Řízení zaměstnanců, optimální rozvržení výroby, co nejrychlejší přechod na jinou výrobu s odpovídající přestavbou výrobní linky, šetření energií i lidskými zdroji. To je jen několik oblastí řízení průmyslového podniku, které jednoduše pomohou vyřešit softwarové nástroje dostupné prostřednictvím webového prohlížeče.
V rámci projektu Centrum aplikované kybernetiky 3 řeší výzkum a vývoj v této oblasti řada spolupracujících institucí a firem, například Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze, Vysoká škola báňská – Technická univerzita v Ostravě nebo firma Merica.
„Plánování a řízení výrobního procesu a jeho co největší efektivita je dnes alfou a omegou průmyslové výroby. Zapojení kybernetiky do řízení moderního průmyslového podniku je proto pro jeho fungování nezbytné. Vytvoření optimalizačních softwarových nástrojů pro průmyslovou informatiku je jednou ze součástí rozsáhlého dlouhodobého projektu, který jsme podpořili částkou 239 mil. korun z programu Centra kompetence,“ uvedl Petr Očko, předseda Technologické agentury České republiky (TA ČR).
Hledání optimální varianty
Softwarové nástroje má zákazník přístupné na webu a díky tomu může řešit své problémy okamžitě prostým otevřením internetového prohlížeče. Díky on-line řešení není nutná žádná instalace programů či aplikací v místě výroby, nástroje může podle situace a požadavků zákazníka poskytovatel snadno upravovat. Plánovačům v podniku pomáhají řešit řadu překážek – malé vytížení strojů, velké skladové zásoby, dlouhé časy pro přestavbu výrobních linek, penále za nedodržení termínů dodávek nebo nadměrný odpad. Aplikace pokrývají všechny oblasti provozu – rozvrhování zaměstnanců do směn včetně toho, že dokážou okamžitě reagovat na změny, například když pracovník nepřijde do zaměstnání z důvodu ošetřování dítěte. 
Zohledňuje také všechna omezení vyplývající třeba z kolektivní smlouvy nebo zákoníku práce. Brání vzniku zbytečných přesčasů nebo naopak tomu, aby pracovníci měli prostoje. „K tomu přistupuje optimalizace provozu výrobních linek a výrobních procesů. Když si například zákazník zadá požadavek na úsporu energie, algoritmy problém řeší až do takových detailů, jako je pozice nástrojů robotů v okamžiku zastavení. Musí být takové, aby opětovné spuštění nevyžadovalo zbytečné energetické zatížení,“ upozornil profesor Zdeněk Hanzálek z ČVUT.
Algoritmus rozhoduje vždy o optimální variantě – například v lakovnách o střídání barev a čištění zařízení nebo o tom, aby doba, kterou zaměstnanci stráví na výrobní lince, byla co nejkratší. Při přechodu na jiný druh výrobku co nejvíce zkrátí dobu přestavby linky. Dokáže namodelovat optimální výrobu i pro celou zakázku. To je výhodné zejména u malosériové výroby. Součástí modelu jsou vždy i lidé, počítá tedy i s přípravou, nastavením nebo údržbou.
| „U nových problémů, jako je například energeticky efektivní optimalizace výroby, kde je obtížné vytvořit model spotřeby, navrhujeme nové algoritmy a ověřujeme je na datech typických například pro kalírny.“ Prof. Zdeněk Hanzálek, ČVUT |
Inspirace praxí
Dalším důležitým nástrojem je simulace. Při vzniku nového provozu by měla nejdéle trvat výstavba haly. Díky vytvoření virtuální výrobní linky jen v počítači by se co nejvíce měla zkrátit doba oživení strojů, protože programy pro jejich řízení budou předem připraveny a při troše štěstí stačí pár úprav a výroba se může rozjet. Ve všech řešených problémech hledají autoři projektu inspiraci v praxi. Některé, jako například optimální rozvrhování výroby a zaměstnanců, se již testují v podnicích.
Foto: ČVUT v Praze, Výpočetní a informační centrum