Táto časť stručne predstavuje súvisiace systémy, stratégie a podporné technológie pre koncepciu Operátor 4.0. Obr. 8 teda predstavuje generickú riadiacu slučku ľudského kybernetického a fyzického systému zobrazujúcu interakcie medzi ľuďmi a strojmi a kybernetickým a fyzickým svetom.

Ľudské kyberfyzikálne systémy

Ľudské kyberfyzikálne systémy (z angl. Human Cyber-Physical Systems, H-CPS) predstavujú novú hranicu interakcií medzi človekom a strojom a prepojenie medzi fyzickými a digitálnymi svetmi na zvýšenie alebo zlepšenie ľudského výkonu. V prípade Operátora 4.0 je cieľom H-CPS stať sa bezpečnými (z hľadiska odolnosti proti chybám) systémami v rámci systémov s ľudskou činnosťou, ktoré využívajú kontextovo citlivé pokročilé komunikačné a adaptívne riadiace technológie na podporu medziagentových systémov zložených z ľudí, strojov a softvéru prepojených vo virtuálnom a fyzickom svete smerom k udržateľnému výrobnému systému zameranému na človeka (obr. 8). H-CPS bude nasadený v blízkej budúcnosti v prevádzkach, aby sa optimalizoval výsledok výrobného systému s ohľadom na sociálnu udržateľnosť výroby.

Stratégie adaptívnych automatizačných riadiacich systémov

Adaptívne automatizačné riadiace systémy sa spoliehajú na tri hlavné stratégie adaptívnej funkcie a prideľovania úloh v interakciách človek – stroj smerom k podpore Operátora 4.0 [16]: 1. „založené na kritických udalostiach“, ktoré spustia zdieľanie alebo presun riadenia medzi činiteľmi človek – stroj, aby sa zaručilo splnenie kritickej úlohy jedným alebo druhým, alebo hybridným spôsobom, alebo emergentným činiteľom, alebo keď je činnosť celého systému ohrozená, činnosťou činiteľa; 2. „založené na meraní“, keď sú ľudia a stroje nepretržite monitorované s cieľom odhaliť odchýlky od ich úloh alebo ideálneho výkonu a spustiť vhodné protiopatrenia; 3. „založené na modeli“ – na kognitívnych ľudských a strojových modeloch na zvládanie efektívneho a účinného rozloženia pracovného zaťaženia.

Technológie interakcie človek – stroj

Niektoré relevantné technológie HMI, ktoré budú podporovať Operátora 4.0, sú:

  • dialógové systémy – spracovanie dialógu medzi ľuďmi a strojmi (napr. pomocou rozhrania prirodzeného jazyka);
  • ovládacie zariadenia – fyzické (napr. klávesnice, myš, joystick, trackball, volant, pedále, gombíky a prepínače) a digitálne (napr. tlačidlá, posuvníky a tlačidlá menu) vylepšené o haptické technológie;
  • multimediálno-multimodálne displeje – poskytujú inteligentnému operátorovi viacero režimov interakcie so systémom;
  • adaptívne rozhrania – prispôsobujú svoje rozloženie a prvky potrebám inteligentného operátora a/alebo kontextu.

Zhrnutie

Výroba zameraná na človeka bola hlavnou témou väčšiny predchádzajúcich výrobných paradigiem; to isté platí pre Priemysel 4.0. Počítačové riadenie výroby vyžaduje, aby človek zvládol zložitosť, ktorá presahuje predstavivosť konštruktérov výrobných systémov. Plný potenciál Priemyslu 4.0 a dosiahnutie sociálne udržateľného výrobného priemyslu sa preto zrealizujú len vtedy, ak je Operátor 4.0 v centre jeho pozornosti a bude interagovať so strojmi prostredníctvom fyzických a kognitívnych prostriedkov. Ako uvádza [17], symbióza človeka a automatizácie, zhmotnená do vízie Operátor 4.0, je nevyhnutná na dosiahnutie trvalo udržateľného rozvoja v ľudskej spoločnosti. Dá sa však zabezpečiť len pomocou inteligentných automatizačných systémov a technológií na prepojenie človek – stroj. Predpokladaná „inteligencia“ umožňuje zahrnutie explicitnej reprezentácie ľudských cieľov a plánov (napr. produktivita, ochrana zdravia pri práci, bezpečnosť, pracovné zaradenie a spokojnosť s prácou), čím predstavuje základ interakcie človek – stroj a „sociálnu“ interakciu s technológiou. Koncepcia Operátor 4.0 je užitočná na lepšie pochopenie budúcich úloh ľudí a strojov v podnikoch postavených na H-CPS.

Literatúra

[16] Inagaki, T. 2003. Adaptive Automation: Sharing and Trading of Control. Chapter 8 – Handbook of Cognitive Task Design, pp. 147 – 169.

[17] Tzafestas, S. 2006. Concerning Human-Automation Symbiosis in the Society and the Nature. Int’l Journal of Factory Automation, Robotics and Soft Computing, 1 (3): 16 – 24.

Koniec seriálu.

-tog-