Haladás van!

A gőzgépek (1769), a szerelőszalagok (1871) és az automatizáció (1950) ipari forradalma után most egy teljesen új, negyedik ipari forradalom bontakozik ki, ami az ipari folyamatok teljes digitalizációjáról szól. A fizikai gépek és tárgyak hálózatai jelentős hozzáadott digitális értéket hordozó intelligens információs rendszerekbe integrálódnak és ez el fogja indítani a gazdasági és üzleti folyamatok paradigmaváltását, ami az energia és a nyersanyagok eddiginél sokkal hatékonyabb felhasználását, valamint új munkakörök, termékek, ellátási láncok, gyártási folyamatok elterjedését eredményezi.

Ipar 4.0 - ez az új, vertikálisan és horizontálisan digitálisan integrált, kiber-fizikai termelésfejlesztési stratégia neve. Ugye milyen tudományosan hangzik, rögtön magyarázom is 4 lépésben.

1. A vertikális, azaz gyáron belüli (mérnöki fejlesztés, gyártás előkészítés, raktározás, marketing) hálózatba szervezés lényege, hogy a gépekben, munkadarabokban, termékekben, de az alkatrészekben is olyan szenzorok, mikrovezérlők, szemantikus memóriák, aktuátorok és vezeték nélküli hálózati eszközök kapnak helyet, amelyek képesek adatgyűjtésre, információ cserére, optimális irányításra és irányíthatóságra a kapott adatok alapján. A készülő intelligens termék a beépített szenzorok segítségével maga ellenőrzi, hogy a memóriájában tárolt követelmények miként teljesülnek, vagyis, hogy a gyártósoron milyen alkatrészek kerültek beépítésre, melyik munkafázis indul, a gyártás végén milyen csomagolást, szállítást, tárolást igényel. A folyamat szakaszain előrehaladva, ezt az információt maga a termék közli környezetével, vagy beavatkozásokat kezdeményez, vagy éppen riasztást küld, ha hibát észlel. Ugyanakkor a hálózatba szervezett termelés gépei is pontosan tudják, hol, mikor, melyik alkatrészre van szükség, miként kell azt megmunkálni, milyen minőségi standardoknak kell megfelelnie, és hol vannak az esetleges szűk keresztmetszetek.

2. A horizontális, azaz a gyáron kívüli (beszállítók, nagy- és kiskereskedelem, vásárlók, szolgáltatások) integráció, a globális értéklánc egy új generációját jelenti, ami az üzleti partnereket egy közös hálózati platformon hozza össze, ezáltal az áruk, alkatrészek, szolgáltatások jóval hatékonyabban cserélnek gazdát. Az ügyfelek és üzleti partnerek dinamikus bevonása az értékteremtési láncba egy új üzleti és együttműködési modell, mely átível országokon és kontinenseken és teljesen új rálátást és kontrollt biztosít a rendszerek felett. A világszinten megvalósuló hálózatba szervezett termelés lehetővé teszi, hogy a gyártás rugalmasan tudjon alkalmazkodni a piacok, vevői igények és külső tényezők változásaihoz, mivel a vevői visszajelzések alapján folyamatosan optimalizálja és az igényekhez alakítja a termelést. A folyamatos adatáramlásnak köszönhetően a termelés egy önszerveződő, állandóan javuló folyamattá válik, amelyben intelligens termékek, gépek és erőforrások kontrollálják egymást. A digitális és a fizikai világot összekapcsoló új hálózatok, mint a jövőkép technológiai keretfeltételei, ipari internetként, vagy dolgok interneteként (IoT) már a köztudatba kerültek.

3. A kiber-fizikai rendszerek, a számítási rendszerek, valamint a hálózati és fizikai folyamatok integrációja, melyben a beágyazott számítógépek és hálózatok monitorozzák, felügyelik, és interaktív módon szabályozzák a fizikai folyamatokat. Az Ipar 4.0 komplex kiber-fizikai rendszerei közvetlenül kapcsolódnak a különböző alrendszerekhez, folyamatokhoz, belső és külső tárgyakhoz, raktárakhoz és az ügyfelekhez, létrehozva az emberek, gépek és tárgyak valós idejű, intelligens kapcsolatát. A hagyományos, központilag irányított és ellenőrzött hierarchiát és folyamatokat decentralizált vezérlés váltja fel, amely az intelligens, egymás között kommunikáló eszközök önszervező képességére épül. A különböző eszközök nem csak alapfunkciójukat látják el, hanem képesek arra, hogy többletszolgáltatást biztosítsanak nagyobb rendszerek számára is. Az így alkotott rendszerekkel ugyanakkor olyan személyre szabott termékeket lehet gyártani, amilyenre korábban nem volt példa. Az egyedi termelés kialakítását, maximális hatékonyság mellett, a vevői igényeknek megfelelően, olyan hálózati platformok segítik, ahol az ügyfél közvetlenül (online) kommunikálni tudja a gyártó felé, hogy mit is szeretne. Ezt nevezik egyedi tömeggyártásnak.

4. A megoldások alapja a digitalizálás, vagyis az információk átalakítása egy olyan bináris formátumba, amit a számítógépek értelmezni tudnak. A kiber-fizikai rendszerek alapját a digitális konverterek jelentik, melyek a számítástechnika és a gépészet tökéletes integrációjából jönnek létre. Az Ipar 4.0 koncepció hajtómotorja a gazdaság és a társadalom egyre gyorsuló digitalizálódása és nagy hatással lesz a nemzetek gazdasági és foglalkoztatás politikájára. Át kell venni a gyors változást, ehhez a tőkeigényesebb, de magasabb hozzáadott értékű termelés felé kell elmozdulni és ösztönözni kell a digitális innováció és transzformáció elterjedését az egyes iparágakban.

Végül nézzük a társadalmi következményeket. Ezek a trendek nem hasonlíthatók az 1980-es évek óta megszokott gyártás-automatizálás fejlesztésekhez. Ez egy új világ, ami új követelményeket támaszt a jövő dolgozóival szemben, amely eredményeként nagyon sok munkahely fog megszűnni, a keletkező új munkahelyek pedig nem ugyanazokat a képességeket igénylik majd. Az élethosszig tartó tanulás a iparban is napi gyakorlat lesz, hiszen feltehetően nem a létszámcsökkentés lesz a jellemző, inkább az újrapozicionálás. Sőt a karbantartás, szolgáltatások terén elképzelhető létszámnövekedés, de óriási igény lesz a szoftveres szakemberekre is. Az Ipar 4.0 hatalmas mennyiségű adatot generál, aminek a kommunikációja, értelmezése, transzformációja nem triviális feladat, felhasználása nem csak nagy számítási kapacitást és adattároló készséget, hanem speciális elemzési tudást is igényel. Ehhez egyrészt kiváló számítástechnikai támogatásra, beágyazott ipari informatikai rendszerekre, másrészt tehetséges számítógépes szakemberekre is szükség van, az adott iparágban szerzett tapasztalattal. Korszakváltás előtt állunk, amely hatalmas kihívások elé állítja az az ipari vállalatok gyártási stratégiáját, de ezzel párhuzamosan egy nagy lehetőség arra, hogy egy adott ország megakadályozza saját ipara leépülését, sőt, visszájára fordítsa a trendet. Az egyes országok oktatáspolitikáinak óriási felelőssége van abban, hogy a jövő versenyképes munkaerejét hogyan képezik ki. 

A humán tőke fejlesztése a legjobb befektetés a jövőbe, de csak ha alkalmazkodik a változó szakmai igényeket követő fejlődéshez. A természettudományok tanításának módszertanát a kutatásalapú természettudomány-oktatás felé kell orientálni. A just in case tanulású stílust - amikor érdeklődésünknek megfelelően kapunk képzést egy adott témában, arra az esetre ha szükségünk lesz rá - fel kell, hogy váltsa a just in time tanulás amelynél akkor szerezzük be a megfelelő információt amikor szükségünk van rá. A jó technikai előadások pedig már nem egy adott rendszer használatát kell elmagyarázzák, hanem alapelveket, gondolkodást kell tanítsanak.

Lépni kell ezen a téren, mert ha nem, hamarosan tapasztalni fogjuk, hogy a változó világban nagyon nem nyújt biztonságot az egy helyben topogás.