy a výzkumníci, je možné, že se třeba i vzájemně propojí? Že z toho vzniknou další zajímavé spolupráce?
Typicky může přijít firma s poptávkou na určitou aktivitu, ve které my děláme výzkum. Může se objevit student, který v dané oblasti dělá doktorskou nebo magisterskou práci. A pokud se potkají nad nějakou úlohou, kterou si budou moct na testbedu vyzkoušet, je to naprosto ideální usecase.
Je nějaká šance testovat jinak? Jinými slovy, jak jste podobné projekty testovali doposud?
Nějaká možnost je vždy. Je ale otázka, jak moc je dané prostředí blízko realitě. Doposud jsme akademický výzkum prováděli v naší laboratoři, což je až příliš ideální prostředí. Není tak věrné tomu opravdovému, průmyslovému. Testování u průmyslových partnerů je složitější, jak už jsem říkal kvůli riziku, že se něco nepodaří. Ale také z organizačního hlediska nebo v rámci ochrany know-how. Málokterá firma je proto ochotná otevřít své brány výzkumu, a vždy je to o nějakém kompromisu.
Co se týče vybavení, jak moc je testbed vybaven?
Jedná se především o sadu vybavení z oblasti robotiky a výrobních strojů. Co je opravdu zajímavé, společně s firmou T-Mobile testujeme privátní 5G síť. Budeme mít možnost vyzkoušet i aplikace pro průmyslové automatizační sítě, mobilní roboty fungující na 5G, nástroje z oblasti virtuální, augmentované reality s využitím 5G. I na tyto výstupy se moc těším.