Automatizáció: múlt, jelen, jövő

Az automatizáció napjainkban „sebességet vált”, a vállalatok világszerte nap mint nap jelentenek be új beruházásokat. A szédületes tempóval lépést kell tartani, aki most hónapokat késlekedik, egy-két éven belül olyan hátrányba kerülhet, amit ma „évtizedesnek” minősítenénk. A pálya sajnos nehezített, a körülmények nem mindig támogatják az innovatív fejlesztést: a geopolitikai kríziseket nemigen sikerül felszámolni (inkább szaporodnak), egyre gyakoribbak a szélsőséges időjárási események, a beszállítói láncok meg-megszakadnak, a képzett szakemberek hiányát pedig szinte minden iparág megszenvedi.

Mindez azonban nem változtat azon, hogy „aki kimarad, lemarad”. A lépéskényszerben lévő döntéshozók számára tanulságos lehet, ha felidézzük az automatizálás történetének néhány fontos mérföldkövét, így talán még élesebben látszik, hol tartunk napjainkban, és hogy merre kell elindulnunk.

Az automatizáció fejlődésének története

A szóban forgó történetet általában 1761-től számítjuk: James Hargreaves ekkor alkotta meg nevezetes fonógépét, a Spinning Jennyt. Míg az első ipari forradalomban az automatizálás legfontosabb szerepe az emberi munka felgyorsítása volt, a 19. század végén kezdődött második szakaszban már a tömeggyártás szolgálatába lépett. Ennek az időszaknak nagy horderejű újítása a futószalag, amelyet a legtöbben Henry Ford nevével kapcsolnak össze (a tervezésben a magyar Galamb József is részt vett). 

Az automatizálás további fejlődését az 50-es évektől kezdve már a gyártási technológia (operative technology, OT) és az informatika (IT) határozta meg. Az első vezérlőrendszerek – amilyen például a Siemens mérnökei által megalkotott Simatic – az 50-es években jelentek meg, a következő évtizedben pedig elkészültek az első ipari számítógépek, a PLC-k is (programmable logic controller, programozható logikai vezérlő). Az utóbbi terület úttörője a General Motors, amely 1961-ben a forró alkatrészeket mozgatására tervezett első robotkart is szabadalmaztatta. Ezek már a harmadik ipari forradalom évtizedei: 1969–70-ben készülnek el az első mikroprocesszorok, a 80-as években jelennek meg a számítógép által vezérelt CNC-gépek (computer numerical control), a 90-es években indul hódító útjára az adatkapcsolat.

A jelen és a jövő automatizációja

A 21. század elején aztán a fejlődés magasabb fokozatba kapcsol: a jelenleg is zajló negyedik ipari forradalom (ipar 4.0) a fizikai és digitális rendszerek összekapcsolódásának, az OT/IT konvergenciának a korszaka, amelyben az ipari MI, az intelligens robotika, a digitális ikrek az automatizálást új szintre emelik.

A harmadik évezred automatizációja: a szoftver által vezérelt automatizálás. Az előző évszázad CNC-gépeinek átprogramozása idő-, munka- és költségigényes folyamat (különösen, ha több száz berendezést kell egyszerre átállítani). Ha azonban a vezérlést a hardverről a szoftverre telepítjük át, azzal olyan rugalmasságot biztosítunk, amely megkönnyíti a gyártás skálázását, lerövidíti az állásidőt, a működési zavarokat pedig minimálisra csökkenti. Kiváló példa minderre az Audi neckarsulmi üzeme, amelynek már vannak olyan berendezései, melyek irányító központjai (PLC) valójában a felhőben, az adatközpontban vannak, helyben pedig „virtuálisan” működnek. Az új megközelítés nemcsak a frissítések azonnali végrehajtását, a termelésnek a piaci változásokhoz való igazítását teszi lehetővé, de az energia- és erőforrás-felhasználás terén is jelentős előnyökkel bír a hagyományos, hardveres megoldással szemben.

 A mai ipari robotok a mesterséges intelligencia alkalmazásával a pontosság és a rugalmasság soha nem látott új szintjeit érik el; a Simatic Robot Pick AI például virtuális környezetben „tanulta meg”, hogyan vegyen ki önállóan ismeretlen tárgyakat a tárolókból. Az automatizálás új korszaka nem képzelhető el digitális ikrek nélkül sem. Ezek a virtuális terek lehetővé teszik, hogy a gépeket már a tervezésük során „élethűen” (azaz 3D-ben) szemügyre vehessük, és a tesztelést éppúgy megkönnyítik, mint az új paraméterekre való átállást. Mindezek a technológiák természetes módon fonódnak össze egy adatvezérelt ökoszisztémává. A holnap gyárai már valós időben lesznek képesek optimalizálni a termelést, alkalmazkodni a kereslet hirtelen változásaihoz, reagálni az ellátási lánc zavaraira, megfelelni az egyre átfogóbb és szigorúbb környezeti-társadalmi elvárásoknak.

Ezeknek az adaptív/autonóm rendszereknek a jövőbeli működéséhez most tesszük le az alapokat. Akinek ezzel kapcsolatban még mindig kétségei vannak, tegye fel magának a kérdést: ha mi a 18. századi fonó Jennyt (teljes joggal) „forradalmi újításnak” nevezzük, vajon hogyan fognak hivatkozni az unokáink unokái az automatizáció 21. század eleji vívmányaira?