Inteligentná výroba zameraná na človeka (z angl. Human Centric Smart Manufacturing – HCSM) je jedným zo základných pilierov koncepcie Priemyslu 5.0. Interakcia medzi človekom a strojom (HMI) sa preto stala aj stredobodom spomínaného konceptu. Keďže medzi tri základné piliere konceptu Priemyslu 5.0 patrí zameranie na človeka, udržateľnosť a odolnosť, musí sa zodpovedajúcim spôsobom zmeniť aj architektúra a vyhotovenie HMI.

V roku 2020 Európska komisia predstavila koncept Priemyslu 5.0, zameranú na blaho pracovníkov a dopĺňajúcu Priemysel 4.0 o udržateľné, na človeka zamerané a odolné odvetvia [1]. Základom Priemyslu 5.0 je šesť podporných technológií: 1) personalizovaná technológia interakcie medzi človekom a strojom (HMI), ktorá bude spájať silné stránky ľudí a strojov, 2) používanie digitálnych dvojčiat na vizualizáciu systémov, 3) široké uplatnenie technológie obnoviteľnej energie s cieľom zlepšiť udržateľnosť výroby, 4) aplikácia technológie umelej inteligencie na realizáciu analýzy a spracovania veľkých dát a komplexného prostredia, 5) aplikácia inteligentných materiálov a inšpirovaných prírodou a živými organizmami technológií v snímačoch na zlepšenie ich funkcií a 6) technológie prenosu, ukladania a analýzy údajov, ako je internet vecí [2]. Priemysel 4.0 sa zameriava na automatizáciu a produktivitu strojov, zatiaľ čo Priemysel 5.0 na poskytovanie produktov zameraných na vysokú spokojnosť a kvalitné výrobné prostredie, ktoré je šetrnejšie k životnému prostrediu a stará sa o pracovníkov tým, že do centra výroby stavia ľudí [1].

Nástup Priemyslu 5.0 však priniesol nové výzvy aj v oblasti HMI, ktoré sa odrážajú najmä v dvoch aspektoch: 1) požiadavky väčšieho zamerania na človeka od profesionálnych používateľov vo výrobných scenároch a 2) rastúci počet neprofesionálnych používateľov pracujúcich v niektorých odvetviach. Mnohé výrobné scenáre týkajúce sa HMI majú prácu a efektivitu ako hlavné ciele interakcie, takže snímače a zhromaždené údaje v týchto scenároch často slúžia ako zdroj optimalizácie výrobných procesov. Zameraniu na ľudí stále chýba efektívny výskum a prax. Rastúce prísľuby a popularita vozidiel, ktoré môžu jazdiť samy, podnietili výskum procesu interakcie neprofesionálnych používateľov, ale táto téma vyžaduje viac pozornosti aj v oblasti priemyselnej výroby. S výrobnou inteligenciou, automatizáciou a rastúcim množstvom veľkých dát zhromaždených snímačmi je nereálne očakávať, že budúci pracovníci budú rozumieť všetkým aspektom celého systému. Výskum HMI by mal v najbližšom období predpokladať, že pracovníci nemusia získať všetky znalosti o výrobných technických prostriedkoch, a zvážiť, ako navrhnúť procesy interakcie tak, aby pomohli pracovníkom zlepšiť ich skúsenosti s rozhraním človek – stroj.

Výzvy

Na obr. 2 je možné vidieť vzťah medzi rôznymi témami/technológiami HMI a očakávaniami HCSM v štyroch aspektoch: technický, blahobyt pracovníkov, morálka a bezpečnosť. Rozsah farieb je od 0 (biela) do 1 (čierna). 0 (biela) predstavuje témy/technológie HMI, ktoré nekorelujú s očakávaním HCSM, a 1 (čierna) znamená, že témy/technológie HMI vysoko korelujú s očakávaniami HCSM.
Pri aplikácii HMI v HCSM je stále veľa výziev. Tieto výzvy sú rozdelené najmä do štyroch aspektov: 1) niektoré podporné technológie sa v priemyselnej výrobe stále veľmi nepoužívajú, napríklad rozhranie mozog – počítač či 6G, 2) koncepcia dizajnu zameraného na človeka sa v existujúcich rozhraniach človek – stroj veľmi nepoužíva, 3) ako vyškoliť pracovníkov, aby sa prispôsobili novému pracovnému prostrediu a režimu, 4) problémy v existujúcom HMI, ako je prideľovanie úloh či dôvera.

Literatúra

[1] Commission, E. – Research, D.-G. f. and Innovation. (2021) Industry 5.0: human-centric, sustainable and resilient, Publications Office.

[2] Xu, X. – Lu, Y. – Vogel-Heuser, B. – Wang, L. (2021) Industry 4.0 and Industry 5.0 – Inception, conception and perception. In: Journal of Manufacturing Systems, č. 61, s. 530 – 535.

[3] Yang, J. – Liu, T. – Liu, Y. – Morgan, F.: Review of Human -Machine interaction towards Industry 5.0: Human-Centric Smart Manufacturing, Proceedings of the ASME 2022, International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, August 14-17, 2022, St. Louis, Missouri.

Pokračovanie v ďalšom vydaní.

-tog-