Ha a hazai vállalatok körében vizsgáljuk meg – egyfajta fokmérőként – az Ipar 4.0-érettséget, akkor a Magyarországon tevékenykedő nagyvállalatok között igazán sok kiemelkedő megoldást találunk, de sajnos a kkv-k esetében még számos hiányosság tárható fel. Körképünkben azokra összpontosítunk, akik már nagyban játszanak, az ipar számára előremutató megoldásokat alakítottak ki, így példaként szolgálhatnak a többi szereplő számára is.
◼︎ Körkép a hazai vállalatok Ipar 4.0-ás fejlesztéseiről
A hazai vállalatok és felhasználók digitális érettsége és felkészültsége számos kutatás szerint messze elmarad a várttól, ami a negyedik ipari forradalom kapcsán is érződik, elsősorban a kis- és középvállalatoknál alkalmazott digitalizáció és automatizáció alacsony fokában. A digitális fejlettség egyik fokmérőjének tartott Európai Unió Digital Economy and Society Index (DESI) 2022-es jelentése szerint Magyarország az uniós tagállamok között a 22. helyen szerepel a 28 tagállam között.
Ha az Ipar 4.0 lehetséges kitörési pontjait vesszük számításba, akkor a mesterséges intelligencia egészen biztosan meghatározó szerephez jut az elkövetkező években, ahogy a robotizációt és automatizációt az 5G és az új generációs mobilhálózatok elterjedése fogja tovább segíteni a kkv-k esetében is. A Covid-pandémia óta az Ipar 4.0 egyik meghatározó lába a felhő alapú termelés, de egyre fontosabb szerep jut a digitális ikrek technológiájának is, amellyel jelentős költségek spórolhatók meg a gyártóvállalatok számára azáltal, hogy megoldásaikat egy virtuális ipari metaverzumban tudják szimulálni.
Ipari metaverzum a jövő útja?
A metaverzum kapcsán sokan a Meta kísérleti közösségi terére gondolnak. A Gartner 2022-ben publikált várakozásai szerint 2026-ra az emberek 25 százaléka naponta legalább egy órát fog metaverzumban tölteni munka, vásárlás, oktatás, közösségi média és/vagy szórakozás céljából. (Ezt az előrejelzést az „iparág” a 2023-as évben észlelhető látványos elérdektelenedése miatt feltehetőleg helyesbíteni kell majd. – A szerk.)
Az ipari digitalizáció során kialakították az üzemek és folyamatok átfogó virtuális modelljét, és a Siemens nyomán mintegy 10 éve „digitális ikernek” nevezték el, ennek szinonimája lehet az „ipari metaverzum”. Ez az egzakt, valós idejű, a virtuális irányban asszociatív (a valós változások letükröződnek az „ikerben”) szimuláció az Ipar 4.0 egyik fontos eszköze. Lehetővé teszi, hogy a gyártóvállalatok ezen teszteljék a gyárak, gyártási rendszerek, termékek termelési és előállítási folyamatait. A pontos és naprakész adatok alapján be lehet járni az épülő gyártócsarnokokat, gépek pontos paraméterei alapján modellezve a termelés minden részletét a robotizált gyártósoroktól az üzem energiaellátását biztosító berendezésekig. Emellett a világ különböző pontjain tevékenykedő szakértők virtuális találkozására és közös munkájára is módot ad.
Digitális ikrek a termelésben
Az ipari metaverzumot megalapozó digitális iker technológia korai alkalmazóit az autóiparban, elsősorban az OEM-ek és az autóipari beszállítók között találjuk. Ennek több oka is van, természetesen a költségek ezek között az első helyen állnak. Egy prototípus kifejlesztése és tesztelése sokkal költséghatékonyabb, ha valódi tesztpálya helyett digitális iker létrehozásával a virtuális térben történik. Amellett, hogy egy vizualizált adatsort összetörni olcsóbb, mint fizikai mását, az is fontos előny, hogy a beállítások, például egy sikertelen töréstesztet követően könnyebben megvalósíthatók egy virtuális modellen, mint annak kézzelfogható verzióján.
Több ilyen megoldás is ismert, a graphIT Kft. Magyarországon a Siemens Digital Industries Software Gold Smart Expert Partnereként kínál olyan korszerű szoftverszolgáltatásokat, mint a Plant Simulation2, amely segíthet a hazai vállalatoknak is elindulni a virtuális modellezés útján. Egy másik hazai vonatkozás, hogy Jeránek Tamás, a Siemens Zrt. elnök-vezérigazgatójának cikke szerint a BMW debreceni gyáránál valósul meg a Siemens első ipari metaverzuma az Nvidia partnersége mellett. Minderre azért van szükség a szakember szerint, mert a német autóipari vállalat 13 teljesen elektromos gépjárműtípust kínál majd a vásárlóinak, így változtatnia kell a gyártási környezeten és folyamatokon is. A tervezésben ezért fontos szerepet kap a digitalizáció.
Az üzem a tervek szerint 2025-ben kezd termelni, így a modellezéshez a két vállalatnak szoros ütemezés szerint kell együtt dolgoznia. Annak ellenére, hogy a valódi termelés csak később indul el, a folyamatok digitális leképezésével már ma a gyártás szinte teljes spektrumát tudják modellezni a debreceni gyárban, ami nagyban megkönnyíti a folyamatok tervezését és optimalizálását.
A digitális ikrek technológiája fontos szerepet kapott a BMW Group debreceni gyárának tervezésekor, de nem csak ott jelenik meg a cég tájékoztatása szerint. A BMW iFACTORY gyártási stratégiájában a virtualizáció kulcsfontosságú szerepet játszik. Az első lépésben a BMW Group összes létesítményét háromdimenziós szkenneléssel digitalizálja, és mindent a legapróbb részletekig dokumentál. Ezáltal a tervezők bármikor és bárhonnan végezhetik tervezési munkájukat a virtuális térben.
A következő lépés az egyes üzemek teljes értékű virtuális reprezentációjának létrehozása a digitális térben, ami lehetővé teszi, hogy a tervezők helyszínektől és időzónáktól függetlenül dolgozhassanak együtt. Ez a komplex és többrétű megközelítés radikálisan javítja a digitalizációt minden épület, rendszer és gyártóüzem szintjén, és lehetővé teszi például, hogy termékeket már a tervezési fázisban integráljanak a virtuális térben a gyártóüzembe, jelentős mértékben csökkentve a későbbi tervezési munkát. Ezen kívül segít optimalizálni a beruházásokat, miközben növeli a folyamatok hatékonyságát és a termékbevezetések stabilitását.
Mesterséges intelligencia és saját fejlesztésű ChatGPT
A ChatGPT 2022 novemberében nemcsak a szakértők, hanem a laikusok számára is elhozta a mesterséges intelligencia korát. A gyárak és termelőüzemek számára a mesterséges intelligencia nem új keletű dolog, hiszen a gépi tanulás hosszú ideje jelen van a termelésben, felhasználási területe rengeteg alkalmazásra terjed ki, főleg az Ipar 4.0-ás adatalapú eszközökkel kapcsolatban. Az aktuális változás inkább a hangsúlyokban és az irányokban keresendő.
Láthatjuk, hogy a ChatGPT és a hozzá hasonló nyelvi modellek lehetővé teszik, hogy hatalmas mennyiségű tanító adat felhasználásával könnyen kezelhető és gyorsan elérhető tudásbázist hozzunk létre, amely az MI által hordozható interaktív lexikonná vagy akár okos szervizkönyvvé válhat, ami a megfelelő adatok betáplálása esetén akkor is tudja a gyors megoldást, ha egy gép váratlanul leáll, kiesést okozva a termelésben.
Az iparvállalatok is felfigyeltek rá, nagy problémát jelent viszont a nyílt és nem ellenőrizhető adatforrások megbízhatatlansága és az érzékeny adatok nyilvánossá tétele. Ezért döntött úgy a Bosch, hogy saját modellt fejleszt, amely ezeket a problémákat ki tudja küszöbölni. A vállalat tájékoztatása szerint több mint ezer találmányra nyújtottak be szabadalmi bejelentési kérelmet a mesterséges intelligenciához kapcsolódó területen az elmúlt öt évben. A tervek szerint a vállalat még ebben az évben minden termékét és megoldását mesterségesintelligencia-alapú technológiával fogja ellátni, vagy azok fejlesztését és gyártását mesterséges intelligencia segítségével végzi majd. Eredetileg 2025-re tűzték ki ezt a célt, de az elérhető tudás és a bekövetkezett technológiai fejlődésnek köszönhetően korábban megvalósulhat.
Erősebb MI, tágabb lehetőségek
A Bosch számára a generatív mesterséges intelligencia és az úgynevezett Foundation-modellek (mint például a ChatGPT) legújabb technológiai fejlesztései teljesen új lehetőségeket nyitnak. Ezek a modellek képesek különféle tartalmak generálására, beleértve a szoftverkódokat, szövegeket, képeket és zenéket is. Nagy adatmennyiség alapján tanulnak, és lényegesen „okosabbak” az előző MI-modellekhez képest.
A vállalat szakértői konkrét alkalmazásokon dolgoznak az új MI-modellek által nyújtott lehetőségek kiaknázására. Ilyen alkalmazás például a Bosch saját adatbázisa, amely információkat tárol keresési kifejezések szerint. A generatív mesterséges intelligencia alapú megoldás gyorsabban és hatékonyabban keres és talál információkat, függetlenül a kulcsszavak pontosságától, ami hatékonyan segíthet a vállalaton belül elérhető tudás könnyebb elérésében és mélyebb felhasználásában.
Az MI-fejlesztések a magyarországi Bosch csoport működésének is egyik középpontját jelentik. A vállalatcsoport magyarországi telephelyein széleskörűen alkalmazzák, például a gyártásoptimalizáláshoz szükséges adatelemzésektől kezdve a folyamatok optikai ellenőrzéséig és a gyártósori berendezések karbantartásának tervezéséig.
Az 5G szerepe az autóipari fejlesztésekben
Az Ipar 4.0 aktuális trendjei között előkelő helyet foglal el az 5G, legyen szó szélessávú mobilhálózatok gyorsabb és egyenletesebb átviteli sebességének és megbízhatóságának növeléséről, ami a VR- és AR-élmények alapja is, nagyszámú összekapcsolt IoT, IIoT eszközök kommunikációjának biztosításáról vagy éppen szenzorhálózatok energia és költséghatékony csatlakoztatásáról.
Az ipari 5G frekvenciája 5-8-szor nagyobb, mint az okostelefonokban alkalmazott megoldásé. Ezért a kisebb a késleltetése, magasabb a sávszélessége – és kisebb a hatótávolsága, így úgynevezett zárt, telephelyi (campus-) hálózatokat alakítanak ki. Ilyen működik a Huawei önvezető targoncákat alkalmazó pátyi logisztikai központjában vagy a ZalaZONE autóipari tesztpályán.
Az 5G ipari felhasználására másik példaként a Vodafone bejelentette, hogy együtt dolgozik a Bosch magyarországi vállalataival egy 5G-alapú kísérleti projekten, amelynek célja az 5G-hálózatok autóipari fejlesztésekre gyakorolt hatásának vizsgálata. Az együttműködés részeként a két vállalat egy projektcsapatot hozott létre Magyarországon, amelynek feladata az 5G-technológián alapuló autóipari megoldások tesztelése és fejlesztése.
A Bosch tízezer négyzetméternyi műszeres járműverifikációs felületen, ellenőrzött körülmények között, különböző útfelületeken és szimulált helyzetekben végez vizsgálatokat. A projekt mérnökei részt vesznek önvezető járművek fejlesztésében, és telemetrikai adatokat gyűjtenek. Ezek az adatok a jövőben megreformálhatják az autóipari validációs teszteket, így hozzáadott értéket nyújtva a fejlesztési folyamatokhoz. A Vodafone Magyarország biztosítja az 5G priváthálózatot a projekt számára, és segít az integráció és finomhangolás során, mérnöki konzultációval is hozzájárulva a kísérleti megoldásokhoz.
A két vállalat együttműködése lehetővé teszi, hogy a Bosch kiaknázza az 5G-hálózatok által nyújtott előnyöket a járműfejlesztés és a vezetéstámogató rendszerek terén. A kísérleti projekt októberben indul, és nyolc hónapon át tart majd a Vodafone tájékoztatása szerint.
