Provádění pravidelné údržby specializovaných strojů, které jsou třeba jediným zařízením svého druhu v továrně, může být pro mnohé výrobní firmy docela složité. Když jde o stroj, na němž závisí celý výrobní proces, musí podnik s velkým předstihem vhodně načasovat jeho servisní odstávku. Poruchy jinak dokážou neočekávaně zastavit chod celého závodu, což firmu obyčejně stojí nemalé peníze. V jihlavské továrně koncernu Bosch, kde se vyrábí vysokotlaká čerpadla do dieselových motorů aut, tento problém řeší za pomoci technologie takzvané rozšířené reality.

Tablet nahlédne do rozžhavené pece

Rozšířená realita snímá reálné obrazy, které jsou doplněné počítačově vytvořenými objekty, a v Boschi ji využívají k inspekcím speciální kalicí pece na zušlechťování ocelových hlav čerpadel. "Přes rozšířenou realitu můžeme vidět dovnitř pece a sledovat ak­tuální data třeba o teplotě či vibraci motorů, které ji pohánějí. Na základě takových údajů pak dokážeme s předstihem až tří měsíců předvídat, kdy bude třeba motory servisovat. Díky tomu kalírnu odstavujeme jen jednou do roka, což nám šetří spoustu peněz," vysvětluje Radek Havel, projektový manažer pro oblast Průmyslu 4.0 v továrně Bosch Diesel Jihlava. Dodává, že kalírna běžně funguje nonstop, každá její odstávka ale zabere až dva týdny. Z toho jen pět dní se musí čekat na to, až pec, rozehřátá na stovky stupňů Celsia, vychladne, aby do ní mohli vstoupit údržbáři a její součásti fyzicky prověřit.

Počítačový systém, jenž do stroje vidí, je nainstalován na běžném tabletu, jehož kameru stačí na stěnu pece nasměrovat. "Systém danou scénu rozpozná podle specifických rysů, jako jsou žluté trubky umístěné na plášti, nebo ji snímá pomocí QR kódů, které jsou na zařízení umístěné," uvádí Havel, podle něhož přenosné tablety nahradily dosavadní kontrolní panel stroje.

Bosch

Německá strojírenská skupina, která se zaměřuje i na výrobu elektroniky, v Česku působí od roku 1991. V zemi má pět výrobních závodů. Dva hlavní – v Jihlavě a v Českých Budějovicích – se zaměřují na výrobu spojenou s automobily. Bosch v tuzemsku zaměstnává přes 9000 lidí, předloni tady utržil přes 50 miliard korun.

V Boschi se ovšem nespoléhají jen na kontrolu kalírny přímo ve výrobě. Technici mohou její útroby sledovat také na počítačích ve vzdálenějších kancelářích, na které se promítá virtuální model vnitřku stroje. Aktuální výrobní data se na jejich komputery přenášejí po internetu. Trojrozměrný obraz pece se pak ukazuje ve chvíli, kdy kamera počítače zamíří na speciální destičku vybavenou senzory.

Systém spuštěný před několika měsíci neslouží pouze k předpovídání poruch a plánování údržby, ale osvědčuje se také v zaškolování pracovníků. "Nový údržbář tak nemusí dlouhé měsíce čekat na plánovanou odstávku pece, aby se do ní mohl podívat. Může si ji zevnitř prohlédnout na virtuálním modelu a prozkoumat její části," vysvětluje manažer.

Rozšířenou realitu zatím v jihlavském Boschi používají jen u zmiňované kalírny. Výhledově ji však hodlají připojit rovněž k běžným strojům na výrobní lince.

"Do systému sledujícího chod kalírny navíc chceme doplnit další funkce. Pokud se dnes porouchá některý z jejích motorů, údržbáři musí třeba hodinu hledat v dokumentaci objednací číslo náhradního dílu. Nově by ho mohli najít přímo při práci s modelem a přes počítač díl rovnou objednat u dodavatele," říká Havel. Podle něj mohou být podobní virtuální pomocníci lákadlem při náboru studentů technických oborů. "Mladí lidé jsou zvyklí pohybovat se ve virtuálním světě počítačů, ale už méně v tom reálném. Rozšířená realita je dokáže do práce s fyzickými technologiemi vtáhnout," míní.

Automatické vozíky se samy nabíjejí

Rozšířená realita není jedinou inovací, kterou v jihlavském Boschi zavedli. Ještě před jejím loňským spuštěním se po halách rozsáhlého továrního areálu začaly prohánět elektrické vozíky, které přepravu materiálu zvládají automaticky − bez řidiče.

Dvanáctimetrové tažné soupravy značky Toyota jezdí po kilometr dlouhé trase, denně ujedou přes 60 kilometrů a orientují se za pomoci laseru umístěného na vrchu kabiny tažného vozíku.

"Laser se neustále otáčí a řídí se podle odrazek rozmístěných po továrně. Je napojený na wi-fi síť a komunikuje s počítačovým programem, který mu uděluje pokyny. Říká mu, aby ve vybraném úseku zpomalil nebo třeba zatroubil tam, kde by se mohli vyskytovat lidé," vysvětluje šéf týmu fyzické logistiky závodu Pavel Jelínek. Pokud se před samořiditelným vozíkem objeví překážka nebo člověk, souprava nejprve přibrzdí a následně zcela zastaví. Znovu se rozjede, až když má cestu opět volnou.

Automatické vozíky nejsou v průmyslu žádnou novinkou. Původní generace se pohybují po magnetických páskách na podlaze. Laserová technologie, kterou používá Bosch, však umožňuje jednodušší správu systému. "Laser jsme zvolili proto, že se s ním dá trasa soupravy libovolně měnit. Podél cesty, kam mají vozíky nově zajíždět, se jen rozmístí odrazky, změna se nahraje do softwaru a vozík si trasu zmapuje a vyzkouší a může po ní bez problému začít jezdit," říká Jelínek.

S využitím souprav bez řidičů Bosch ušetří jednoho pracovníka na směnu a investice by se mu měla vrátit do tří let. Vozíky ale mohou řídit i lidé, což firma využívá v úsecích trasy, kde probíhá nakládka a vykládka materiálu. Nově společnost testuje i stroje, jež se obejdou zcela bez člověka.

Nové vozíky by měly rozvážet palety do výroby. "Pracovník ze skladu vyskladní paletu, umístí ji na válečkovou dráhu, která ji posune před 2D kameru, ta na ní oskenuje speciální kód a vyšle vozíku signál, že má materiál přebrat, a řekne mu také, kam přesně ho rozvést. Stroj se tak samovolně rozjede, nabere paletu, doveze ji na určené místo a cestou zpět vezme prázdnou paletu s obaly," popisuje šéf logistiky Bosche. Dodává, že pokud si informaci o umístění palety přečte stroj sám, sníží se tím chybovost zavážení a navíc se papírová dokumentace k rozváženým součástkám nahradí tou digitální.

Výhodou nových vozíků je navíc jejich schopnost samostatného nabíjení. "Původní automatizovaný systém se stále musí spoléhat na to, že přijde pracovník a vůz dá na nabíječku. Tady si vozík k nabíječce sám dojede a dobije se. Nabíječka je bezdrátová, takže ho do zásuvky nikdo zapojovat nemusí," uvádí Jelínek.

Všechny zmíněné inovace pomáhají jihlavskému Boschi zefektivňovat výrobu a zčásti řeší i problém s nedostatkem volných lidí na trhu práce. Závod si tak vylepšuje i své postavení v rámci globálního německého koncernu. Ten má aktuálně kolem stovky programů zaměřených na inovace v rámci Průmyslu 4.0. "Pět z takových projektů se uskutečňuje v českých závodech v Jihlavě a Českých Budějovicích, což je značný počet vzhledem k velikosti naší země i celkovému počtu světových továren Bosch, kterých je přes 250," říká mluvčí Bosch Diesel Mojmír Kolář. Podle něj úspěšné inovativní programy dokážou přesvědčovat centrálu koncernu, aby do České republiky cílila další investice.

Bosch využívá automatické tahače. V závodě se pohybují pomocí laserových paprsků
Bosch_vyuziva_automaticke_tahace._V_zavode_se_pohybuji_pomoci_laserovych_paprsku.png