Aktuální vydání

celé číslo

04

2019

Plnicí a balicí stroje, výrobní logistika a správa skladových zásob

Průmyslové počítače, PLC

celé číslo
Inspiromat pro výuku a Tecomat: co v učebnici automatizace nebylo

(část 3 – řízení tepelných soustav – od varné konvice k budovám, 1. díl) Dosavadní náplní seriálu bylo měření na tepelných soustavách s využitím programovatelného automatu (PLC) Tecomat Foxtrot a zobrazení časových průběhů. V první části to bylo měření teploty lidského těla, jehož teplota je po dobu měření stálá. Výsledky měření byly současně příležitostí k pochopení dynamiky senzoru, který lze považovat za soustavu prvního řádu. Její dynamika byla ilustrována i na příkladech obdobných soustav z oboru elektrotechniky a hydrauliky. Druhá část se zabývala měřením teploty soustav, jejichž teplota se pomalu mění vlivem okolního prostředí (spontánním ochlazováním nebo ohřevem). Spolu s dynamikou senzoru lze měřenou soustavu považovat za soustavu alespoň druhého řádu se dvěma vstupy. Následovalo měření teploty vody ve varné konvici. Tu lze považovat za soustavu druhého nebo vyššího řádu se dvěma vstupy – a navíc je astatická (integrační). Je možné ji považovat za model tepelných soustav v technice budov. Varnou konvicí se budeme zabývat i nadále, ale nyní z pohledu jejího řízení a regulace teploty. Ilustrováno bude řízení výkonu metodou pulzně šířkové modulace (PWM) a možností řešení nespojitého regulátoru (termostatu).Varná konvice a budovy?Elektrická rychlovarná konvice (dále jen varná konvice) je nejenom vhodná k rychlému uvaření vody na čaj nebo kávu, ale může být použita také jako laboratorní učební pomůcka k experimentování s programovatelnými automaty. Je jednoduchá a snadno dostupná. Grafická prezentace výsledků je názorná. Významná je ale skutečnost, že může sloužit jako zjednodušený a zrychlený fyzikální model tepelných procesů v budovách při vytápění v zimním období nebo při chlazení (klimatizaci) v letním období (což je podobný proces, jen s opačnými znaménky). Oba typy objektů lze považovat za soustavy se dvěma vstupy, v podstatě lineární. Obdobnou dynamiku vykazují i jiné (nejenom tepelné) soustavy v domácnosti nebo v průmyslu.Pro jednoduchost uvažujme vytápění místnosti. Prvním vstupem řízené soustavy je tok tepelné energie (tepelný tok) z topidla (tepelného zdroje). Ten je ovšem jednopolaritní – topení může být buď zapnuto (popř. s proměnným výkonem), nebo vypnuto. V terminologii teorie regulace lze situaci charakterizovat jako „razantní omezení akční veličiny“, která může mít jen kladné znaménko, a akční veličina opačné hodnoty není dostupná. Vědomě vylučujeme možnost, kdy bychom přetopenou místnost chladili, např. systémem fan-coil (je-li instalován) nebo třeba otevřením okna, což by bylo z energetického hlediska nesmyslné. Za druhý vstup lze považovat ztráty – spontánní vyrovnávání teploty v místnosti s teplotou vnějšího prostředí. Tepelné ztráty se uplatňují trvale – jak v průběhu aktivního topení, tak při jeho vypnutí. Intenzita tepelných ztrát se zvyšuje s rozdílem teplot uvnitř a vně místnosti a závisí na kvalitě izolace pláště budovy (tepelné propustnosti zdiva a oken, popř. na „tepelných můstcích“). Dynamika tepelných ztrát je určována schopností akumulace tepla v plášti budovy. Nově postavené a renovované budovy se vyznačují minimálními tepelnými ztrátami („zateplení“ bývá hlavním důvodem renovace budovy). Tepelné ztráty budovy se tím minimalizují, u „nulových domů“ se blíží k nule. Je to sice pozitivní jev, ale vyžaduje změnu přístupu k řízení procesu vytápění – případné přehřátí („přetopení“) prostoru se tak stává dlouhodobým a zhoršuje pocit tepelné pohody obyvatel. Neuvažujeme-li dodatečné chlazení prostoru, je třeba proces vytápění řídit tak, aby nedocházelo k výraznému přehřívání. Dynamice tepelných procesů je účelné přizpůsobit i časový program budovy (předstih začátku a konce vytápění). Jestliže např. známe (nebo umíme změřit) dobu, za jakou po vypnutí klesne teplota v místnosti pod tolerovanou hodnotu, můžeme vytápění ukončit přiměřeně dříve. Podobně je možné optimalizovat dobu začátku vytápění. Vědomě zde pomíjíme důsledky zateplení budovy pro kvalitu vnitřního prostředí (vlhkost a znečištění vzduchu, koncentrace CO2) a možnosti řešení (např. nucená ventilace s rekuperací).Podobnou dynamiku vykazuje i varná konvice, ovšem s jinými časovými měřítky. Ilustrují ji příklady 5 a 6 v závěru předchozí části seriálu (Automa 2018, č. 5, str. 16 až 19). Tam uvedený obr. 6 znázorňuje průběh teploty vody při zapnutí a vypnutí konvice a obr. 10 průběh teploty při přerušovaném zapínání a vypínání konvice. Na obr. 7 a obr. 8 je schéma elektrického a hydraulického obvodu, jako hrubě zjednodušeného modelu procesu soustavy se dvěma vstupy. Na obr. 13 a obr. 14 jsou uvedena doplněná schémata, která respektují tepelnou kapacitu topného tělíska. Schémata na obr. 15 a obr. 16 navíc respektují i tepelnou kapacitu pláště konvice. Obdobnou dynamiku, ovšem s jinými časovými konstantami, vykazuje i místnost vytápěná elektrickým přímotopným zdrojem tepla. Podobně se chovají i jiné tepelné soustavy v domácnosti, např. elektrické podlahové topení, elektrický nebo plynový kotel, bojler, průtokový ohřívač vody nebo plynová pečicí trouba, varná deska nebo ploténka, plynový hořák, ale i ohřev vody v pračce a jiných tepelných spotřebičích. Pro většinu uvedených soustav platí, že z tepelného zdroje proudí neměnný tepelný tok. Kdyby neexistovaly tepelné ztráty, narůstala by teplota v soustavě (teoreticky) lineárně a až do nekonečna. V důsledku tepelných ztrát (které nelze nikdy vyloučit) teplo ze soustavy uniká (většinou úměrně s rostoucím rozdílem teplot), až se teplota ustálí v rovnovážném stavu, kdy je vyrovnán tepelný tok ze zdroje a tepelný tok ztrát – např. u vláknové žárovky. U většiny tepelných soustav nedochází k takto nekontrolovanému ohřevu. Například u varné konvice se růst teploty zastaví při varu vody (jestliže se všechna voda nevypaří – pak ohřev zastaví bezpečnostní pojistka). Často je ohřev cyklicky přerušován a spouštěn termostatem při regulaci teploty (např. v pečicí troubě, automatické pračce, zavařovacím hrnci). Téměř vždy je tepelný zdroj nebo spotřebič vybaven bezpečnostní pojistkou, která zabrání překročení teploty nad nastavenou hodnotu. Někdy je ohřev ovládán ručně obsluhou, např. při přípravě jídel. Selhání bezpečnostní pojistky mívá fatální následky, obvykle destrukci přístroje, požár nebo jinou havarijní situaci. Jiná situace nastává v místnostech s kapalinovým vytápěním nebo chlazením. Zde má teplosměnné médium (nejčastěji voda) dlouhodobě stálou teplotu a tepelný tok je úměrný rozdílu teplot vody a vytápěného prostoru. Patrně nejrozšířenější je teplovodní vytápění s otopnými tělesy (radiátory). Rovněž zde se lze setkat s tepelnou soustavou se dvěma vstupy. Prvním vstupem soustavy je otopné těleso, které zprostředkuje předávání teploty z topné vody do vzduchu v prostoru vytápěné místnosti. I ten působí jednosměrně – buď je zapnut (popř. s regulovaným průtokem), nebo je vypnut. Druhým vstupem jsou zase tepelné ztráty, které působí v podstatě trvale a nezávisle na stavu topného tělesa – při jeho zapnutí i vypnutí. Oproti předchozímu případu s přímotopným topidlem zde jde o statickou soustavu. Teplota vzduchu v místnosti nemůže být vyšší, než je teplota topného tělesa (neuvažujeme-li jiné zdroje tepla). Kdybychom (teoreticky) vyloučili tepelné ztráty, ustálila by se teplota ve vytápěném prostoru na teplotě topné vody. Působením druhého vstupu (ztrát) je ovšem teplota v prostoru jiná – v závislosti na venkovní teplotě (tepelných ztrátách nebo tepelných ziscích). Zjednodušeným modelem takové soustavy v oboru elektrotechniky může být elektrický obvod podle obr. 7, obr. 16 a obr. 15 – stále se odkazujeme na minulý díl seriálu – upravený tak, že zdroj proudu v levé části schématu (ik) nahradíme zdrojem konstantního napětí. Obdobně v hydraulické analogii podle obr. 8, obr. 14 a obr. 16 by v levé části schématu bylo třeba přívod s konstantním průtokem nahradit přívodem z velké nádrže (zdroje konstantního tlaku). Ve virtuálním modelu je úprava snadná, fyzikální model by byl nesrovnatelně komplikovanější (konstrukčně pracnější a v provozu méně spolehlivý) oproti připojení varné konvice – proto u ní raději zůstaňme.Při tradičním centrálním vytápění s otopnými tělesy je pro celý objekt topná voda ohřívána na stálou teplotu (obvykle v rozmezí +40 až +80 °C) ze společného regulovaného kotle nebo z předávací stanice. Průtok vody do jednotlivých radiátorů je ovládán jejich regulačními ventily (dvoustavovými nebo spojitě řízenými). Při lokálním (etážovém) vytápění bývají ventily pevně nastaveny a podle potřeby se ovládá aktivita kotle. Při kapalinovém podlahovém vytápění protéká otopné médium (obvykle voda) meandrem z trubek v hmotě podlahy a touto cestou ohřívá vzduch ve vytápěné místnosti. Teplota vody bývá jen kolem +30 °C – bylo by nepříjemné mít „horkou půdu pod nohama“. Na podobném principu (ovšem v opačném směru) působí stropní chlazení. Obdobně pracují i jiné tekutinové systémy topení a chlazení v budovách (např. klimatizace, fan-coil, stěnové vytápění apod.), ale i v technologických procesech (např. při ohřevu nebo chlazení chemických reaktorů nebo v potravinářských zařízeních). Obdobné procesy se uplatňují i v činnosti chladniček, mrazniček a tepelných čerpadel, ale i ve velkých chladírnách a mrazírnách při výrobě, dopravě a prodeji potravin, v kuchyních restaurací a výrobnách potravin. Obrázky obr. 8, obr. 14 a obr. 16 s hydraulickými schématy byly do textu zařazeny především pro názornost výkladu – snáze si lze představit plnění nebo vyprazdňování nádrží a tok kapaliny než „přelévání tepla a elektrického náboje“. Podobná problematika se objevuje i u reálných hydraulických soustav v technologických a biologických procesech, v rybníkářství a vodním hospodářství, vodárenství a lodní dopravě – např. při řízení plavebních komor. V malém měřítku se lze s dynamikou hydraulické soustavy setkat např. při vypouštění umyvadla, vany, bazénu nebo při splachování WC.Hrátky s varnou konvicí ve ZlíněDále popsané experimenty s varnou konvicí byly realizovány v laboratoři SPŠ Zlín. Při vysvětlování pojmu „regulovaná soustava“ je vhodné uvést konkrétní příklady, se kterými se žáci již setkali nebo setkávají v běžném životě, např. elektrický bojler, ploténka elektrického sporáku, vytápění místnosti nebo splachovadlo. Tyto soustavy ale nelze umístit do laboratoře, a proto nejsou vhodné jako názorné ukázky. Varná konvice se používá snad v každé domácnosti. Má tedy smysl vyzkoušet ohřev a regulaci teploty vody pomocí tohoto běžného kuchyňského zařízení. K pokusům byla použita varná konvice o příkonu 2 000 W s topným tělískem zabudovaným do dna. Při experimentech byla vždy naplněna 1 l vody. K jejímu řízení byl použit programovatelný automat Tecomat Foxtrot, který je v laboratořích SPŠ Zlín tradičně využíván. Centrální jednotkou byl modul CP1014 s modulem C-OR-0202B připojeným na sběrnicí CIB. Obr. 1. K experimentům s varnou konvicí byl použit programovatelný automat Tecomat Foxtrot s centrální jednotkou CP1014 (vlevo) a periferní modul C-OR-0202B připojený na sběrnicí CIB (vpravo)Centrální jednotka CP1014 je vybavena osmi různě nastavitelnými vstupy a šesticí reléových výstupů. Obsahuje uživatelský displej 4 × 20 znaků. Prostřednictvím systémové sběrnice TCL2 lze připojit další moduly vstupů a výstupů. Na sběrnici CIB je možné připojit další moduly ze sortimentu stavebnice elektroinstalačních prvků CFox – v popisovaném případě již zmíněný modul C-OR-0202B (www.tecomat.cz). Je navržen pro umístění do instalační krabice a osazený dvojicí reléových vstupů s přepínacími kontakty. Trvalý proud každým výstupem může být až 16 A. Modul je zároveň opatřen dvěma univerzálními vstupy. Na každý lze připojit odporový teploměr (po vhodné volbě konfigurace). Pro laboratorní experimenty byl použit polovodičový teploměr NTC12K a odporový teploměr Pt1000. Modul C-OR-0202B byl zabudován do ploché elektroinstalační krabice na omítku. Výstupy relé byly propojeny se dvěma zásuvkami.Obr. 2. Vlevo sestava přípravku pro řízení varné konvice s polovodičovým senzorem NTC12K (nahoře uprostřed), odporovým snímačem Pt1000 (vpravo nahoře) s linkou sběrnice CIB pro připojení k systému Foxtrot, vpravo přípravek s varnou konvicí Pravá zásuvka je vyvedená jako spínací a levá jako rozpínací. K modulu je pevně ve svorkovnici připojen teploměr Pt1000, druhý se připojuje zásuvkou Jack umístěnou v krytu krabice. Toto řešení dovoluje snadno připojit různé typy odporových teploměrů a ověřit jejich funkci. Druhým konektorem Jack je připojena kroucená dvoulinka sběrnice CIB pro připojení k PLC. Přechodný děj při zapnutí a vypnutíPři prvním měření byla z bezpečnostních důvodů voda v konvici ohřívána jen na +40 °C. Cílem bylo zjistit časový průběh teploty během vypnutí konvice a po následném vypnutí konvice. Zásuvka s konvicí byla řízena jednoduchým programem (v podstatě jen příkazem volání funkčního bloku) zapsaným v jazyce strukturovaného textu (ST, Structured Text), který se při výuce běžně používá: RS_konev(S := (teplota_2 < 40),R1 := (teplota_2 > 40),Q1 => ohrev_1); Jde o funkční blok pro klopný obvod typu RS. Konvice je zapnutá, je-li teplota vody nižší než +40 °C, a vypnutá při teplotě vyšší než +40 °C (při teplotě rovné 40 °C se stav nemění). Příkaz realizuje algoritmus dvoustavového regulátoru bez hystereze. K zobrazení časových průběhů byla využita funkce Data Logger systému Tecomat Foxtrot. Ten ve zvoleném intervalu (zde po 3 s) ukládá do paměti hodnoty vybraných proměnných. Výsledný blok dat lze ve formát MS Excel přenést do počítače a tam dále zpracovávat.Obr. 3. Průběh teploty ve varné konvici (modře) a její aktivity (oranžově) Časový průběh teploty vody v konvici je na obr. 3. Časové údaje na vodorovné ose (zde a v dalších příkladech) jsou ve formátu h:m:s (hodiny:minuty:sekundy). Modře je zobrazen průběh teploty, oranžově aktivity zásuvky s konvicí. Oproti obrázkům z minulých částí seriálu má zde graf poměrně hladký průběh, bez „schůdků“ a krátkých impulzů („chlupů“), způsobených kvantovacím šumem. Důvodem je delší interval vzorkování. Rovněž je zde patrná doba průtahu – doba, než se ohřeje dno konvice a začíná ohřev vody (asi 10 s zhruba v době 9:12:12 až 9:12:22). Následuje strmý a téměř lineární nárůst teploty. Při 40 °C ohřev vypne, ale teplota ještě několik sekund strmě roste, což je způsobeno rozehřátým dnem, které předává akumulované teplo a ohřívá vodu až na 45,89 °C (zhruba v čase 9:15:22), kdy průběh kulminuje, a v čase 9:15:42 teplota začíná zvolna klesat. Průběh dokumentuje setrvačnou dynamiku konvice, která je zjevně soustavou druhého nebo vyššího řádu. Pro samotné topné těleso s hmotou dna lze odhadnout dynamiku alespoň druhého řádu. Po vylití horké vody a při novém plnění si lze všimnout, že dno ve styku s vodou zasyčí, což dokazuje, že teplota samotného dna je vyšší než teplota vroucí vody. Teplo akumulované ve hmotě dna se ještě delší čas po vypnutí předává vodě v konvici. Důsledkem je „tepelná setrvačnost“ – skutečnost, že po vypnutí vzroste teplota ještě zhruba o dalších 6 °C.Obr. 4. Průběh ohřevu s teploty vypnutí +30 °C: celkový průběh, počáteční úsek, kulminace po vypnutí a počátek chladnutí, detail v okolí vrcholu, ochlazování Skutečnost lze interpretovat i opačně: abychom vodu ohřáli na hodnotu v tolerančním pásmu v okolí hodnoty 46 °C, je třeba konvici vypnout již v předstihu při teplotě 40 °C. Této teploty bude dosaženo za dobu asi 2 min. Tyto údaje mohou být inspirací pro návrh „inteligentního termostatu“ – nejenom pro řízení konvice, ale i pro vytápění či chlazení místnosti. Časový údaj o trvání náběhu může být využit ke korigování časového programu pro řízení klimatu v místnosti. Situace je ale komplikovanější – hodnota překmitu i doba potřebného předstihu závisí na dalších vlivech, zejména na žádané hodnotě teploty, na intenzitě a dynamice ochlazování (např. na teplotě okolí, intenzitě ochlazování a na akumulační schopnosti pláště, na proudění vody v konvici a proudu vzduchu v okolí). Proto by skutečně „inteligentní“ termostat měl mít schopnost tyto hodnoty průběžně zjišťovat (adaptovat se na měnící se podmínky). Kontrolní otázky1             Je teplota varu skutečně 100 °C vždy a všude? 2             Při jaké teplotě vře voda v obvyklých nadmořských výškách, na vrcholcích Alp a v Himálaji? 3             Jaké teploty lze dosáhnout v tlakovém hrnci?   Úlohy: 1             Vyřešte program pro co nepřesnější regulaci teploty v konvici na hodnoty 30 °C, 40 °C, 50 °C, 60 °C, 70 °C tak, že ohřev přerušíte s odpovídajícím předstihem. 2             Navrhněte algoritmus a program PLC pro automatické nalezení teploty, při níž se po vypnutí zastaví její růst (teplotu kulminace), a odpovídající doby od zapnutí. 3             Navrhněte algoritmus a program PLC pro automatické změření doby, kdy růst teploty kulminuje – pro různé hodnoty teploty, např. pro 30 °C, 40 °C, 50 °C, 60 °C, 70 °C. 4             Navrhněte algoritmus a program PLC, který zajistí zapnutí konvice tak, aby teplota kulminovala ve zvoleném čase – pro různé hodnoty teploty, např. pro 30 °C, 40 °C, 50 °C, 60 °C, 70 °C. 5             Navrhněte jinou variantu tepelné soustavy pro laboratorní experimenty, která bude mít obdobné vlastnosti jako konvice, ale bude vykazovat výrazně rychlejší dynamiku. 6             Podle náběžné části časových průběhů teploty z obr. 3, obr. 4 a podle postupů z učebnic proveďte identifikaci soustav. Jak byste postupovali při identifikaci procesu ochlazování (tepelných ztrát) podle sestupné části průběhů?(dokončení v příštím čísle) Ing. Ladislav Šmejkal, CSc., Teco, a. s., a externí redaktor Automa, Ing. Josef Kovář a Ing. Zuzana Prokopová, učitelé automatizace na SPŠ Zlín 

Provozní přístrojová technika podporuje digitální transformaci

Každoroční valné zasedání sdružení NAMUR se konalo 8. a 9. listopadu 2018 tradičně v německém Bad Neuenahru (obr. 1) za účasti 650 odborníků nejen z Německa, ale i z dalších zemí Evropy i zámoří. Akce je určena pro manažery a techniky členských firem NAMUR a pro zvané hosty, zejména představitele partnerských profesních aso­ciací a odborné novináře.Obr. 1. Lázeňské město Bad Neuenahr letos přivítalo účastníky podzimním počasím vybízejícím k procházkám a diskusím na březích řeky Ahry Motto letošního setkání bylo „provozní přístrojová technika podporuje digitální transformaci“ a sponzorem byla společnost Endress-Hauser. Na začátku jednání seznámil účastníky zasedání s novinkami v činnosti NAMUR Dr. Wilhelm Otten (Evonik). Tohoto úkolu se zhostil naposledy. Na volební schůzi předchozí den bylo totiž zvoleno nové předsednictvo i nový předseda sdružení NAMUR. Stal se jím Felix Hanisch (Bayer), který sdružení povede následující čtyři roky. Wilhelm Otten zhodnotil, čeho sdružení dosáhlo pod jeho vedením. Mezi strategické aktivity patřila internacionalizace činnosti sdružení, změny vnitřní organizace a ve zcela nedávné době např. účast na alokaci frekvencí nově vznikajícího komunikačního standardu sítí 5G. Wilhelm Otten pozval na pódium dva nové čestné členy NAMUR, dr. Thomase Tauchnitze (dříve Sanofi) a Dr. Herberta Maiera (Clariant), a dále předal zlaté odznaky Thomasu Scherwietesovi (Evonik) a prof. Alexandru Fayovi (HSU Hamburg) jako ocenění jejich dlouholetého přínosu k činnosti sdružení. Potom se již slova ujal nový předseda Felix Hanisch, který uvedl prezentaci sponzora akce, společnosti Endress+Hauser. Firma Endress+Hauser sponzorovala zasedání naposledy v roce 2007 a její představitelé v úvodní prezentaci srovnávali situaci tenkrát a nyní. Téměř zdvojnásobení obratu, počtu přijatých patentů a počtu zaměstnanců svědčí o pozitivním vývoji firmy.Obr. 2. Přednáší Mathias Altendorf, výkonný ředitel firmy Endress+Hauser Prezentace sponzora měla tři části a postupně vystoupili výkonný ředitel Matthias Altendorf (obr. 2), obchodní ředitel Nikolaus Krüger a technický ředitel a ředitel marketingu Andreas Mayr. Představili zaměření firmy na zákazníky, trendy v digitalizaci, které u nich prosazují, a příklady provozní přístrojové techniky s vynikajícími technickými parametry a širokou konektivitou. Součástí zaměření na zákazníky a jejich potřeby je také respektování aktuálních doporučení a pracovních listů NAMUR. V prezentaci bylo zdůrazněno, že až 90 % provozních přístrojů vyráběných v současné době firmou Endress+Hauser má svůj digitální model a společnost k nim poskytuje aktuální údaje, které pomáhají zákazníkům začlenit je do jejich systémů, od systémů plánování a projektování až po systémy správy zařízení AMS, včetně využití digitálních funkcí a nástrojů v cloudu. Prezentace se rovněž dotkla pokroku v oblasti inteligentních provozních přístrojů a provozní analytické techniky PAT (Process Analytical Technology). Dalším zajímavým tématem byla koncepce jednoduchých snímačů určených pro úlohy monitorování a optimalizace provozu, které jsou vybavené rozhraním, jež jim umožňuje bezpečnou a spolehlivou komunikaci s okolním světem. Z nich získaná data mohou být ukládána k pozdějšímu využití např. v cloudu společnosti Endress+Hauser. Koncept vychází z architektury NOA (NAMUR Open Architecture) a počítá s využitím dvouvodičového ethernetového připojení APL (Advanced Physical Layer). Následující plenární přednáška Franka Grümbela (Lanxess) a dr. Ulricha Schünemanna (BASF) popisovala požadavky, které má splňovat současná a budoucí provozní analytická technika. Vzhledem k pokračující digitalizaci jsou už nyní hodnoty zjišťované provozními analyzátory k dispozici tam, kde jsou třeba, a odborníci nemusí být nutně přímo na místě instalace. Zvyšování míry digitalizace znamená také zjednodušování obsluhy a „uzavírání“ složitých postupů do vnitřních systémů měřicí techniky, aby se s nimi uživatel nemusel zatěžovat a mohl bezprostředně využívat naměřené hodnoty.Obr. 3. Přednáška Jana de Caignyho NOA – Ready for Products shrnula současný stav a plány dalšího vývoje iniciativy NOA Jan de Caigny (BASF; obr. 3) v další přednášce prezentoval, kam až pokročil vývoj NAMUR Open Architecture – NOA. Společně s asociací ZVEI byly vytvořeny dvě pracovní skupiny, které se budou zabývat zabezpečením NOA, implementací NOA do OPC UA a verifikací požadavků centrálního řídicího systému. Řekl, že požadavky na informační modely, datové dio­dy NOA, zabezpečení, stejně jako na zdroje dat musí být identifikovány prostřednictvím referenčních příkladů. V poslední plenární přednášce čtvrtečního dopoledne se dr. Michael Maiwald (BAM) zabýval úlohou inteligentních snímačů v kyber-fyzických výrobních systémech a požadavky na jejich interaktivitu, konektivitu a schopnosti komunikace, na virtuální popis přístrojů, dohledatelnost naměřených hodnot, shodu s regulatorními požadavky a na funkce pro údržbu a servis. V budoucnu bude v provozech distribuováno více výpočetního výkonu a více funkcí a bude také vyžadováno větší zabezpečení. Odpolední program se skládal z 28 zajímavých workshopů, např. NOA a živé připojení k testbedu IGR, modulární výrobní linky MTP (Module Type Package), koncepce Open Process Automation, PAT, 5G, mobilní zařízení v prostředí s nebezpečím výbuchu nebo FDI, a semináře sponzora, firmy En­dress+Hauser. Rovněž bylo možné navštívit výstavku sponzora s ukázkami měřicí a analytické techniky nebo využití rozšířené reality v průmyslových provozech. V pátek ráno se udělovaly tradiční ceny NAMUR za vynikající diplomové a disertační práce. Ceremoniál moderoval Rainer Oehlert (Dow). Za rok 2018 cenu dostali Dr. Maik Riedel (A contribution to providing knowledge-based support in selecting technical resources) a dr. Markus Vogelbacher (A new method for the camera-based analysis of multi-fuel burners in industrial combustion processes). Následovala tandemová prezentace Dr. Alby Menaové (BASF) a Dr. Thorstena Pöttera (Bayer), kteří představili ukázkové příklady implementace techniky průmyslu 4.0 ve stávajících výrobních provozech procesního průmyslu. Na příkladu dvou fiktivních závodů prezentovali možnosti využití nových přístupů při inspekčních pracích, zkracování doby servisních odstávek a modifikacích výroby. Nakonec ukázali příklady využití mobilních zařízení, dronů, analýzy velkých souborů dat nebo virtuální reality. Zdůraznili, že pro plánování uplatnění nové techniky v praxi je třeba brát v úvahu celkové náklady a přínosy po celou dobu životnosti zařízení.Obr. 4. Axel Haller (ZVEI) společně s Dr. Frankem Stengerem (ProcessNet) a Dr. Ulrichem Christmannem (NAMUR) seznámil účastníky s pracemi v oblasti společné iniciativy MTP Další společnou plenární přednášku měli Dr. Frank Stenger (ProcessNet), Axel Haller (ZVEI) a Dr. Ulrich Christmann (NAMUR). Seznámili posluchače s koncepcí modulárních výrobních linek složených z modulů MTP a uplatněním funkce „plug and produce“ (obr. 4). Předpověděli, že první produkty MTP budou k dispozici již v roce 2019 a poté bude následovat fáze intenzivního vývoje. O tom, že jde o důležité téma s velkým významem pro budoucnost, svědčí počet firem, které se do vývoje koncepce MTP zapojují. Následující přednášku měli Dr. Wilhelm Otten a Michael Wiedau (oba Evonik). Ukázali v ní, proč jsou v inženýrské praxi třeba strukturovaná data. Datový model od firmy ALC, založený na vznikajícím standardu DEXPI (Data Exchange in the Process Industry) a dalších existujících standardech, může v budoucnu umožnit potřebnou výměnu dat mezi systémy pro projektování a instalaci zařízení a systémy pro jejich údržbu a optimalizaci provozu. V další prezentaci se k Martinu Schwibachovi (BASF) připojil prezident Spolkového úřadu pro informační bezpečnost BSI Arne Schönbohm (BSI) a nový předseda představenstva NAMUR Dr. Felix Hanisch (Bayer). Spolkový úřad BSI se stal novým členem NAMUR a asociace NAMUR se zapojila do Alian­ce pro kybernetickou bezpečnost. Kromě tohoto oznámení se prezentace zaměřila na důležitost zabezpečení dat v digitalizovaných procesech a na otázky konektivity. Zabezpečit přístroje s komplexní konektivitou, často se vyskytující v průmyslové praxi, není snadná úloha. Jednání uzavřel Dr. Felix Hanisch (Bayer) jako nový předseda NAMUR a stručně shrnul, o čem se na shromáždění po celé dva dny jednalo. Zásadním poselstvím zasedání je, že NAMUR se aktivně podílí na tvorbě koncepce digitální transformace v procesním průmyslu. Poděkoval také firmě Endress+Hauser za podporu, která významně přispěla k úspěchu jednání. V samotném závěru oznámil, že mottem valného zasedání NAMUR 2019 bude „rozšířená konektivita pro chytrou výrobu“ a sponzorem firma Phoenix Contact.  Petr Bartošík

TSN se standardními, komerčně dostupnými komponentami

Rozšíření standardu IEEE 802.1Q pro přepojování v ethernetových sítích, známé často pod obecně používaným názvem TSN (Time Sensitive Networking, časově citlivé síťování), umožňuje vytvářet automatizační systémy s homogenní síťovou architekturou od snímače po cloud. Ve srovnání s tím tradiční řešení používající na provozní úrovni řízení proprietární síťové standardy, jež zajišťují „tvrdý“ reálný čas, vždy představují určitou diskontinuitu síťové architektury. Sítě TSN tuto diskontinuitu odstraňují, protože dokážou zajistit tok informací z provozní úrovně řízení do vyšších pater řídicí hierarchie. Navíc uživatelé a výrobci zařízení získají výhodu unifikovaného hardwaru, který je flexibilní a cenově výhodný. Další výhodou je lepší využití instalovaných zařízení a běžné kabeláže množstvím různých aplikací bez rizika vzájemného ovlivňování.  Vzhledem k očividným výhodám se o vstupu sítí TSN do světa automatizace již nediskutuje – stal se skutečností. Rozdíly ve strategiích používaných různými firmami se nejčastěji týkají jen časování a sekvencí kroků. Jednotliví výrobci již dodávají na trh první výrobky s TSN, mnohé jsou už vyvinuty a další budou postupně následovat. Hlavní otázkou při zavádění TSN je široká dostupnost vhodného hardwaru. Standardy TSN jsou stále relativně nové a jejich implementace do odpovídajících polovodičových zařízení vyžaduje čas. Naproti tomu jen malá, avšak nevyhnutelná část standardů TSN vyžaduje podporu specializovaného hardwaru. Mnoho funkcí, které se vztahují k TSN, např. správa sítě, je čistě softwarových a mohou být snadno implementovány na libovolný hardware. V současné době mají výrobci zařízení k dispozici dvě hlavní možnosti, jak zavést funkce TSN do svých výrobků. Na jedné straně jsou to rozhraní založená na FPGA, díky nimž lze do rozhraní produktů pružně implementovat nejnovější funkce. Cena tohoto řešení se skládá ze tří faktorů: relativně vysoké výrobní ceny, ceny za programování FPGA včetně otestování logických funkcí a certifikace a popř. ceny za licenci, použije-li se hotové řešení. Na druhé straně jsou na trhu k dispozici běžná polovodičová zařízení, která za nízkou cenu nabízejí verifikované funkce TSN. Nízké ceny se dosahuje mj. tím, že není třeba znovu vyvíjet to, co už bylo jedno vyvinuto: standardy TSN jsou založeny na osvědčených konceptech, které se jen dále vyvíjejí a zevšeobecňují. Tato polovodičová zařízení vybraná podle specifických požadavků aplikace je možné použít jako základ pro vyžití komunikace TSN. V současné době je již obvyklou praxí, že výrobci zařízení implementují funkce TSN do automatizačních prostředků s využitím standardních, komerčně dostupných komponent.  TSN v automatizaci Požadavky na komponenty sítí, zvláště na koncové uzly a switche, se liší podle jejich funkce a konfigurace v síti. Síťové rozhraní PLC nebo rozhraní uzlu edge musí být jiné než rozhraní jednoduchého provozního zařízení. Podobně se musí switche na úrovni provozního řízení vypořádat s mnohem větším zatížením sítě než jejich protějšky na nižších úrovních snímačů a akčních členů. To se odráží v minimálních požadavcích na odpovídající komponenty zvláště v oblasti jednoduchých provozních zařízení, kde se zpravidla používá liniová nebo kruhová topologie s jedním nebo dvěma externími ethernetovými porty. Skupina substandardů TSN nabízí dvě hlavní metody, jak zajistit časově deterministický přenos dat: zaprvé přidělování prio­rit a preemptivní rámce (asynchronní) a za druhé časově řízený přenos ve vyhrazených časových slotech (metoda TDMA – Time Division Multiple Access, synchronní). Obě metody je možné kombinovat. V současné době je v oblasti průmyslové automatizace kladen důraz zvláště na časově řízenou komunikaci TSN a přenos dat v tvrdém reálném čase. Tento princip se již osvědčil u standardů, jako jsou Profinet IRT, Sercos III, EtherCAT nebo Powerlink. Standard TSN IEEE 802.1Qbv (Standard for Local and Metropolitan Area Networks – Media Access Control (MAC) Bridges and Virtual Bridged Local Area Networks Amendment: Enhancements for Scheduled Traffic) rozšiřuje a zobecňuje existující proprietární mechanismy, aby se rozšířila oblast potenciálního využití a umožnila koexistence různých systémů reálného času ve společných sítích bez vzájemné interakce. Časové řízení přenosů dat v sítích Qbv zabraňuje nežádoucím kolizím mezi různými datovými proudy opouštějícími switch na společném portu. Jestliže jde o komponentu, která je koncovým zařízením s jedním ethernetovým portem, a tedy nemá vestavěnou funkci switche pro přeposílání telegramů, je pro účast v časově řízené komunikaci TSN postačující přesné řízení času přenosu jednotlivých ethernetových rámců. Pro efektivní použití časově řízeného přenosu je nezbytnou podmínkou přesná synchronizace všech účastníků v síti s přesností ve zlomcích mikrosekund. Zavedené procedury v souladu s normami IEEE 1588 (Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems) a IEEE 802.1AS (Standard for Local and Metropolitan Area Networks – Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications in Bridged Local Area Networks) kladou na hardware stejné požadavky jako Qbv. Odpovídající zařízení musí být vybavena hardwarovým časovačem protokolu PTP, od nějž se při odesílání a příjmu synchronizovaných zpráv generují časové značky. Frekvence a fáze časovače PTP musí být nastavitelná synchronizačními hodinami1).  TSN ve stávajících zařízeních Některá polovodičová zařízení, např. switche řady RZ/N1 od firmy Renesas, již nabízejí mechanismy jako vysoce přesnou synchronizaci a přenosy dat řízené časem s využitím TDMA. Sítě TSN budou využívat nový protokol PTP podle IEEE 802.1AS-Rev založený na metodách popsaných v IEEE 1588, který nemá žádné dodatečné požadavky na hardware. Jako alternativa se již dnes používají mechanismy podle dosud užívaných norem IEEE 802.1AS a IEEE 1588. Rozdíl v implementaci obou standardů je výhradně v softwaru. Metoda TDMA je již implementována v mnoha dostupných zařízeních jako rozšíření specifikace Qav. V tomto případě jsou ethernetové rámce klasifikovány podle Qav a jsou jim v jednom cyklu komunikace přiděleny individuální časové sloty. Tento mechanismus je předchůdcem specifikace Qbv, která se využívá v TSN. Čip s podporou IEE 1588/.1AS a Qav + TDMA je tedy vhodný i pro realizaci zjednodušené funkce Qbv pro TSN. To umožňuje využívat výhody TSN v jednoduchých koncových zařízeních na provozní úrovni v hvězdicové, liniové i kruhové topologii, stejně jako v hybridních topologiích. Obr. 1. Bloková struktura funkce TDMA ve switchích RZ/N1Na obr. 1 je bloková struktura funkce TDMA ve switchích RZ/N1. Nahoře jsou přicházející ethernetové rámce blokem Forwarding Engine přepojovány na své cílové porty. Tam je každý rámec klasifikován podle konfigurovatelných kritérií a umístěn do jedné ze čtyř výstupních front (Queues). Hardwarový časovač gPTP je synchronizován s časem sítě v příslušné doméně TSN. Od něj se odvozují všechny časové sloty mechanismu TDMA. Časové sloty s individuálně konfigurovatelnou délkou jsou specifikovány centrálně pro všechny ethernetové porty zařízení v seznamu Gate Control List se čtyřmi vstupy. V každém časovém slotu mohou být otevřeny libovolné fronty výstupního portu, řízené prostřednictvím funkce Bitmasks. V tomto kontextu „otevřené“ znamená, že ethernetové rámce, které jsou ve frontě, mohou být prostřednictvím řízení priorit zpracovány v linkové vrstvě MAC (Media Access Control) a tím připraveny k odeslání po kabelu. Systém řízení priorit pro přeposílání vždy vybírá ethernetové rámce s nejvyšší prioritou fronty. Ovšem ethernetové rámce v „uzavřených“ frontách nejsou v odpovídajícím časovém slotu přeposlány. Tak to funguje i podle starších standardů. Qbv se liší primárně v počtu front a časových slotů, tj. v diverzifikaci řízení jednotlivých ethernetových rámců. Detailní srovnání je v tab. 1. Například switche řady RZ/N1 od firmy Renesas podporují čtyři fronty a čtyři časové sloty. Pro srovnání: standard TSN Qbv definuje osm front, zatímco počet časových slotů nechává neurčený. Switch podle standardu Qbv má centrální časovač gPTP a seznam Gate Control List je specifický pro kaž­dý port, takže každý port switche může mít vlastní plánování komunikace. Pro provozní zařízení s jedním ethernetovým portem a provozní zařízení v jednoduché liniové nebo kruhové topologii využívající vestavěný switch jsou uvedená omezení často akceptovatelná. Je to proto, že se v reálném čase přenáší jen několik různých strea­mů a rozvrh komunikace je pro všechny porty stejný, což umožňuje ethernetovým rámcům bez zdržení procházet jednotlivými komponentami, a tím celou liniovou nebo kruhovou sítí. Ilustruje to následující příklad použití TSN. Příklad použití TSN Jednoduchá konfigurace na obr. 2 ilustruje, jak může být vytvořen automatizační systém využívající TSN prostřednictvím funkcí dostupných ve switchích RZ/N1.Obr. 2. Ukázkový systém TSN Programovatelný automat (PLC) schopný komunikovat v sítích TSN, fyzicky instalovaný v provozu nebo virtuálně v průmyslovém počítači edge, řídí velký počet I/O komponent (označených TEP n.m), které jsou uspořádané do dvou liniových sítí. Alternativně lze v tomto případě použít i kruhovou síť. Provoz v síti je řízen časem a synchronizován s řídicími cykly PLC. Řídicí cykly PLC mají tři fáze: čtení hodnot z I/O zařízení, výpočet nových výstupních hodnot prostřednictvím programu v PLC a výstup nově vypočítaných výstupních hodnot na terminálová zařízení. Fáze 1 a 3 se v čase překrývají. Páteřní síť TSN, která se skládá ze switchů TSW 1 a TSW 2, si musí poradit s veškerou komunikací mezi PLC a subsítěmi, a jestliže je to nutné a je to indikováno prostřednictvím switchů TSW x1 a TSW x2, také s další komunikací se sousedními segmenty sítě. To vyžaduje v páteřních switchích TSW 1 a TSW 2 plnou podporu standardu TSN Qbv, a je-li to požadováno, také Qbu. Požadavky v liniových podsítích jsou mnohem menší. Komponenty označené TEP n.m jen přeposílají komunikaci mezi sousedními uzly. Jejich role jako koncových bodů TSN je omezena na jednoduchý stream v reál­ném čase pro komunikaci s PLC a další časově nekritickou komunikaci, jako je synchronizace nebo komunikace se serverem OPC UA. V tab. 2 jsou ukázány různé třídy a jejich namapování na dostupný hardware switchů řady RZ/N1, které splňují požadavky na funkce TSN v tomto uspořádání. V uvedeném případě jsou všechny síťové komponenty, switche a koncové uzly, synchronizovány navzájem prostřednictvím synchronizačního protokolu popsaného v IEEE 802.1AS a pro zabránění nežádoucím kolizím využívají časově řízený přenos. Komunikace se uskutečňuje v časových rámcích s pevným rastrem, který se cyklicky opakuje. V tab. 2 je také znázorněno přiřazení tříd do časových slotů tohoto rastru pro koncová zařízení v liniových subsítích. Doba cyklu a délka individuálních časových slotů závisejí na aplikaci. Časový slot T3 je vždy prázdný, tj. v této době se neodesílá žádná fronta, a měl by mít délku nejdelšího ethernetového rámce, který se v síti vyskytuje. To zaručuje, že výstupní port je na začátku okna reálného času T0 vždy volný a není obsazen předchozím rámcem, což by vedlo k nežádoucímu zpoždění odeslání rámce reálného času. Obr. 3. Plánování v síti TSN Schéma komunikace Všechna koncová zařízení TEP n.m na začátku každého komunikačního cyklu posílají do PLC své aktuální hodnoty jako vstupní proměnné. PLC v této části současně posílá nové výstupní hodnoty vypočítané z předchozích hodnot získaných z koncových uzlů. Pro to je v každé subsíti i v páteřní síti vyhrazen časový slot T0, v němž jsou přenášena jen data v reálném čase mezi koncovými zařízeními TEP n.m a PLC. Kolize s jiným provozem na síti není možná, takže je garantována maximální doba přenosu z každého koncového uzlu a do něj. Koncové uzly přenášejí své aktuální hodnoty do svých nadřízených switchů páteřní sběrnice TSW 1 a TSW 2 simultánně. Switche sbírají data a odesílají je do PLC. Také zde je kolize při komunikaci vyloučena, protože páteřní switche přenášejí data z každé podsítě v oddělených časových slotech. To vyžaduje mít odpovídající zdroje ve switchích páteřní sítě. Výstupní hodnoty jsou přenášeny ve dvou krocích, aby se tak dosáhlo téměř simultánního příchodu výstupních hodnot PLC do každého uzlu TEP n.m; nejprve v subsíti 2, potom v subsíti 1. Časový slot T0 v subsítích musí být dostatečně dlouhý, aby umožnil přeposlání všech výstupních proměnných. Simultánní přenos aktuálních a nových výstupních hodnot je bezkolizní a nevyžaduje žádná dodatečná opatření, protože data proudí v opačných směrech. Poté, co jsou všechny aktuální hodnoty přeneseny do PLC ve svém definovaném přenosovém okně a nové výstupní hodnoty přeneseny do všech koncových uzlů, začne PLC zpracovávat svůj vlastní program, který vypočítává nové výstupní hodnoty z aktuál­ních hodnot. Výstupní uzly zpracovávají své nové žádané hodnoty synchronně na základě synchronizovaného síťového času, takže všechny komponenty změní svůj výstupní stav najednou. Potom, co PLC ukončí své výpočty, bez přerušení následuje další cyklus komunikace. Další data mohou být přenášena mimo vyhrazené časové sloty na páteřní síti TSN i v obou subsítích 1 a 2 bez nutnosti starat se o vliv na komunikaci v reálném čase. Například data reálného času RT x mohou být přenášena mezi dvěma přilehlými segmenty sítě a uzavřena v individuálních časových slotech tak dlouho, jak to umožňuje zbývající šířka přenosového pásma. Další důležité datové strea­my jsou používány pro synchronizaci nebo pro dotazování objektů OPC UA.  Závěr Standard TSN je stále ještě mladý a potřebná hardwarová podpora se postupně rozvíjí. Ovšem i s běžnými, komerčně dostupnými produkty, jako jsou switche RZ/N1 od firmy Renesas, které jsou založeny na obecně rozšířených standardech předchozí verze, je možné již nyní využívat výhody metod TSN, jsou-li v dané aplikaci přijatelná jejich omezení.  Arno Stock, Renesas Electronics Europe Tab. 1. Srovnání mezi Qbv a Qav + TDMA Vlastnost IEEE 802.1Qbv IEEE 802.1Qav + TDMA1) komunikační fronty 8 4 časové sloty >82) 4 plánovač individuální pro každý port globální pro všechny porty kritéria klasifikace VLAN PCP, defaultní pro neoznačené rámce VLAN PCP určení MAC IPv4 (DiffServ) Ipv6 (Class of Service) programovatelný Pattern Matcher typ ethernetových rámců defaultní fronta Queue pro neoznačené rámce řízení kongescí Guard Window není3)   1)   jako příklad se používá Renesas RZ/N1 2)     specifické podle aplikace, není definováno ve standardu Qbv 3)    Je-li to nezbytné, vloží se „prázdný“ časový slot, který odpovídá maximální délce rámce v daném čase.   Tab. 2. Třídy a jejich namapování na dostupný hardware switchů řady RZ/N1 Priorita Třída Příklad Fronta T0 T1 T2 T3 7 data v reálné čase I/O data 4 1 0 0 0 5 řízení sítě synchronizace 3 0 1 0 0 3 přiřazena priorita OPC UA 2 0 1 1 0 1 jiné http, stav, diagnostika 1 0 1 1 0   T0: časový slot výhradně pro data v reálném čase; zabránění kolizi s jinými třídami T1: časový slot pro všechny zbývající třídy T2: časový slot pro data s nízkou prioritou, pro zajištění minimální propustnosti T3: vyhrazené pásmo, zaručující volný výstupní port okamžitě na začátku T0 následujícího cyklu   Obr. 1. Bloková struktura funkce TDMA ve switchích RZ/N1 Obr. 2. Ukázkový systém TSN Obr. 3. Plánování v síti TSN

Účinná ochrana před nebezpečnými drony

Drony, bezpilotní dálkově řízené létající objekty, ještě nedávno technický div, jsou v současnosti běžnou a dostupnou komoditou pro civilní sektor. Prodej na trhu volně dostupných malých dronů (mikrodronů) se díky jejich výkonnosti, technickému vybavení a klesající ceně v posledních několika letech stal rychle rostoucím a výnosným obchodem. Existují rozsáhlé možnosti legálního použití těchto zařízení pro nejrůznější účely. Jsou zde ovšem také kriminální a teroristické skupiny, které rovněž rozpoznaly přednosti mikrodronů a snaží se je využívat pro své nezákonné cíle. Ačkoliv z tohoto důvodu má mimořádný význam detekční a obranná technika, nejsou v současnosti na trhu nabízena žádná zařízení, která by neznámé mikrodrony se zárukou detekovala a spolehlivě by před nimi chránila relevantní prostor. Zajímavý a účinný způsob ochrany před nebezpečnými drony nyní rozpracovávají vědečtí pracovníci na Univerzitě Julia-Maximiliana ve Würzburgu (JMU) ve spolupráci se svými partnery.  Zařízení k obraně před mikrodrony Snadno si lze představit následující či obdobnou situaci. Fotbalový stadion je při utkání místních rivalů plný diváků. Tisíce fanoušků hlasitě podporují svá mužstva a doufají, že to jejich vyhraje. Náhle se nad stadionem objeví neznámý dron. Je nebezpečný? Nebo chce jen náruživý fanoušek nafilmovat svůj tým z největší blízkosti? Během několika sekund vzlétnou k neznámému dronu dvě kvadrokoptéry s napnutou sítí, zachytí ho do ní a pro jistotu dopraví do bezpečné vzdálenosti. Aby něco takového brzy fungovalo, si klade za cíl právě projekt systému obrany před mikrodrony rozpracovávaný v současné době na JMU v rámci projektu s označením Midras (Mikro-Drohnen-Abwehr-System). „V současnosti si každý může koupit dron, a kdykoliv se mu zachce, provést s ním i něco nezákonného a nebezpečného,“ říká Sergio Montenegro, profesor pro informační techniku pro letectví a kosmonautiku na katedře pro informatiku JMU a vedoucí projektu. Obr. 1. Systém pro obranu před nebezpečnými drony se skládá ze dvou dronů se záchytnou sítí: vlevo letící samotný obranný dron JMU, vpravo dvojice obranných dronů nesoucí záchytnou síť (foto: Uni Würzburg – Rebecca Axen) Dron při obranném zákroku nespadne „Odborníci JMU vyvíjejí společně s dalšími partnery obranný systém, který nebezpečný dron rozpozná, klasifikuje ho a následně autonomně podle situace zahájí vhodná obranná opatření,“ vysvětluje Julian Rothe, doktorand a jeden z pracovníků zodpovědných za projekt. Jestliže se zjistí, že je přilétající objekt nebezpečný, naruší se nejdříve signály mezi ním a jeho pilotem na zemi. Není-li to možné nebo je to příliš nebezpečné, vzlétnou dva autonomní drony se záchytnou sítí. V předem vypočítaném záchytném bodě zachytí nepřátelský dron a odtáhnou ho z chráněné oblasti. „My chceme pokud možno rychle odstranit nebezpečný objekt z chráněné oblasti, protože útok je často záležitost jen několika málo sekund. Přednost našeho řešení oproti jiným obranným opatřením spočívá v tom, že se dron ani jeho části při obranném zákroku nezřítí,“ říká Michael Strohmeier, doktorand na katedře pro informatiku JMU, také spoluodpovědný za projekt.  Software z kosmického výzkumu V loňském roce bylo pracovníky JMU postaveno šest kvadrokoptér, tedy dronů se čtyřmi vrtulemi v obdélníkovém uspořádání, o velikosti přibližně krabice od banánů. Jednotlivé části kvadrokoptéry informatici sami navrhli a vyrobili při použití 3D tiskárny. Kvadrokoptéry létají s autopilotem speciálně pro ně vyvinutým (obr. 1). Navíc pracovníci JMU navrhli a postavili mikrodrony, s nimž chtějí ve své letové hale ve Würzburgu cvičit lety ve formacích (obr. 2).Obr. 2. Mikrodrony používané odborníky k nácviku letů ve formaci (foto: Uni Würzburg – Corinna Russow) Důležité je, aby letící záchytné drony s napnutou sítí udržovaly mezi sebou stále stejnou vzdálenost. Část zařízení, která se používá k měření a řízení této vzdálenosti, je převzata z kosmického výzkumného projektu LAOLa (Konzeption und Lokales Ad-hoc Ortungs- und Landesystem) Německého střediska pro letectví a kosmonautiku (DLR), zaměřeného na výzkum Marsu. V současnosti je důležitým úkolem při programování ještě zajistit, aby se kvadrokoptéry po zachycení své kořisti nesrazily. To bude předmětem podrobných provozních zkoušek v další fázi projektu, podobně jako zjištění zatížení, kterému je záchytná síť vystavena při obranném manévru. Při obraně před útokem nebezpečných dronů jde o sekundy. Záchytné drony musí být během deseti až patnácti sekund připraveny k použití a musí velmi rychle vzlétnout se zrychlením z nuly na rychlost 100 km/h během několika sekund. Přes velkou rychlost bude pro ochranu velkých ploch zapotřebí větší počet jednotlivých sestav zařízení. „K celkové komplexní ochraně letištního areálu bude přirozeně nutné použít podstatně větší počet sestav obranných dronů než k ochraně fotbalového stadionu,“ konstatuje profesor Montenegro.  Závěr Zařízení Midras vyvíjejí odborníci würzburské univerzity pro ochranu veřejnosti společně se svými partnery již jeden a půl roku. Na výzkumu spolupracují firmy ESG Elektroniksystem- und Logistik-GmbH Bremen a Optoprecision GmbH Bremen, Fraunhoferův ústav pro sdělovací techniku Heinricha Hertze, Evropské středisko letecké bezpečnosti (EASC) a Technická vysoká škola v Brandenburgu. Partneři vyvíjejí mimo jiné metody optického, akustického a radarového rozpoznávání nepřátelských dronů. Projekt, který finančně podporuje Spolkové ministerstvo pro vzdělání a výzkum (BMBF) částkou 2,4 milionu eur, má být ukončen do roku 2020. [Abfangjäger aus dem 3D-Drucker. Pressemitteilung Uni Würzburg, 6. 2. 2018.] (Kab.)

Roboty do roboty – diskuse k současnosti a budoucnosti robotizace

„Přenechte dřinu strojům“ bylo heslo socia­listické industrializace. Dělníci mnoha profesí se stali „operátory strojů“, které svým výkonem, rychlostí a taktem mnohdy degradovaly obsluhu na jejich součást nebo doplněk. Právě pro většinu těchto obslužných činností s velkou opakovatelností úkonů, náročností na přesnost a soustředění se jeví jako ideální řešení použití strojů, kterým se v současné době říká roboty.A právě zde se objevuje jedna z mnoha nejasností, která se těchto strojů týká. Karel Čapek považoval za robota stroj nadaný rozumem a nakonec i schopností citu. K těmto schopnostem mají dnešní roboty ještě daleko. Vždyť schopnost rozhodování je jim dána pomocí programu navrženého lidským mozkem. A je jedno, zda jde o samostatné zařízení, nebo o součást výrobní linky či pracovní buňky. V podstatě by bylo možné bavit se o programovatelných manipulátorech, které zvládají uchopit a uvolnit břemena nejrůznějších hmotností ve správné poloze, popř. o strojích, které jsou schopné na konkrétních místech provádět konkrétní činnost, např. svařování, vrtání nebo šroubování, broušení a leštění, nástřiky a lakování, gravírování, aditivní výrobu atd.Časem se i v tomto oboru vyvinulo mnoho variant, tak jak je to běžné ve všech oborech lidské činnosti – od nejjednodušších manipulátorů přes stroje zvládající nejrůznější pracovní činnosti, stroje, které dokážou kontrolovat a analyzovat kvalitu výrobků, až po mobilní a kolaborativní roboty.O posledních dvou druzích robotů se v současnosti mluví nejčastěji. Jejich uplatnění v průmyslu má velkou budoucnost. Schopnost být jednoduše a rychle přesunut a pracovat na jiném úkolu se ukazuje jako obrovská příležitost pro zvýšení efektivity použití mobilních robotů. Od kobotů – kolaborativních robotů – se zase očekává přímá spolupráce s člověkem, jejich přizpůsobení lidskému pracovnímu tempu a naopak intenzivní pomoc u té části operací, kde lidská obratnost, schopnost soustředění a přesnost narážejí na své limity.S rozvojem použití robotů se také rozvíjejí obory spojené s bezpečností. U klasických robotů jsou otázky bezpečnosti dávno vyřešeny spolehlivými bariérami, ale zajištění bezpečnosti kolaborativních robotů je stále velkou otázkou.Kromě bezpečnosti nabývá na významu také otázka zabezpečení. Robot je buď samostatné zařízení, nebo součást výrobní linky, složené ze strojů navazujících na sebe, které jsou propojené pomocí informační sítě. A ta se může stát terčem útoku, přičemž cílem je omezit provozuschopnost linky nebo ji zcela zničit, v konkurenčním boji získat výrobní dokumentaci, popř. ji změnit tak, že se budou vyrábět zmetky. Tato oblast je a do budoucna určitě bude předmětem rozsáhlých aktivit.Ať jsou roboty použity samostatně, nebo jsou součástí výrobní linky a nebo technologického uzlu – výrobní buňky, jsou vybaveny rozhodovacími postupy, které jsou neustále dílem člověka. A v mnoha případech jde o algoritmy, jež nejsou pouze součástí konkrétního zařízení, ale představují rozhodovací posloupnosti celku, který se skládá z mnoha dílčích jednotek. A v podstatě vždy je nutné vycházet z určité centrální úrovně, jež přinejmenším rozhoduje o plánu výroby, na základě kterého si již jednotlivé výrobky mohou organizovat zdroje – materiál, stroje, energii, výrobní postupy – a na zvolených pracovištích zahájit svou vlastní výrobu.Digitalizace výroby s sebou přináší mnoho nových prvků a postupů. Robotická linka může využívat možnosti virtuální reality, a to nejen během jejího návrhu a realizace, kdy je možné simulovat její umístění v hale z mnoha pohledů – od ergonomických přes pohled na manipulaci s různými typy výrobků po zohlednění vazby na ostatní stroje v hale –, ale především v průběhu výroby, kdy lze nejen simulovat „nanečisto“ výrobní postupy, ale také je optimalizovat jak z pohledu synchronizace nebo energetické a materiálové náročnosti, tak z pohledu nákladů. Testování, zda je možné výrobek na lince daných parametrů vyrobit, a hledání nových postupů jsou obrovské výhody simulací. Sledování výkonových parametrů výroby a porovnání s parametry dosaženými simulačními modely vedou k analýze nedostatků a úpravě parametrů výroby tak, aby se k teoretickým co nejvíce přiblížila. Dalším krokem při optimalizaci výroby je využití metod umělé inteligence, obzvláště neuronových sítí, k nalezení optimální funkce nejen pro dílčí zařízení v lince nebo technologickém uzlu, ale především k optimalizaci celého výrobního procesu dané komodity.Za speciální robotické zařízení lze považovat také drony, které se pohybují v prostoru předem vytyčeném programem. I ony v současné době umějí nejen sledovat, co se pod nimi děje, ale okamžitě situaci analyzovat a popř. realizovat i jednoduché zásahy. Jejich využití při diagnostikování trasových staveb, v zemědělství, při dobývání surovin a ve vojenství je nezpochybnitelné.Při skupinovém použití robotů, ať jsou to roboty ve výrobní lince, drony při světelných show, nebo roboty při fotbalu robotů, je vždy v pozadí centrální rozhodování. Roboty v mnoha případech dokážou vzájemně komunikovat, zajistit, že nevznikají nebezpečné situace, nicméně v pozadí existuje rozhodovací mechanismus, který dokáže definovat cíl, proces, který k němu vede, vyhodnocovat situace a určovat strategii. A pravděpodobně tomu tak ještě nějakou dobu bude.Již uvedený fotbal robotů patří k aktivitám studentů, tak jako mnoho dalších soutěží, které mají ve studentech vzbudit a utužit zájem o danou problematiku.S digitalizací průmyslu se do vyspělých zemí včetně západní Evropy vrací mnoho výrob, které byly zadávány do zemí s levnou cenou práce. Ale o to více vzrůstá potřeba kvalifikovaných odborníků – technologů, mechaniků, programátorů a dalších profesí, kteří zvládnou digitální výrobu nejen vymyslet, zrealizovat, ale rovněž udržovat a provozovat. Vždyť se také výrobci robotů trápí s nedostatkem vzdělaných zaměstnanců. A je třeba si uvědomit, že Gaussova křivka schopnosti se vzdělávat v technických oborech se s nástupem nových technologií nezměnila. Buďme vděční výrobcům stavebnic robotů, nadšeným učitelům a dalším odborníkům, kteří se snaží nastupující generaci přiblížit uvedenou novou techniku a zaujmout je pro tento obor. Je možné navazovat na naši průmyslovou tradici, jen je třeba mít ji komu předat. Správná motivace ze strany státu, firem a rodičů je nezbytná.Kromě průmyslu se digitalizaci a robotizaci otevírají další velké možnosti v oboru chytrých měst, domů a domácností. Snahy o humanoidní roboty jsou stále v úvodních stadiích, ale schopnost robotů pomáhat v domácnosti je neoddiskutovatelná, od přenášení břemen po pomoc postiženým osobám. Schopnost uchopit, podat, pohybovat se v prostoru a být ovládán hlasem není v současnosti nijak výjimečná. A k tomu mohou přibýt jednoduché domácí práce, např. úklid podlahy.Roboti, nebo roboty? Tato diskuse je snad dnes již uzavřená. Robot je stroj s určitou schopností rozhodování. A za touto schopností je stále člověk. Současné otázky se týkají jejich pořizovacích a provozních nákladů, jednoduchosti obsluhy, bezpečnosti, efektivního využívání a v mnoha případech jejich začlenění jako pomocníků do běžného profesního nebo osobního života. Roboti tedy patří do beletrie, v technických oborech se vždy vyskytují jen roboty.V současnosti se v nejrůznějších souvislostech používají termíny roboty, koboty (nebo anglicky cobots), mobilní roboty, robotické linky a pracoviště. V mnoha případech je možné hovořit až o nadužívání. Přesto jsou všichni přesvědčeni, že právě jim bude do značné míry patřit budoucnost.Protože jsme svědky výměny názorů na tato témata, požádali jsme zástupce společností, které se robotům a robotizaci věnují, o odpovědi na šest otázek. Diskuse se zúčastnili (setříděno abecedně podle firem):Vítězslav Lukáš, ředitel divize Robotics and Motion Division ABB s. r. o.,Martin Košťálek, vedoucí oddělení kolaborativní robotiky Alvey Manex, a. s.,Tomáš Prchal, B+R automatizace, spol. s r. o.,Ing. František Hubený, projektový manažer COMPAS automatizace, spol. s r. o.,Ing. Daniel Havlíček, marketing manager FANUC Czech, s. r. o.,Petr Vašata, Team Leader Software, HAHN Automation, s. r. o.,Ing. Lukáš Fiolek, obchodně-technický zástupce HENNLICH, s. r. o.,Ing. Jaromír Hvížďala, ředitel JHV-ENGINEERING, s. r. o.,Ing. Petr Brynda, business development manager, MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE B. V.,Ing. Mirek Šmíra, ředitel Rob4Job, s. r. o.,Peter Demuth, ředitel pre-sales SAP ČR a SR,Ing. Jiří Bavor, obchodní ředitel divize Digital Industries Siemens, s. r. o.,Pavel Bezucký, obchodní ředitel Universal Robots A/S,Dr. Jiří Rašner, jednatel ZLÍN ROBOTICS, s. r. o. Kde je hranice mezi programovatelným manipulátorem a robotem?Vítězslav Lukáš (ABB): V ABB se soustředíme mimo jiné na takzvané strojové učení, tedy kombinaci chytřejších komponent a snímačů s větším výpočetním výkonem buď na lokální, nebo cloudové platformě. Hlavním cílem je zjednodušit ovládání a programování robotů s menší mírou lidské intervence.Vítězslav Lukáš, ředitel divize Robotics and Motion Division, ABB, s. r. o.Na robotice je fascinující, že si sama dokáže trh vytvářet.Pro současné roboty je výzvou reagovat na nejednoznačné pokyny tak, jak to dokážou lidé. Jejich schopnosti se však neustále vyvíjejí. Díky strojovému učení budeme mít brzy roboty, které se budou samy učit a samy optimalizovat. Od programování robotů přejdeme k jejich učení. Místo toho, abychom robotům určili přesné pohyby už během montáže, v budoucnu je navedeme k chápání konečného výsledku. Jednoduše je necháme autonomně si určit nejlepší způsob, jak daný úkol splnit. Martin Košťálek (Alvey Manex): Robot je z principu programovatelný manipulátor, nicméně velmi pokročilý. Robot pozvedává především propracované mechanické provedení a bezchybný řídicí systém. Tomáš Prchal (B&R): Jde pouze o užší či širší definici pojmů. Rozdíl je jasně viditelný z hlediska použití. Robot dnes zdaleka neslouží jen k manipulaci s výrobky, nýbrž i k obrábění materiálů, nanášení lepidel, stříkání barev, inspekční činnosti a podobně. Ing. František Hubený, projektový manažer COMPAS automatizace, spol. s r. o.Míra robotizace v chytrých městech, domech a domácnostech bude závislá na poměru schopností robotů pomáhat lidem k ceně robotů.František Hubený (Compas automatizace): Hranici určuje především charakter a složitost úlohy. Programovatelný manipulátor může být ekonomičtější pro jednoúčelové použití, ale má omezené možnosti v polohování a přizpůsobitelnosti. U manipulátorů jde nejčastěji o 2D či 3D stroje, které jsou vhodné pro speciální úlohy. Roboty je možné využít na větší rozsah úloh, které mohou být různorodé zejména při využití robotu s více osami. Robot je univerzální stroj a lze ho jednoduše přemístit k jinému stroji a přeprogramovat ho. Tím je vhodný pro flexibilní výrobu. Daniel Havlíček (Fanuc Czech): Tady strašně závisí na skutečnosti, jak na tuto hranici nahlížíte. Z našeho pohledu je programovatelný manipulátor jednoúčelový stroj, zatímco robot je univerzální. Jestliže výrobci přestane vyhovovat v jednom místě výrobního řetězce, tak ho lze jednoduše, ale stále v rámci technických možností robotu přeprogramovat a přesunout na jiné místo. To u programovatelného manipulátoru těžko uděláte. Petr Vašata (Hahn Automation): Nehovořili bychom o hranicích, ale spíše o způsobu automatizace a výrobní autonomii jednotlivých zařízení. Pokud je každá osa pohybu zařízení typu manipulátoru programována nezávisle na ostatních, hovoříme o manipulátoru a osách volnosti. Jestliže lze tyto osy volnosti programovat tak, aby pohyb po nich byl synchronizován, hovoříme o robotických manipulátorech, a je-li celý tento proces plně automatizován a zařízení je plně autonomní, hovoříme o robotech. V této souvislosti je vhodné připomenout v rámci diskusí nad takzvanou digitalizací průmyslu (průmysl 4.0), že roboty a robotizace nepředstavují žádný zásadní zlom. V podobě, v jaké jsou ve výrobě využívány dnes, je známe už pár desítek let. Zlom představuje takzvaná čtvrtá průmyslová revoluce a digitalizace průmyslu, kdy robotické manipulátory či roboty dostávají výrazně sofistikovanější a komplexní řízení. To krom pohybů umožňuje i další přidané funkce (složitější výpočty trajektorií z různých prostorů) a interakci výrobců s požadavky zákazníků v plném rozsahu. Lukáš Fiolek (Hennlich): Slovom robot môžeme myslieť klasické šesťosové robotické rameno, komplikovaný manipulátor s piatimi osami, alebo môžeme mať na mysli chodiaceho humanoida či lietajúci dron. V priemysle sa za robot považuje robotické rameno, portálový systém alebo komplikovaný manipulátor s tromi alebo viac osami. Jaromír Hvížďala (JHV-Engineering): Tato hranice již téměř není. Robot není jen označení pro původní humanoidní roboty, ale naopak se nejčastěji používá pro jednu ruku, a to i jen pro tříosé roboty SCARA, takže i většina složitějších manipulátorů se tomuto označení blíží. Petr Brynda (Mitsubishi Electric): Technicky vzato je robot speciální programovatelný manipulátor s definovanou mechanickou konstrukcí. Jednoduše řečeno: robot najde konstruktér v katalogu a programovatelný manipulátor musí zkonstruovat, popřípadě sestavit z dostupných modulů. Mirek Šmíra (Rob4Job): Programovatelný manipulátor je jednoúčelový, kolaborativní robot se velmi snadno „přeučí“ na jinou operaci. Peter Demuth (SAP): Laický pohled tuto hranici často nevnímá, je definovaná spíše uměle. Čekají nás diskuse o tom, zda užití takové techniky legislativně zvýhodňovat, nebo naopak zatížit. Tyto diskuse hranici určitě posunou nebo úplně smažou. Jiří Bavor (Siemens): Myslím, že tam není žádná ostrá hranice, je to spíše v názvosloví a také trošku v marketingu – kdo co chce prodat. Robot je univerzálnější, manipulátor je spíše vytvořený pro konkrétní účel. A přirozeně lze očekávat, že manipulátor bude plnit ten svůj konkrétní účel lépe – pravděpodobně rychleji, levněji a přesněji..., ale zase ho nebude snadné převést na jinou činnost. Takže je to vždy podle použití. Pavel Bezucký (Universal Robots): Jestliže vyjdu z akademické definice tak, jak nám ji vtloukali do hlavy na VUT, tak je to především ve flexibilitě. Zatímco manipulátor je zaměřen na vykonávání předem daného okruhu činností a jeho přeprogramování nebo přeučení je poměrně složité, robot je ze své podstaty určen k vykonávání více činností. Navíc je mnohdy schopen pružně reagovat i na určité odchylky od předem daného vzorce. Jiří Rašner (Zlín Robotics): Hranice podle mého názoru není, jsou to synonyma.  Souhlasíte s názorem, že kobot je takový robot, který neublíží?Vítězslav Lukáš (ABB): Je to především otázka definice kolaborativního robotu. ABB představilo první skutečně spolupracující robot na světě už v roce 2015. Již od počátku byl vytvořen pro bezpečnou práci bok po boku s lidmi. Kombinace měkčených materiálů opláštění, dokonalého bezpečnostního softwaru s lehkými rameny a přesnými chapadly umožňuje tomuto robotu naprosto bezpečně spolupracovat s lidmi přímo v rámci výrobní linky, a to bez použití klecí nebo jiných bezpečnostních systémů. ABB se otázkám bezpečnosti strojů a pracovišť věnuje velmi zodpovědně, v našem českém týmu máme k dispozici certifikované experty pro danou oblast. Každé pracoviště posuzujeme individuálně a dokážeme zákazníkům kvalitně poradit. Martin Košťálek, vedoucí oddělení kolaborativní robotiky, Alvey Manex, a. s.Nebezpečný není robot, ale pracoviště, kde se používá.Martin Košťálek (Alvey Manex): Ano, ale nebezpečný není robot, ale robotické pracoviště. Kolaborativní robot s ostrým nástrojem je nebezpečný, zatímco průmyslový robot může být bezpečný dovybavením několika snímači. Tomáš Prchal (B&R): Ublížit nesmí žádný robot. Kolaborativní robot pouze nevyžaduje nákladné mechanické zábrany, protože díky své konstrukci, omezené rychlosti a síle prostě neublíží, i když dojde k přímému kontaktu s člověkem. František Hubený (Compas automatizace): Výrobci kobotů deklarují, že mohou spolupracovat s lidmi, ale zároveň se distancuji od názoru, že kobot je robot, který neublíží. Je třeba se zejména zaměřit na uchopovací nástroj a díl, kterým je manipulováno, neboť v tom může být kobot nebezpečný. Je třeba vždy posoudit konkrétní technickou specifikaci kobotu před jeho použitím. Daniel Havlíček (Fanuc Czech): Jednoduše a laicky řečeno ano. Konstrukčně jsou kolaborativní a standardní roboty podobné. Základní rozdíl spočítá v tom, že kolaborativní robot má mnoho bezpečnostních prvků, které vedou k jeho certifikaci z pohledu bezpečnosti a možnosti spolupráce s operátory. Tato bezpečnostní certifikace následně umožňuje spolupráci robot–člověk bez nutnosti dalších bezpečnostních opatření, jako jsou klece či světelné závory, což vede k úspoře pracovního prostoru. Petr Vašata (Hahn Automation): Musíme si uvědomit, že lidský faktor, ale i technika mohou někdy způsobit nehodu, tomu se prostě žádnou automatizací a digitalizací nedá předejít, což platí i u kobotů. Proto toto riziko pochopitelně existuje i u nich (kobot = kolaborující robot), neboť z jejich podstaty vyplývá, že jsou speciálně navrženy ke spolupráci s lidským protějškem, a tedy netvoří samostatný výrobní (obslužný) prvek bez lidské interakce. K zajištění bezpečnosti interakce neživého robotu s člověkem přistupují firmy různými automatizovanými postupy. Například pohyb v prostoru okolo robotu je neustále monitorován a v případě narušení tohoto prostoru je výrobní proces zastaven. Jiný systém bezpečnosti je absolutní podrobení mechaniky a elektroniky robotu požadavkům bezpečnosti, kdy při kontaktu s člověkem je mechanika dostatečně volná, jemná a senzitivní a reakční doby dostatečné krátké. Pak takový systém při nenadálém kontaktu a bezpečnostním brzdění nezpůsobí vážnější poranění. Lukáš Fiolek (Hennlich): Toto je veľmi diskutabilná otázka, pretože kobot, alebo tiež kolaboratívny robot, je navrhnutý tak, aby mohol vykonávať svoju prácu na spoločnom pracovisku s človekom bez ublíženia na zdraví. To znamená, že nemusia byť použité dodatočné ochranné prvky. Tento robot však nevie zaručiť bezpečné prostredie pri transporte napríklad tenkého ostrého plechu. Povedzme, že pracovník sa dostane do kolízie s kobotom. Pokiaľ dôjde ku kolízii s časťou robotického ramena, kobot zareaguje okamžitým zastavením. Pokiaľ však dôjde ku kolízii pracovníka s prenášaným ostrým plechom, reakcia kobotu nemusí byť dostatočne rýchla na to, aby nedošlo k zraneniu. Vo všeobecnosti sú však kolaboratívne roboty používané na pracoviskách, kde sú premiestňované relatívne malé predmety. To znamená, že pri rozumnom umiestnení a nastavení kobotu sa dá povedať, že takéto pracovisko je bezpečné. Jaromír Hvížďala (JHV-Engineering): S tím lze zčásti souhlasit. Ale ve většině firem přijde bezpečnostní technik, podívá se na kolaborativní robot a řekne: „Robot. Kolem musí být plot.“ A většinou to tak opravdu končí i po velkém přesvědčování. Ale bezpečnostní požadavky nemusí splňovat jen robot, ale celá sestava i s chapadly a přenášenými díly. Díl ostrý jako jehla bude vždy vyžadovat přísnější bezpečnostní opatření. A je třeba řešit i energii a hmotnosti. Nechtěl bych si nechat postavit na nohu stokilové břemeno. Petr Brynda (Mitsubishi Electric): Podle bezpečnostních předpisů pro stroje v provozu společně s člověkem nesmí ublížit žádný robot. Mitsubishi Electric uvažuje tři stupně kolaborativních robotů:Safety robot – běžný robot doplněný o bezpečnostní prvky (senzory), který pracuje bez omezení, pokud není detekován operátor v přibližovací nebo kolizní zóně. Nepředpokládá se, že robot a operátor sdílejí pracovní prostor společně.Kolaborativní robot – běžný robot doplněný bezpečnostními prvky (senzory) a povrchem ramena AirSkin, který pracuje v režimu s omezenou rychlostí. Robot a operátor nesdílejí pracovní prostor, ale operátor pracuje v blízkosti robotu a může dojít ke kontaktu operátora s robotem. V tomto případě se robot zastaví a po potvrzení operátorem může opět pracovat.Kooperativní robot – speciální typ robotu navržený pro spolupráci robotu s člověkem, kde se počítá s tím, že robot a operátor sdílejí pracovní prostor. Mirek Šmíra (Rob4Job): Ano, kobot z definice neublíží, pokud mu nedáme do „ruky“ např. skalpel anebo hořák. Je to, jako byste dali nebezpečný nástroj malému dítěti. Peter Demuth, ředitel pre-sales, SAP ČR a SRCentrum podnikových služeb zavádí robotickou automatizaci procesů například do oblasti párování životopisů, plánování pohovorů či školení a zpracování dotazů od interních zaměstnanců.Peter Demuth (SAP ČR): Až na výjimky zejména z vojenského prostředí není žádný robot konstruován a programován pro to, aby ublížil. Naopak je velký důraz kladen na bezpečnost člověka a prostředí, ve kterém robot funguje. Samozřejmě se nedá vyloučit lidské selhání při konstrukci, údržbě, programování, samotné obsluze, stejně jako technické selhání zařízení, které může mít nežádoucí následky. Jiří Bavor (Siemens): Slovo kobot vzniklo ze spojení kolaborativní robot, takže se asi očekává, že by neměl ublížit tomu, s kým spolupracuje. Jenže to samozřejmě záleží především na tom, kdo a jak ho naprogramuje. Pavel Bezucký, obchodní ředitel, Universal Robots A/SJá vycházím z toho, že člověk je tvor od přírody líný. Ne že by nechtěl nic dělat, ale chce dělat věci co nejjednodušeji.Pavel Bezucký (Universal Robots): Před takto zjednodušenou interpretací vždy varuji. Především je nutné rozlišovat robot (popřípadě kobot) a robotické pracoviště. Robotické rameno je pouze částí celého řešení, ale o bezpečnosti pracoviště rozhoduje i uchopovač, manipulovaný díl, nástroj, nebo dokonce i okolní prostředí. Všem je asi jasné, že bude-li robot manipulovat například s okružní pilou, nebude to s tou bezpečností tak slavné.Robotické rameno samotné pochopitelně hraje v celkové bezpečnosti klíčovou roli. Zároveň si však nemyslím, že by se na kolaborativnost mělo nazírat pouze optikou bezpečnosti. Podle našich nynějších představ robot není plně kolaborativní, jestliže jeho použití a provoz bez problémů nezvládnou běžní pracovníci ve výrobním provozu. Proto je v „DNA“ naší firmy už od začátku zakotven důraz nejenom na bezpečnost, ale i na snadné programování a nastavení, rychlé uvedení do provozu či širokou flexibilitu použití. Všechny tyto oblasti jsme s představením naší nové e-Series posunuli zase o pořádný kus dál. Jiří Rašner (Zlín Robotics): Nesouhlasím. Také kobot dělá jen to, co mu člověk nařídí. Také kobot dokáže být velmi rychlý, a tím i nebezpečný. Rozdíl je v tom, že s kobotem díky jeho snímačům máte možnost udělat úlohu bezpečnou. Roboty se většinou prosazují ve strojírenství v rámci výrobních linek. Které další obory považujete za perspektivní pro použití robotů a robotických pracovišť?Vítězslav Lukáš (ABB): Nevidíme zde žádné limity. Na robotice je fascinující, že si sama dokáže trh vytvářet. Díky invenci ať již naší, nebo i našich zákazníků nyní používáme roboty v oborech, jež by ještě před pár lety nepřicházely na mysl. I přes tyto aktivity bude automobilový průmysl pro robotiku stále hrát významnou roli, a to nejen přímo u výrobců automobilů, ale v celém dodavatelském řetězci. Velký růst spatřujeme především v oblastech, jako jsou elektrotechnický průmysl, strojírenství, zpracování plastů, logistika nebo potravinářství. Společnost ABB je schopna nabídnout řešení v každé z těchto oblastí. Martin Košťálek (Alvey Manex): Za naši skupinu mohu jmenovat dvě užití: hornictví a sochařství. V dolech se najde mnoho využití, od laboratoře a nakládání se vzorky přes usnadnění údržby strojů až po automatické tankování. Jakákoliv větší odstávka v dole stojí statisíce dolarů za hodinu a robot, který zrychlí proces údržby o pár minut, je tím pádem rychle navrácenou investicí. V sochařství jde o přenos 3D modelu do reálného světa, ať již robotickým 3D tiskem, nebo robotickým obráběním. Tomáš Prchal (B&R): Zejména vidím mnoho příležitostí při montáži nejrůznějších výrobků. V této oblasti očekávám pokrok především související se zlepšováním počítačového vidění. František Hubený (Compas automatizace): Mohou to být všechny obory s výrobními procesy, které obsahují opakovatelné činnosti. Compas využívá roboty v projektech jak pro diskrétní výroby, tak i pro procesní průmysl, například v odvětví potravinářství a jinde. Daniel Havlíček (Fanuc Czech): Strojírenství je pouze jeden z mnoha průmyslových oborů, kde se dnes roboty prosazují. Obecně řečeno lze v každém výrobním závodě nalézt výrobní uzel, který by šlo zautomatizovat pomocí průmyslových robotů. Pak už je pouze na majiteli či vedení výrobního závodu, zda tento uzel chtějí či potřebují zautomatizovat. Platí, že tahounem automatizace jsou automobilky a jejich dodavatelé a subdodavatelé, ale roboty se prosazují i v logistice, potravinářství, farmacii a mnoha dalších oborech. Je to dáno i současnou situací na trhu práce, kdy chybějí zaměstnanci a výrobci potřebují vyrábět. Řešením této situace je nasazení průmyslových robotů. Petr Vašata (Hahn Automation): Roboty se dlouhodobě již prosazují ve zdravotnictví, ve skladové logistice, v logistice dopravy, stavebnictví. Ale roboty se uplatňují i v mnoha klasických službách, například v restauračních zařízeních (Japonsko). Je to všude tam, kde lze monotónní a opakovatelné rutinní činnosti člověka nahradit robotem, popřípadě člověku ulehčit monotónní činnosti. Lukáš Fiolek (Hennlich): Perspektívnou oblasťou pre využitie robotov sú určite laboratóriá, v ktorých dochádza k manipulácii s nebezpečným materiálom. Pomocou kamerového systému sa dá robot ovládať na diaľku, tým pádom môže byť použitý v nebezpečnom prostredí. Takéto roboty už existujú a tým ukazujú, že využitie je naozaj neobmedzené. Je možné, že s určitou formou robotov sa stretneme v budúcnosti aj v našich domácnostiach. Mohli by byť veľkým prínosom pre pohybovo znevýhodnených ľudí, ktorým by dokázali do určitej miery nahradiť opatrovateľov. Jaromír Hvížďala (JHV-Engineering): Strojírenství k použití robotů mělo nejblíže. Proto to tam začalo, ale roboty budou nakonec všude, kde se s něčím manipuluje. Petr Brynda (Mitsubishi Electric): Další využití robotů předpokládám v laboratořích, kde je třeba z prostředí eliminovat přítomnost člověka (práce s viry nebo naopak ve sterilním prostředí), další rozsáhlá oblast pro použití robotů je robotické testování a měřicí stanice. Mirek Šmíra (Rob4Job): V oblasti montáže, manipulace, paletování a kontroly kvality. Peter Demuth (SAP ČR): Už pomalu neznáme oblast, kde by nedocházelo k automatizaci a využívání umělé inteligence, i když třeba zatím jen ve stadiu pokusu. Kupříkladu i do ještě donedávna čistě „lidské“ problematiky řízení lidských zdrojů už stále více prostupuje automatizace. Naše pražské centrum podnikových služeb zavádí robotickou automatizaci procesů například do oblasti párování životopisů, plánování pohovorů či školení a zpracování dotazů od interních zaměstnanců. Cílem je eliminovat opakující se manuální činnosti, zaměstnanci personálního oddělení se potom mohou zaměřit na práci s vyšší přidanou hodnotou. Ing. Jiří Bavor, obchodní ředitel divize Digital Industries, Sie­mens, s. r. o.Představa, že mě doma po příchodu z práce přivítá robot(ka), je naštěstí zatím jenom ve špatných sci-fi filmech.Jiří Bavor (Siemens): Velmi často se setkávám s názorem, že roboty se používají především tam, kde mohou uspořit náklady na obsluhu – ale podle mě je velice důležité i hledisko pracovního prostředí a bezpečnosti. Roboty se velmi často používají tam, kde je to pro lidi nebezpečné, anebo v prostředí, kde člověk prostě pracovat nemůže – jako příklad bych uvedl některé provozy v hutnictví. Pavel Bezucký (Universal Robots): Roboty jsou dnes využívány ve všech myslitelných odvětvích, včetně například zemědělství či poskytování zdravotnických služeb. Samozřejmě největší podíl stále registrujeme ve strojírenství, a to především v automobilovém průmyslu. Tam je to dáno tím, že jsou na roboty prostě zvyklí. Nicméně s rostoucím počtem kolaborativních robotů se zvyšuje také jejich využití v dalších odvětvích. Jsou čím dál častěji používány ve službách, kavárnách nebo hotelech. Tam se z pozice atrakce, kdy měly za úkol spíše upoutat nebo pobavit, posouvají do pozic, kdy jejich využití opravdu dává ekonomicky smysl a zefektivňuje lidem jejich práci. A viděl jsem už i několik pěkných ukázek použití ve stavebnictví. Jiří Rašner (Zlín Robotics): Perspektiva uplatnění robotů je velmi závislá na jejich nových vlastnostech. Existuje jen pár inovativnějších výrobců, kteří jsou v tomto směru opravdu průlomoví. Protože se u nejmodernějších robotů nemusí psát žádný kód a složitě je programovat, jelikož roboty mají plně integrované vidění a dokážou samy najít výrobek a zkontrolovat si ho a zvládnou se samy v prostoru kalibrovat, jejich uplatnění se dramaticky rozšiřuje. A to od malých živnostníků až po nadnárodní korporace. Týká se to všech oborů, kde je stále využíván člověk pro jednoduché montáže, manipulaci, balení, lepení, kontrolu kvality a tak dále. Kde vidíte možnosti využití mobilních robotů v chytrých městech, domech a domácnostech?Vítězslav Lukáš (ABB): Naše vývojové týmy pracují na mnoha zajímavých projektech, nechte se brzy překvapit. Martin Košťálek (Alvey Manex): Krásné uplatnění bude doplňování zboží v hypermarketech. Jde o prostou robotickou ruku na automatickém vozítku, která instaluje zboží do regálu. V současnosti toto řešení brzdí podle mého názoru IT infrastruktura a konzervativnost supermarketů. Tomáš Prchal, B+R automatizace, spol. s r. o.Pravidelná distribuce léků pomocí mobilních robotů v nemocnicích je jen začátkem. Možnosti vidím i u imobilních pacientů vyžadujících nepřetržitou asistenční či paliativní péči.Tomáš Prchal (B&R): Zajímavými oblastmi jistě budou zdravotnictví a sociální činnost. Pravidelná distribuce léků pomocí mobilních robotů v nemocnicích je jen začátkem. Možnosti vidím i u imobilních pacientů vyžadujících nepřetržitou asistenční či paliativní péči. František Hubený (Compas automatizace): Míra robotizace v chytrých městech, domech a domácnostech bude závislá na poměru jejich schopností pomáhat lidem k ceně robotů. Na různých veletrzích jsou představovány roboty, které jsou svojí konstrukcí a schopnostmi něco mezi hračkami a průmyslovými roboty. To je příslibem příznivějších cen, a tedy i širšího využití v občanské sféře. Daniel Havlíček (Fanuc Czech): Mobilní roboty jsou nyní na svém počátku. Zatím bych počkal, kam jejich vývoj bude směřovat. Když přišly kolaborativní roboty, tak se mluvilo o jejich masivním rozšíření, teprve čas ukázal, že kolaborativní roboty budou úspěšné, ale ne v tak masovém měřítku, jako se na začátku myslelo. Z tohoto důvodu bych se soudy ohledně mobilních robotů byl opatrnější. Petr Vašata (Hahn Automation): Doprava zboží, lidí, úklid, ochrana objektů, zábava. Prováděni rutinních úklidových prací v domácnostech, například vysávání, dále pak ochrana objektů, evidence a doprava zboží. Dalším trendem je spojení robotů s takzvaným internetem věcí. To vše navíc ovládáno mobilními aplikacemi v chytrých telefonech. Ing. Lukáš Fiolek, obchodně-technický zástupce, HENNLICH, s. r. o.Perspektívnou oblasťou pre využitie robotov sú určite laboratóriá, v ktorých dochádza k manipulácii s nebezpečným materiálom. Pomocou kamerového systému sa dá robot ovládať na diaľku, tým pádom môže byť použitý v nebezpečnom prostredí.Lukáš Fiolek (Hennlich): V mestách je možné využiť mobilných robotov napríklad pri doručovaní balíkov. V tomto prípade ide o drony, ktoré tiež spadajú do skupiny mobilných robotov. S touto koncepciou už začali pracovať prepravné spoločnosti, ktoré využívajú drony ako prostriedok na doručenie tovaru. V súčasnej dobe existujú roboty, ktoré vo vysokej miere pomáhajú pri stavbe domov, či už dávkovaním betónu, nanášaním malty, alebo samotným ukladaním tehál podľa vopred určeného projektu. Ďalšou zaujímavou metódou stavby domu s pomocou robotického ramena je tvorba stien na princípe 3D tlačiarne. Pri tomto postupe robot nanáša jednotlivé steny domu po vrstvách. Tieto technológie sa budú v budúcnosti určite rozvíjať a tým sa ukáže, kde všade bude ich využitie potrebné. Jaromír Hvížďala (JHV-Engineering): Budoucnost měst není jen využití robotů, ale ucelený systém s umělou inteligencí. Mobilní roboty budou například řešit zásobování ve spolupráci s inteligentní domácností. Petr Brynda (Mitsubishi Electric): V chytrých městech předpokládám automaticky řízené systémy hromadné dopravy (metro, tramvaje, autobusy, taxi), uklízecí roboty, popelářské vozy, autonomní sanitky pro poskytnutí první pomoci, kde se po přiložení zdravotní karty automaticky načtou data pacienta a mohou být ihned injekčně podány potřebné léky (například při záchvatech epilepsie, cukrovky a tak dále). Další službou bude distribuce zboží, ať drony, nebo pozemními robotickými vozidly. Roboty průvodce ve městech, které cizincům v jejich jazyce mohou poradit cestu do hotelu, na nádraží a podobně, popřípadě je i kus cesty doprovodit nebo jim pomoci se zavazadly. V domácnostech se budou více používat například robotické vysavače, sekačky, chůvy, součástí toalety bude rozbor stolice s diagnostikou zdravotního stavu (při zjištění odchýlení od normálu může systém poslat upozornění SMS nebo e-mailem, v případě závažnějších problémů rovnou objednat u lékařského specialisty), automatické vyvážení odpadu podle aktuálního naplnění nádoby na odpad, kdy si popelnice přivolá automatický popelářský vůz a tak dále. Další zavádění robotických a automatizovaných systému se dá očekávat ve zdravotnictví, zejména se budeme muset postarat o přibývající seniory a handicapované občany, kterým mohou robotické a automatické systémy být prospěšné při každodenních činnostech a zároveň hlídat jejich zdravotní stav, dávkovat léky a v případě potřeby přivolat pomoc. Zavádění robotických a automatizovaných systémů do měst a domácností závisí na jejich cenové dostupnosti, popřípadě nedostupnosti lidských pracovníků, které tyto systémy budou muset nahradit, což můžeme pozorovat již nyní v Japonsku, kde mají například robotické recepční (v srpnu začal sloužit i první recepční robot Pepper v hotelu Pyramida v Praze), učitele (v Tampere ve Finsku roboty Elias vyučují angličtinu, němčinu a matematiku, v Nizozemsku zase chodí místo dlouhodobě nemocných a postižených dětí robotický avatar Bee, který dětem ležícím doma zprostředkovává dění ve třídě). Ing. Mirek Šmíra, ředitel Rob4Job, s. r. o.Uvažování o použití robotů potřebuje pohled „očima“ robotu, nikoliv naprosto otrocké trvání na určitých historicky vzniklých normách a měřítkách, které byly určeny ke zvyšování výkonu lidských pracovníků.Mirek Šmíra (Rob4Job): Možnosti tu jsou obrovské. Nové servisní roboty vycházejí původem z kolaborativních. Tato oblast se nyní teprve formuje a utváří. V podstatě cokoliv, co má charakter opakované činnosti na základě zvolených parametrů, je vhodné pro robot. Nyní se řeší například robotizace prodejen typu trafika. Peter Demuth (SAP ČR): Myslím, že v budoucnu dojde i na ty odvážnější futurologické nápady. Města chtějí zjednodušit svoji správu, interakci s obyvateli i jejich život. V našich domovech to díky rozvoji robotiky a umělé inteligence funguje úplně stejně. Výrobci se předhánějí v technických řešeních, která budou pokrývat veškeré naše okolí, od domácnosti po státní správu. Ve světě už je to realita, například v Austrálii začali při výběru daní používat umělou inteligenci a strojové učení. Jiří Bavor (Siemens): Zatím jsem spíše skeptický. Umím si snadno představit například samořiditelnou tramvaj – což je de facto taky robot, umím si představit využití operačních robotů ve zdravotnictví nebo například k manipulaci s pacienty, ale představa, že mě doma po příchodu z práce přivítá robot(ka), je naštěstí zatím jenom ve špatných sci-fi filmech. Pavel Bezucký (Universal Robots): Naprosto reálně. Už nyní přece spousta firem využívá chytré drony pro monitorování, brzy by mohlo dojít k jejich masovému rozšíření při doručování zboží a existuje mnoho dalších činností, kde si je dokážu představit. Podle mě je jednou z nezanedbatelných výhod využití mobilních robotů, ať už těch pozemních, nebo dronů, zlepšení využití stávající pozemní infrastruktury. Jiří Rašner (Zlín Robotics): Roboty ve městech či domácnostech nazývám spíše sociální nebo služební roboty, ať už se hýbou, nebo ne. Jejich využití je omezeno jen naší fantazií. Už dnešní služební roboty vám umí přečíst zprávy, umožní vám komunikaci s přáteli, připomenou vám termíny schůzek, podání léků, zkontrolují čistotu vzduchu v kancelářích, přivezou vám nápoj nebo občerstvení, chrání domácnost a podobně.Mobilní roboty v průmyslu nyní spíše jen manipulují s materiálem. Nové možnosti uplatnění jsou v použití robotického ramena na autonomně naváděném robotickém vozíku (AGV) a umožnění automatizovaného přesouvání robotu mezi pracovišti. To zatím dokáže jen málokterá značka robotů. Nejnovější robotické modely již nabízejí napájení z baterie AGV a optickou kalibraci roviny na různá pracoviště. Jak motivovat nastupující generace k zájmu o moderní techniku z pohledu jejich vývoje, implementace a provozování?Vítězslav Lukáš (ABB): Společnost ABB si uvědomuje, jak důležité je věnovat energii a čas studentům, ze kterých mohou být v budoucnu i naši zaměstnanci nebo zákazníci, a dlouhodobě prosazuje myšlenku spolupráce průmyslu a vzdělávacích institucí. Máme úzké vztahy s většinou univerzit v ČR, aktivně spolupracujeme s mnoha středními školami. Uvědomujeme si, že je nezbytné připravovat budoucí generaci na dobu, kdy většina oblastí společnosti bude závislá především na znalostech a schopnosti kriticky myslet. Programování robotů nespočívá jen ve zlepšování počítačových dovedností, ale v první řadě rozvíjí schopnost logického myšlení, které v budoucnu mladí lidé využijí ve všech profesích. Proto se snažíme formou různých společných aktivit, exkurzí, učebních materiálů, poskytování softwaru nebo soutěží motivovat nastupující generaci k zájmu o robotiku. Martin Košťálek (Alvey Manex): Penězi. Ne každý musí mít za každou cenu vysokou školu. Naopak střední škola zaměřená na robotiku s nadstandardně placenou praxí bude nejlepší motivací pro mladé techniky ke studiu i jejich nástupu do praxe. Tento systém vidíme v Německu a Rakousku. Tomáš Prchal (B&R): Těžký úkol. Pro mladou generaci není problém zhostit se role přirozeného a nadšeného uživatele moderní techniky, robotiku nevyjímaje. Zájem o vývoj a aktivní využití je úplně jiné téma. Zde mluvíme o vybudování solidního matematického a technického základu mládeže. Motivací budiž perspektiva zajímavé a dobře finančně hodnocené práce. František Hubený (Compas automatizace): Motivace musí začít už ve školním prostředí. Je nutné nevyučovat pouze teoretický základ, ale důležitá je zejména motivace praxí, například ve vybavených laboratořích škol. Praxi je nutné rozšířit na delší časové období, aby si student mohl vyzkoušet reálné věci v reálném prostředí i případnou spolupráci na nějakém projektu v blízké firmě, u které bude praxi vykonávat. Daniel Havlíček (Fanuc Czech): Tohle je bohužel složitá otázka a není na ni jednoduchá odpověď. Navíc k vyřešení této otázky nemohou pomoci pouze sami výrobci této techniky, ale musí na tom zapracovat v první řadě státní instituce, jako ministerstvo školství, které si musí uvědomit, že určité obory jsou již v tuto chvíli mrtvé a jiné jsou naopak na vzestupu, a tomu přizpůsobit školní systém. Petr Vašata, Team Leader Software, HAHN Automation, s. r. o.Také zde platí, že nejtěžší v podnikové praxi, zejména na manažerské úrovni, je prosazovat změny.Petr Vašata (Hahn Automation): Není jiné cesty, než mladé lidi motivovat ke studiu technických oborů, kdy například Fakulta strojní ČVUT v Praze či VUT v Brně (a mnohé další) mají již dlouhodobě akreditovány studijní programy k těmto otázkám, dosahují značných úspěchů ve výzkumu, na kterém se podílejí i mladí lidé. Konečně k tomu vzniklo na ČVUT špičkové pracoviště – Institut informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT Praha. Bohužel mizí středoškolské a učňovské obory k této tematice, což pociťují zejména citelně strojaři a například firmy s obráběcími a tvářecími stroji. Lukáš Fiolek (Hennlich): Nastupujúce generácie majú čoraz väčší záujem o moderné technológie, a to aj z toho dôvodu, že sú už prakticky našou každodennou súčasťou. Najlepším spôsobom, ako ich oboznámiť s vývojom, implementáciou a prevádzkou, sú prednášky v spolupráci so školami. Práve preto je aj našou prioritou úzka spolupráca so strednými školami s technickým zameraním a univerzitami, kde sa snažíme o pravidelné prezentácie našich výrobkov tak, aby si ich mohli študenti pozrieť a vyskúšať. Ing. Jaromír Hvížďala, ředitel JHV-ENGINEERING, s. r. o.Budoucnost měst není jen v použití robotů, ale v uceleném systému s umělou inteligencí.Jaromír Hvížďala (JHV-Engineering): My se toho snažíme dosáhnout osvětou. Chceme seznámit mladé s touto velmi zajímavou činností. Pořádáme exkurze, a to již pro základní školy, aby měli mladí možnost zjistit, že takový obor činnosti existuje a je potřebný a zajímavý. A že v něm je spousta prostoru pro tvořivé lidi a jejich nápady. Petr Brynda (Mitsubishi Electric): Další generaci motivují nejvíce rodiče, proto je potřeba formou osvěty i rodičům dětí vysvětlit výhody uplatnění na budoucím pracovním trhu. U dětí vyvolat zájem o technické obory formou zájmových kroužků, například robotiky – sestavení robotu ze stavebnice a jeho naprogramování, konstrukce – návrhy jednoduchých strojů, tisk jejich součástí na 3D tiskárně a jejich sestavení do funkčního celku, strojírenství a elektronika – sestavení RC modelu včetně dálkového ovladače a tak dále. Mirek Šmíra (Rob4Job): Hlavně zapojením do procesů programování a integrace robotů. Peter Demuth (SAP ČR): Nucená motivace je zbytečná. Nicméně mladou generaci v tomto rozhodně nepodceňuji. Vyrůstá v prostředí, které je prošpikované technikou, a přirozeně očekává její masivní rozvoj. Cítím nejen jejich uživatelské nadšení, ale také chuť následovat trendy a radost z možnosti realizovat vlastní nápady. Jiří Bavor (Siemens): Myslím si, že nastupující generace se motivuje sama a bude moderní techniku zcela přirozeně využívat tam, kde to bude zajímavé a třeba i efektivní. Zkusme jim v tom nebránit. Pavel Bezucký (Universal Robots): Já vycházím z toho, že člověk je tvor od přírody líný. Ne že by nechtěl nic dělat, ale chce dělat věci co nejjednodušeji. I v naší generaci byla spousta činností, které vykonávali lidé, svěřena strojům. A i nadále budou některé pracovní pozice, zejména ty postavené na rutinní, monotónní a fyzicky těžké práci, zanikat, ale nové zase vzniknou.Je proto důležité, aby ze škol vycházeli mladí lidé s těmi správnými dovednostmi. Neomezoval bych to však pouze na školy, protože i generace, která momentálně pracuje, zažije významné změny. Naše koboty mají v tomto ohledu výhodu, že díky snadnému a intuitivnímu prostředí dokáží zaujmout a programování s nimi je vlastně zábavou.My jsme dlouhodobě v úzkém kontaktu s vysokými i středními školami a snažíme se je podporovat při výuce automatizace, robotiky a dalších moderních technologií. V této souvislosti jsme například nedávno vybavili některé severomoravské průmyslové školy našimi roboty tak, aby z nich vycházeli spíše než adepti manuální práce raději programátoři robotů. Jiří Rašner (Zlín Robotics): Máme dobré zkušenosti s pořádáním různých akcí, prohlídek, prezentací robotů, zapůjčováním robotů a robotických buněk do technických škol. Ve Zlínském kraji tato aktivita velmi dobře funguje a mimo soukromé firmy na něm spolupracují i Zlínský kraj a Hospodářská komora ČR. Kde vidíte největší překážky efektivního využití robotů v průmyslové, ale i společenské praxi?Vítězslav Lukáš (ABB): Často se setkáváme s nedostatkem odvahy a rozhodnosti pustit se do automatizačních projektů, což je mnohdy dáno obavami ze zdánlivě vysokých počátečních investic. Další bariérou bývá často nedostatek kvalifikovaných techniků schopných obsloužit robotizované linky a konzervativní přístup k výrobě. Ale praxe ukazuje, že společnosti, které tyto bariéry překonaly, maximálně využívají pozitiva, která s sebou robotizace výroby nesporně nese. Martin Košťálek (Alvey Manex): Vždy se jedná o poměr ceny k přínosu. Tento poměr se pomalu, ale neodvratně snižuje. Jednak k tomu přispívá klesající cena samotných robotů, senzorů a softwaru, jednak také jednoduchost programování. Zajímavý je vliv ceny práce, která je dvojsečná. S rostoucí cenou práce se nahrazení člověka robotem vyplatí dříve, na druhou stranu rostoucí cena práce programátorů výrazně zvyšuje cenu robotických pracovišť. Tomáš Prchal (B&R): V průmyslu padají všechny překážky postupně samy. Konkurenceschopnost výrobců je otázkou sebezáchovy. Automatizace a robotizace jsou nedílnou součástí strategie vedoucí k zachování a zvýšení konkurenceschopnosti. Společenská praxe se týká hlavně servisních robotů. Tady spoléhám především na naši tak trochu hédonistickou mládež, pro kterou je robotický vysavač ovládaný „apkou“ mnohem přirozenější než vysavač v ruce. František Hubený (Compas automatizace): Momentálně je situace pro využívání robotů příznivá, díky rozšiřování souboru funkcí i snadnosti implementace robotů, příznivé ekonomické návratnosti a současnému nedostatku pracovníků ve výrobě. Investory mohou odrazovat neúspěšné projekty využití robotů, například nevhodné technické řešení robotu či jeho neefektivní využití s dlouhou dobou finanční návratnosti. Ing. Daniel Havlíček, Marketing Manager, FANUC Czech, s. r. o.Obecně řečeno lze v každém výrobním závodě nalézt výrobní uzel, který by šlo zautomatizovat pomocí průmyslových robotů.Daniel Havlíček (Fanuc Czech): Řekl bych, že v tuto chvíli, kdy už jsme překonali jedno z dogmat, že roboty berou lidem práci, si nemyslím, že existují nějaké zásadnější překážky pro efektivní využití robotů. Ceny robotů postupně klesají, čili jde spíše o to, jak výrobní závody potřebují nebo chtějí automatizovat svou výrobu, než o to, že by tam existovaly významnější překážky. I když jedna zásadní překážka mě napadá a váže se k předchozí otázce – nemáme dostatek kvalifikovaných lidí, kteří by mohli roboty instalovat, programovat, udržovat v chodu. Zatím si musíme tyto lidi sami vychovávat, a to do budoucnosti nestačí. Petr Vašata (Hahn Automation): Překážky spatřujeme ve třech oblastech. První je klamná představa, bohužel šířená některými novináři a politiky, že robotizace a digitalizace přinesou vyšší nezaměstnanost a sociál­ní napětí, což může budoucí absolventy či zaměstnance odrazovat. To je z hlediska globální hyperkonkurence nesmysl. Dojde pouze k zásadní změně v kvalifikaci pracovníků. Druhou oblastí jsou technické překážky, které se však také zbytečně zveličují. Nedůvěra v bezpečnost robotických zařízení, vyšší ceny robotů, výrobních celků. Mnohdy nesmyslně předimenzované ochrany. Nesmyslné předpisy v provozování robotů. Přitom ochranný plot nechrání člověka před robotem, ale robot před člověkem. Problémy s jemnou mechanikou, manipulací s malými a jemnými díly. Stále nedokonalá a drahá senzorika pro pohyb v prostoru a řešení krizových situací. Nu a třetí oblastí je legislativa využití robotů. V interakci člověka s nimi dojde k situacím, které dosavadní právní řád nebude umět řešit. Existují již právníci, kteří řeší problematiku pracovních smluv s roboty, jejich autorská práva při provádění specializovaných činností s velkými efekty a tak dále. Také zde platí, že nejtěžší v podnikové praxi, zejména na manažerské úrovni, je prosazovat změny. Lidé se budou mnohdy bránit využití robotů a digitalizaci výrobních procesů. Konečně najdeme mnoho příkladů v historii, kdy se dělníci bránili zásadním technickým změnám. Lukáš Fiolek (Hennlich): V spoločnosti pretrváva názor, že roboty nahradia ľudskú prácu a tým prídu ľudia o prácu. To je z určitého uhla pohľadu pravda. Veľa ľudí si však neuvedomuje, že pri zavedení robotického pracoviska sú potrební kvalifikovaní ľudia, ktorí zabezpečia montáž, oživenie a správne nastavenie robota. Ďalej sú to ľudia, ktorí dohliadajú na správny chod robotického pracoviska, a v neposlednom rade sú to ľudia, ktorí roboty a robotické pracoviská navrhnú, takže v konečnom dôsledku sa na robotickom pracovisku podieľa oveľa viac ľudí.Priemyselné roboty sa využívajú čoraz častejšie, a to hlavne vo veľkých firmách, ako sú automobilky. Nasadzovanie robotov prebieha v menšej miere aj v menších firmách, tu je najväčším problémom rozpočet. Jaromír Hvížďala (JHV-Engineering): Jsou to zaběhlé standardy a konzervativnost lidí. A ekonomické aspekty. Vlivem pomalejšího náběhu rozšíření novinek jsou první kusy, vlastně malosériové výrobky, vždy cenově dražší než ty masově vyráběné. Ing. Petr Brynda, business development manager, MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE B. V.Jednoduše řečeno: robot najde konstruktér v katalogu a programovatelný manipulátor musí zkonstruovat, popřípadě sestavit z dostupných modulů.Petr Brynda (Mitsubishi Electric): Největší překážkou pro větší využití robotů v průmyslu je nedostatek technicky vzdělaných lidí a různé fámy a předsudky – například roboty nám vezmou práci, když Industry 4.0, tak jedině kolaborativní roboty, hrozí vzpoura mozků a podobné nesmysly. Mirek Šmíra (Rob4Job): V tradičním „nerobotickém“ stylu přemýšlení. Uvažování o použití robotů potřebuje pohled „očima“ robotu, nikoliv naprosto otrocké trvání na určitých historicky vzniklých normách a měřítkách, které byly určeny ke zvyšování výkonu lidských pracovníků. Peter Demuth (SAP ČR): Musíme se vyrovnat s dopady, které patří spíš do oblasti psychologie a sociologie. Stejně tak pracovat na vyřešení politických otázek, před kterými stojíme a které budou přirozeně blokovat masivní využití robotů. Jiří Bavor (Siemens): Podle mě v průmyslové praxi žádné skutečné překážky nejsou – roboty se poměrně běžně využívají, a protože je to teď populární, dokonce někdy „nadužívají“ – používají se i tam, kde by jiná inovace mohla být mnohem vhodnější. Ve společenské praxi ostatně také – každý, kdo se pohybuje na internetu, se se softwarovými roboty potká mnohokrát denně a většinou o tom ani neví. Ale jak jsem řekl v předchozí odpovědi – aby nás doma vítal humanoidní robot z filmu, snad ještě dlouho nenastane. Ne že by to technicky nešlo, ale uživatelé od robotů stále ještě očekávají něco trošku jiného. Pavel Bezucký (Universal Robots): Předně musím říct, že v České republice rapidně roste akceptace kolaborativní robotiky. Jsme v tomto ohledu nejrozvinutější zemí v středoevropském regionu a vezeme se na stejné vlně jako nejsilnější ekonomiky. I v té „klasické“, „velké“ robotice patříme mezi nejrozvinutější země. Přesto narážíme na to, že například kolaborativní robotika není tak pevně zakotvena v legislativě a firmy se teprve učí, jak ji z tohoto pohledu správně uchopit.A pak tu máme poměrně velké množství mýtů a mylných představ o robotech. Takovým velmi populárním mýtem o robotech bylo, že ruší pracovní místa, ale tento názor ve světle aktuálního nedostatku pracovníků pomalu odeznívá. Podle mnoha průzkumů robotizované technologie generují celkově více pracovních míst než ruší.Setkáváme se také s názory, že roboty jsou nebezpečné, že jejich využití a údržba jsou náročné nebo že jsou příliš drahé, a tudíž určené jen pro velké provozy. Věřím, že kolaborativní robotika může ke změně tohoto pohledu významnou měrou přispět: správně implementované koboty jsou bezpečné pro bezprostřední spolupráci s lidmi, lze je v řádu hodin snadno integrovat do výroby nebo je flexibilně přemisťovat po výrobním provozu podle potřeb. Instalace vyžaduje v porovnání s tradičními průmyslovými roboty minimální investici, protože není třeba radikálně měnit uspořádání výrobní infrastruktury – návratnost investice do kolaborativních robotů se v praxi nejčastěji pohybuje do dvanácti měsíců. Navíc dnes již existují agentury, které roboty pronajímají, čímž naprosto eliminují nutnost počátečních investic. Ne nadarmo jsou koboty považovány za jednu z oblastí techniky, která může změnit prostředí výroby a služeb. Dr. Jiří Rašner, jednatel, ZLÍN ROBOTICS, s. r. o.Roboty ve městech či domácnostech nazývám spíše sociálními nebo služebními roboty, ať už se hýbou, nebo ne. Jejich využití je omezeno jen naší fantazií.Jiří Rašner (Zlín Robotics): Menší či větší překážky vidíme ve více směrech. U uživatele to bývá někdy neznalost, neschopnost se zorientovat v nabídce, neschopnost odhadnout přínos, nedostatek času a kvalifikované pracovní síly, která by se o projekt robotizace starala. U mnoha zahraničních firem u nás je to častá neochota investovat do českého závodu. Na straně integrátorů systémů bývají v současné době často překážkou nedostatečné kapacity a nedostatek pracovní síly. Na straně samotných robotů, především těch tradičních, starých značek je to stále velmi složité a časově náročné nastavování a programování. Na většinu těchto překážek reaguje jen pár většinou relativně nových značek, u kterých nastavení robotu dokáže doslova každý, u kterých má robot plně integrovanou chytrou kameru, a hlavně u kterých implementace robotu do procesu zabere jen zlomek času v porovnání s „robotickými dinosaury“. ZávěrMáme radost nejen z množství ohlasů na výzvu k účasti v diskusi, ale především z prezentovaných názorů, které svědčí o tom, že toto téma je současné a myšlenky, ideje, možnosti a praxe se neustále rozvíjejí. Děkujeme všem účastníkům za čas, který otázkám a odpovědím věnovali. (Redakčně upraveno.)Radim Adam

WAGO X-COM S-SYSTEM se zásuvnými moduly na vstupní i výstupní straně

Systém řadových svorek X-COM® S-SYSTEM od firmy WAGO se skládá z bloků upevněných na liště DIN a zásuvných svorkových modulů, do nichž jsou připojeny vodiče. Toto řešení výrazně zkracuje dobu montáže: svorkový modul s připojenými vodiči se jednoduše zasune do konektoru v bloku na liště DIN a spojení je během sekundy hotovo. Zásuvné svorkové bloky se snadno instalují do rozváděčů a jsou ideální pro konstrukci strojů nebo v dopravní technice, protože jejich velkou předností je jednoduchá instalace ve stísněných prostorech nebo na místech s komplikovaným přístupem. Není třeba na místě připojovat do svorek zvlášť každý vodič a kontrolovat, zda je připojen ve správné pozici a zda je spojení v pořádku. K připojení konektoru do modulu stačí jedna ruka, jinak není zapotřebí žádné nářadí ani speciální přípravky. Pro ještě větší pohodlí lze použít předem připravené kabelové svazky. Všechny konektory mohou být kódované a chráněné proti záměně konektorů se stejným počtem pólů. Svorkové bloky jsou chráněné proti dotyku i bez zapojených vodičů. A další výhoda: svorkové bloky X-COM S-SYSTEM jsou kompatibilní s veškerým příslušenstvím používaným pro řadové svorky TOPJOB® S, jako jsou označovací pásky nebo propojovací můstky. Moduly X-COM S-SYSTEM budou uváděny na trh postupně od června do září 2019. WAGO-Elektro, spol. s r. o., tel.: 261 090 143 e-mail: info.cz@wago.com, www.wago.cz

Vertikální pojezdové dráhy HIWIN pro kolaborativní roboty

Společnost HIWIN představila nové pojezdové dráhy typu RX pro kolaborativní roboty, které byly navržené na základě požadavku trhu. Po těchto drahách se může pohybovat robot o celkové hmotnosti 50 kg ve svislém směru, a to až do maximální výšky zdvihu 3 m. Maximální rychlost pojezdu je nastavena na 250 mm/s, což je vhodné pro efektivní spolupráci člověka s robotem. Pohyb pojezdu je realizován ozubeným řemenem, který je poháněný servomotorem s převodovkou. Volba servomotoru je na zvážení zákazníka, pojezdové dráhy HIWIN dokáží pracovat s pohonem od téměř všech výrobců. Lineární pohyb a vysokou přesnost polohování zabezpečuje lineární kuličkové vedení HIWIN. Všechny komponenty použité v konstrukci lineárního vedení jsou z produkce firmy HIWIN. Tyto komponenty jsou připraveny k instalaci a zajišťují plnohodnotnou funkčnost zařízení. „Aktuálně připravujeme vertikální pojezdovou dráhu podle požadavků zákazníka s kompletním zakrytováním osy. Dalším požadavkem jsou kompaktní rozměry, včetně malého zástavbového půdorysu a jednoduché instalace. To jsme vyřešili tak, že dráha bude dodána jako komplet. Bude instalovány do podlahy pomocí čtyř chemických kotev a jinak není třeba další speciální asistence při instalaci,“ doplňuje Tomáš Sojka, vedoucí oddělení polohovacích systémů HIWIN s. r. o. Upozorňuje na některá úskalí vertikálního řešení: „Vzhledem k působení zemské tíže je potřeba při nastavení řízení systému vyřešit všechny možné situace, při kterých by mohlo dojít k uvolnění jezdce a jeho nekontrolovatelnému uvolnění.“ Pojezdy HIWIN jsou momentálně připravené k osazení kolaborativními roboty UR10 a Techman TM12 a TM14. Je však možné upravit řešení pro jakékoli roboty s maximální hmotností 50 kg. Dle požadavků zákazníka lze pro využití mimo oblast kolaborativních podmínek navýšit i rychlost polohování. Vertikální pojezdové dráhy HIWIN prošly fází výroby a testování prototypů, kdy se odzkoušely také různé varianty pohonů, a aktuálně jsou ve výrobě již konkrétní dráhy pro konkrétní pracoviště v průmyslu. Řešení je standardizované a bude zařazeno do portfolia produktů HIWIN. HIWIN s. r. o., Medkova 888/11, 627 00 Brno, Česká republika, tel.: +420 548 528 238, fax: +420 548 220 223, e-mail: info@hiwin.cz

Fórum automatizace 2019: Perspektivy a úskalí digitalizace

Na veletrhu Amper 2019 uspořádal časopis Automa Fórum automatizace. Živý program přednášek probíhal přímo na výstavní ploše pavilonu V, stánek 4.16. Mottem pátého ročníku této přednáškové akce byly Perspektivy a úskalí digitalizace. Přednášky byly uspořádány do tematických bloků: Úterý 19. 3. 2019             Digitalizace, IoT a průmysl 4.0, digitální dvojčata 10:00 Představení konceptu digitálního dvojčete továrny Tecnomatix Souhrnné přestavení možností softwarového řešení digitální továrny Tecnomatix firmy Siemens, které propojuje všechny výrobní disciplíny s výrobním inženýrstvím. A to od návrhu a plánování přes simulaci a ověřování až po samotnou výrobu a její řízení. Digitální továrna zobrazuje reálné výrobní procesy ve virtuálním prostředí. (Lukáš Seďa, Ph.D., Axiom Tech) 10:45 Nástroje pro efektivní digitalizaci výroby Střízlivý a racionální pohled na to, co se skrývá za některými slogany a módními termíny používanými v souvislosti s digitalizací výroby a koncepcemi průmyslu 4.0. Bude ukázáno, jak může pomoci programové prostředí Control Web a jak lze efektivně realizovat digitálně propojenou automatizaci výroby. (Roman Cagaš, Moravské přístroje) 11:30 Síť NB-IoT a partnerská řešení Představení a aktuální informace o síti NB-IoT společnosti Vodafone v ČR a v zahraničí. Benefity a možnosti sítě, příklady využití NB-IoT v praxi a partnerská řešení využívající NB-IoT. (Pavlína Zemanová, Ladislav Reday, Vodafone Czech Republic) 12:45 Alquist: jak být lepší díky konverzační umělé inteligenciKonverzační AI Alquist byla dvakrát za sebou oceněna v mezinárodní soutěži Amazon Alexa Prize.(Jan Pichl, Petr Marek, FEL ČVUT v Praze) 13:30 SimONet, nástroj pro sběr, vizualizaci a analýzu dat technologiemi IoT Patří internet věcí do světa průmyslu? Dokážou mladé technologie obstát v optice průmyslového vidění a najít si své místo vedle lety ověřených systémů a technologií? (Petr Hasman, ZAT) 14:15 Nástroje pro vývoj systémů prediktivní údržby Pro spolehlivý chod technických systémů i výrobních procesů je důležitá efektivní údržba. Matlab poskytuje skupinu nástrojů pro návrh, vývoj i nasazení systémů prediktivní údržby, které se opírají o statistickou analýzu, umělou inteligenci, modelování a simulaci systémů. (Jaroslav Jirkovský, Michal Blaho, Humusoft)   Středa 20. 3. 2019            Strojové vidění a umělá inteligence 9:15 Učící se systémy při rozpoznávání obrazu v automobilovém průmyslu Na příkladu reálného nasazení šesti nezávislých konvolučních sítí pro zpracování obrazu v automobilce ukazuje prezentace výhody a problémy využití tohoto typu klasifikátoru v průmyslové praxi. (Otto Havle, FCC PS) 10:00 Zprovoznění robotické linky v digitální továrně Tecnomatix Přestavení softwarového řešení digitální továrny Tecnomatix od společnosti Siemens zaměřené na robotizaci a automatizaci výroby pomocí softwaru Process Simulate s nástroji pro návrh layoutů robotických linek, off-line programování i virtuální zprovoznění, včetně simulace práce člověka i ve spojení s robotem. (Lukáš Seďa, Ph.D., Axiom Tech) 10:45 Rozšířená realita pro programování kolaborativních robotů Co je to rozšířená realita? Jaké jsou možnosti využití této technologie v průmyslu? Proč hledáme nové možnosti spolupráce s roboty? Jak v rozšířené realitě snadno naprogramovat robot? Proč to ještě není v průmyslu běžně využívané? Co je to ARCOR a k čemu na FIT VUT slouží? (Vítězslav Beran, FIT, VUT v Brně) 11:30 Panelová diskuse: Digitalizace – a co lidé? Digitalizace v průmyslu naráží na mnoho limitujících faktorů. K těm zásadním patří lidé, jak v pozicích, kde rozhodují o strategiích podniku, tak na výkonných, provozních a operátorských místech i v dělnických profesích. Jak podpořit digitalizaci a přiblížit ji lidem, o tom se bude hovořit v odborné diskusi.(časopis Automa a jeho hosté)                 Robotizace a automatizace výroby 12:45   Mobilní kolaborativní robot – stará myšlenka – nový přístup Kolaborativní roboty Techman Robot s integrovanou chytrou kamerou se dokážou pomocí kamery velmi přesně zkalibrovat do nové roviny během pár sekund. Robot je možné na univerzálním mobilním stojanu UMS převézt na druhé pracoviště a začít používat během pár minut. (Václav Blahník, Zlín Robotics) 13:30 Pohľad na súčasnú priemyselnú robotiku Predstavenie aktuálneho stavu v priemyselnej robotike základné skupiny robotov objavujúcich sa v priemyselnej výrobe, budúce koncepty, ako aj úlohy pre výskum v priemyselnej robotike. Bližišie budú predstavené aj silovo poddajné roboty a výzvy v oblasti mobilných manipulátorov. (František Duchoň, Slovenská technická univerzita v Bratislavě) 14:15 Manipulační projekty – případové studie Trend poslední doby nahrazovat lidskou sílu automatizačními řešeními se objevuje i v segmentu obráběcích strojů. Budou uvedeny případové studie automatizovaných obráběcích procesů. Zájemci si mohou přijít pro další informace do stánku Schunk – v hale V, stánek 5.09. (Martin Tišnovský, Schunk) 15:00 CANopen & IoT; budoucnost CANopen FDNejnovější trendy a vývoj v oblasti CAN FD a praktické rady pro techniky, vývojáře a integrátory systémů (v angličtině). (Reiner Zitzmann, ředitel CiA)   Čtvrtek 21. 3. 2019          Komunikace a informační systémy v průmyslu, automatizace  10:00 Správa inženýrských dat a procesů v kontextu digitální továrny Tecnomatix Chytrá infrastruktura vytvořená pomocí Teamcenteru integruje osoby, data, procesy a ostatní systémy a díky tomu poskytuje ucelené a správné informace napříč společností. Systém pro správu životního cyklu výrobku (PLM) Teamcenter řídí procesy celého životního cyklu produktu. (Lukáš Seďa, Ph.D., Axiom Tech) 10:45 Týmová komunikace VOCOVO pro velkosklady a nekancelářské prostory Viditelným prvkem jsou lehké a odolné náhlavní soupravy. Jde ale o mnohem víc. Systém VOCOVO inovativně řeší komunikaci týmů pomocí periferií pro komunikaci se zákazníky, detailních manažerských analýz pro optimalizaci a snadnou integraci do stávajících podnikových řešení. (Petr Jarošík, Milan Zorník, Joyce) 11:30 Štruktúra a diagnostika priemyselných (OT) sietí pre I4.0 Prechod od sietí Profibus k Profinet, aktívna vs. pasívna diagnostika Profinet, uvádzanie do prevádzky a akceptačné testy, prítomnosť a budúcnosť ethernetových sietí OT. (Ján Snopko, ControlSystem)                  Chytrá infrastruktura 12:45 Průmyslové systémy v automatizaci budov Řízení technických zařízení budov je dnes dobře pokryto konvenčními systémy pro chytré domácnosti. Kromě nich je možné použít i průmyslové řídicí a sběrnicové systémy. Masově využívané průmyslové systémy mají příznivou cenu a mohou poskytnout i funkční bezpečnost na jedné sběrnici s jedním řídicím systémem. (Adam Sorokač, ifm electronic) 13:30 Chytré domy s instalací KNX Mezinárodně normalizovaný stavebnicový systém inteligentních instalací zajišťuje uživatelům maximální pohodlí při vysoké energetické efektivitě. Použití tohoto systému zaručuje spolehlivost, dlouhou životnost, snadné rozšiřování o další funkce a nejvyšší bezpečnost komunikace při přístupech na dálku. (Josef Kunc, KNX národní skupina ČR) 14:15 Předpověď výroby fotovoltaických systémů pomocí skyimageru Představení různých typů předpovědí intenzity slunečního záření používané pro stanovení produkce fotovoltaických systémů. Předpověď slunečního záření je nezbytná při řízení bateriových systémů i při obchodování s energií z fotovoltaických elektráren. Kromě obvyklých typů predikce bude představena metoda nově vyvinutá na ČVUT UCEEB využívající snímkování oblohy v reálném čase. (Vladislav Martínek, ČVUT UCEEB ) Pátek 22. 3. 2019             Odborné vzdělávání, studentské soutěže a start-upy 9:15 až 12:00 Odborné vzdělávání živě a neformálněDiskusní a prezentační blok poskytne prostor k neformálnímu setkání učitelů automatizace se zástupci firem, které potřebují kvalifikované absolventy. Firma Teco a. s. zde představí své výukové projekty EDUtec a Foxee. Učitelé odborných škol budou předvádět zajímavé učební pomůcky. (TECO)

Virtuální konstrukce rozváděčů dospěla do svého finále

Nová verze systému EPLAN Pro Panel 2.8 byla vydána koncem minulého roku, krátce po norimberském veletrhu SPS IPC Drives. Návštěvníci tohoto prestižního veletrhu si mohli vyzkoušet novou verzi včetně mnoha možností výměny umístěných komponent, nebo dokonce celých rozváděčů. Další novinkou je automatická migrace projektů založených na řadě rozváděčů Rittal TS 8 na nový rozsáhlý systém rozváděčů Rittal VX25. Ale to stále není všechno: společnosti EPLAN a Rittal v Norimberku společně představily širokou škálu inovací v oblasti konstrukce rozváděčů – a budou v tom pokračovat i letos v dubnu na veletrhu Hannover Messe.Obr. 1. Integrované projektování – od schématu až po kompletní systém rozváděčů Rittal VX25 Software Pro Panel 2.8 pro virtuální 3D návrh rozváděče je charakteristický svou rozšířenou flexibilitou, přičemž uživatele zaujme zcela novým uživatelským rozhraním 4 K. Firmy EPLAN a Rittal na veletrhu SPS IPC Drives v listopadu 2018 v Norimberku společně představily celou sérii inovací týkajících se konstrukce rozváděčů. Patří mezi ně vzájemně se doplňující softwarová řešení pro projektování a plánování, inovativní systémy pro rozvodné skříně, rozvody elektrické energie, klimatizační systémy, automatizační techniku, jakož i digitální asis­tenční systémy pro integrovanou automatizaci výrobních procesů. Obě firmy se tak společně dostávají do pozice poskytovatelů, kteří nabízejí pro své zákazníky integrovaná řešení pro optimalizaci procesů konstruování rozváděčů: kombinované strojní, hardwarové a softwarové řešení, doprovodné údaje o produktech a kompletní služby v oblasti integrace procesů.  Výměna komponent? Žádný problém Nová verze softwaru EPLAN Pro Panel je hlavně zaměřena na „procesy“. Stávající 3D konfigurace rozváděčů je často nutné měnit – ať už pro nedostatek místa, nebo z důvodu různých specifikací skříní, např. dveře budou mít panty na pravé místo na levé straně apod. Nová funkce „vyměnit zařízení“ umožňuje uživatelům vyměnit dříve umístěné komponenty. A co je ještě lepší: systém si zachovává všechny reference týkající se programů pro výrobní stroje NC. Varianty maker lze snadno vybrat a uložit do kmenových dat. Totéž platí i pro montážní plochy: kompletní rozmístění a tvar zařízení lze jednoduše přiřadit k jiné montážní ploše. Znamená to, že úplné rozmístění 3D sestavy je možné rychle a snadno integrovat do jiného konstruk­čního prostředí.  Změny systému jsou jednoduché Společnost Rittal nedávno představila nový systém rozváděčů VX25, takže firmy, které používají rozváděče Rittal TS 8, čelí výzvě migrace svých dosavadních projektů. Avšak EPLAN Pro Panel Professional, verze 2.8, nabízí bezchybnou podporu migrace. Jak to funguje? Pomocí podpůrného softwaru se analyzuje obsah projektu, montážní sestava ve 3D nebo individuální rozváděč. Jestliže systém zjistí, že některé komponenty pro migraci na VX25 chybějí, jsou shrnuty do objednávkového seznamu a prostřednictvím nákupního košíku v EPLAN Data Portal integrovány do rozpisky v prostředí Pro Panel.  Systematická migrace Jsou-li všechny položky přítomny, systém automaticky provede migraci. Položky TS 8 jsou vyměněny za položky VX25. Software zohledňuje stávající odkazy mezi umístěnými zařízeními a montážními úrovněmi. Totéž platí pro informace pro programy strojů NC, jako je síť tras pro směrování kabelových spojů. Nové možnosti verze 2.8 doplňují interaktivní funkce, jako jsou testovací cykly a korekce rozestupů.  (EPLAN ENGINEERING CZ, s. r. o.)    

Mobilní aplikace Danfoss Drives

Uvedením mobilních aplikací MyDrive® Portfolio, MyDrive® ecoSmart™, MyDrive® Connect vychází společnost Danfoss vstříc zákazníkům, kteří chtějí používat své smartphony a tablety k vyhledávání vhodných pohonů Danfoss a Vacon, ke stanovení jejich třídy účinnosti a také k jejich diagnostice, uvedení do provozu a servisu. Aplikace MyDrive Portfolio podává přehled o nabídce pohonů Danfoss Drives a umožňuje vyhledávat informace o konkrétním produktu a aplikaci. Zákazníci získají přístup ke komplexním materiálům a informacím souvisejícím s konkrétním odvětvím a aplikací. Seznam produktů je v aplikaci uspořádán v závislosti na instalaci a účelu produktu. Tyto informace je možné stáhnout jako soubory PDF do mobilního zařízení a mohou je sdílet. Aplikace MyDrive ecoSmart obsahuje třídy účinnosti (podle EN 50598) jednotlivých pohonů Danfoss i Vacon i třídy účinnosti systému IES u sestav pohonů Danfoss s jakýmkoliv indukčním motorem. Díky tomu má uživatel možnost zvolit pro svůj provoz optimální zařízení. Může si stáhnout certifikát obsahující technické detaily o vybraných prvcích a konfiguracích. Kromě tříd energetické účinnosti se uživatel můžete seznámit s e výkonem částečného zatížení střídavého pohonu ve standardních servisních bodech a umožňuje vypočítat efektivnost a účinnost měniče v každém provozním bodě. Mobilní aplikace MyDrive Connect je nástrojem pro rychlou a snadnou diagnostiku, uvedení do provozu a servis pohonů VLT® HVAC Drive, VLT® AQUA Drive a VLT® AutomationDrive pomocí individuálního připojení založeného na Wi-Fi (IEE802.11). Podobné řešení bude také k dispozici pro značku Vacon. Podrobnosti jsou na tomto odkazu: http://www.danfoss.cz/newsstories/drives/february-mobile-apps/?ref=17179936721#/