Průmysl 4.0 nemůže fungovat sám o sobě, důležité je vzdělávání

V rozhovoru pro portál TZB-info zmiňuje výhody společné cesty a říká, že bez vzdělání, porozumění a celkové připravenosti společnosti není možné závěry národní iniciativy Průmysl 4.0 vůbec realizovat. Profesor Mařík, jehož odborným zájmem je především umělá inteligence a distribuované znalostní systémy a plánování výroby, převzal na konci října z rukou českého prezidenta medaili Za zásluhy.

Co pro vás státní ocenění za přínos v oblasti vědy znamená a jaké závazky se s ním pojí?

Jsem samozřejmě velice poctěn, ale nevnímám to jako můj osobní přínos, ale spíše jako ocenění pro všechny kolegy, kteří se rozhodli odejít ze svých míst uvnitř i vně ČVUT a vydat se na cestu společně s Českým institutem informatiky, robotiky a kybernetiky. Našim záměrem je smysluplné propojení odborníků roztroušených napříč ČVUT, jejich napojení na další týmy v tuzemsku i v zahraničí, a vytvoření těch nejlepších podmínek pro širokou spolupráci v národním a mezinárodním měřítku. Chceme podporovat výzkum napříč obory a zařadit se mezi nejlepší evropská centra excelence, což se nám, myslím si, postupně daří.

S tím souvisí, domnívám se, i koncept národní iniciativy Průmysl 4.0. Mohli bychom jej v úvodu rámcově objasnit, nastínit jeho zrod až k jeho schválení vládou v roce 2016?

Česká národní iniciativa Průmysl 4.0 vznikla jako reakce na německou Industrie 4.0, která byla v plném rozsahu prezentována na hannoverském veletrhu v roce 2013 (první vize se zde objevila již v roce 2011). V roce 2013 se jednalo o shrnutí dopadů současných informačních, automatizačních a komunikačních technologií na průmysl a byl zde naznačen trend, kudy se bude moderní průmysl v digitální době ubírat. Plánuje se širší integrace nejrůznějších systémů IT platformy (cloud, mobilní řešení, analytika/big data, sociální média, internet věcí), propojení světa počítačů se světem fyzické výroby. Představa autorů německé koncepce vychází z toho, že každý objekt fyzického světa může mít dvojníka ve světě nul a jedniček. V průmyslové praxi by to vypadalo tak, že tento dvojník by ve virtuálním světě vyjednával s jinými dvojníky třeba optimální způsob zpracování a výběr materiálů pro daný úkol a zajišťoval by rovněž převoz a cenu hotového výrobku za nejvýhodnějších podmínek. Do hry pak samozřejmě vstupují i další prvky či přímo řídicí systémy daných firem a veškeré systémy inženýrské podpory při realizaci (architektura a design, modifikace výkresů, postup práce, atd.). Hlavní myšlenkou je hledání optimálního řešení a bezpečnosti.

Zmínil jste bezpečnost. Lze se vůbec v tak širokém spektru nejrůznějších IT systémů účinně bránit před konkurencí, před plagiátorstvím?

Hlavní myšlenkou iniciativy Průmysl 4.0 je, že všechny prvky se navzájem propojují, komunikují, vyjednávají a automaticky či poloautomaticky hledají optimální řešení. V celé této síti působí aktivně mnoho účastníků, bezpečnost je tedy globální úlohou a nelze ji chápat pouze na úrovni komponent či dílčích řešení. Zahrnuje celou řadu sofistikovaných možností ochrany virtuálního prostoru a dat komunikace na bázi šifrování či autentizace, které se postupně zdokonalují a dále vyvíjejí v konkrétním prostředí. Zcela zásadním požadavkem je Security by Design, tedy bezpečnostní řešení již jako součást návrhu. Dalším přirozeným požadavkem je přidělení a užívání zcela unikátního identifikátoru pro každý fyzický element distribuovaného systému, přičemž každý z elementů může být vybaven i takzvaným bezpečnostním pasem (Security Passport), který poskytuje klíčové informace o svém nositeli využitelné v bezpečnostních procesech. Bezpečnostní řešení je jednou z priorit Průmyslu 4.0, musí být účinné, ale zároveň nesmí brzdit fungování systému jako celku.

Vraťme se ještě k české národní iniciativě a srovnejme ji o ostatními státy?

Tuzemská iniciativa přímo navazuje na německou, ale v některých oblastech jsme ji pojali mnohem komplexněji. V našem případě mají technologie daleko širší dopady na společnost, na trh práce, region, vzdělávání či na princip života v okolí samotné továrny. Průmysl 4.0 jsem extrapolovali na celou společnost. Čtvrtá průmyslová revoluce již započala pod různými názvy v nejrozvinutějších světových ekonomikách a Česká republika nemůže zůstat stranou. U našich německých sousedů je hlavní součástí digitální agendy spolkové vlády, která ji bere velmi vážně, a prostřednictví několika podpůrných programů na ní vyčlenila dostatek finančních prostředků. Na dalším rozpracování naší národní strategie pracuje pět pracovních skupin, které se soustředí na oblast referenční architektury a standardizace, výzkum a inovace, bezpečnost sítěmi propojených systémů, právní rámec, trh práce a vzdělávání. Podobné postupy volí ve Francii či Velké Británii, v severských státech se více zaměřují na nové zdroje energie, smart cities, eko-mobilitu, zdravotnictví a stravování. Blízko českému modelu je i japonská iniciativa, která se soustřeďuje zejména na vytvoření technologických standardů ohledně propojení továren a jejich internacionalizaci. Převažuje zde logicky robotizace (Plattform Industrie 4.0 and Japan's Robot Revolution Initiative). Jiný postup volí například ve Spojených státech (Advanced Manufacturing Partnership 2.0), kde vycházejí z kvalitního softwarového průmyslu a usilují spíše o posílení inovační aktivity, podpory vzdělávání a zlepšení podnikatelského klimatu. Čína má vlastní program Made in China 2025, který pokrývá celé oblasti výrobního průmyslu, včetně procesů, standardů, ochrany práv a rozvoje lidských zdrojů. Inspirace německým modelem je zde ovšem více než patrná. Vlády všech států si uvědomují, že koncepce Průmysl 4.0 otevírají netušené možnosti a je třeba co nejdříve využít všech příležitostí digitální doby. S tím ovšem souvisí také připravené podnikatelské a společenské prostředí, ve kterém se budou moci svobodně rozvíjet průmyslové podniky. Tedy nejenom datová a komunikační infrastruktura, ale také permanentní vzdělávání a nové nástroje na trhu práce. Proto česká vláda přijala rozšíření dokumentu na Společnost 4.0 a troufám si říci, že naše iniciativa má velký potenciál. Myšlenky jsou aplikovatelné napříč průmyslem, v dopravě, logistice, ve zdravotnictví, zemědělství, energetice, v systémech vodního a odpadového hospodářství, v obraně, strojírenství a samozřejmě také ve stavebnictví. Směřujeme tím k novému způsobu jednání, vzdělávání i fungování státní správy. Byla vytvořena Aliance pro společnost 4.0, která je identická s vládním výborem pro digitální agendu. Má své řídicí výbory ke koordinaci agend spojených se 4. průmyslovou revolucí, funguje jako koordinační mechanismus, kde jsou zapojeni hospodářští a sociální partneři a zástupci akademických a vědeckých obcí.

Do tuzemské iniciativy sice patří inteligentní budovy a města, ale stavebnictví jako takové se vymezuje ve své vlastní koncepci Stavebnictví 4.0, stejně tak i energetika. Budou se jednotlivá odvětví rozvíjet odděleně, nebo budou dodatečně zahrnuta v celkovém konceptu? Jaká je zkušenost ostatních států?

Do celkového konceptu se snaží zařadit stavebnictví hlavně v Německu, ale řekl bych, že v tomto směru jsme před nimi. Již od počátku se snažíme o širší kontext a provázanost. Nedovedu si představit, že by byla zprovozněna chytrá továrna bez toho, aniž bychom se zajímali také o život v okolí, o potřeby města, o zásobování vodou a energií či o odpadové hospodářství. Je nesmyslné, aby se část našeho života řídila principy 4.0, a část nikoli. Stavebnictví chápeme jako nedílnou součást, jako určitý druh výroby, který musí plně využívat všech možností 4. průmyslové revoluce. Nad stávajícími osvědčenými systémy (např. BIM) musíme vybudovat smysluplnou nadstavbu a minulost zachycenou v datech plně zužitkovat. Město si pak můžeme představit jako fungující „chytrou továrnu“ s řízením procesů podle konceptu Průmyslu 4.0.

Co je příčinou toho, že české stavebnictví stojí stranou? Je to roztříštění kompetencí mezi ministerstvy (MPO A MMR)?

Zcela jistě je to jednou z příčin. Smůlou pro stavebnictví je to, že nemá svůj vlastní přístav, nemá „své“ ministerstvo, které by nad ním drželo ochranou ruku a bránilo ho. Něco má jedno ministerstvo, něco druhé, a ve výsledku nikdo za nic neručí. Rozhodně by se měl změnit kompetenční zákon a stavebnictví by se mělo zahrnout pod jeden resort. A neplatí to jenom pro stavebnictví. Kompetenční zákon je zastaralý a zdá se, že tady není politická vůle jej měnit. To přirozeně souvisí i s uvažováním o nových obchodních modelech Průmyslu 4.0, se systémy pro chytré město, chytrý region, které by mělo řídit jedno ministerstvo a mělo by mít za něj také odpovědnost. To je jeden ze základních pilířů, který je třeba řešit. Snažíme se o to v rámci Aliance pro společnost 4.0 i v rámci CIIRC ČVUT.

Mohl byste krátce představit CIIRC ČVUT a říci, jak je dosud využíván firmami v oblasti stavebnictví a architektury?

Náš institut byl založen s úmyslem integrovat v oblasti informatiky, robotiky a kybernetiky na ČVUT do jedné budovy a nabízet bohaté zkušenosti z oblasti těchto disciplin. Máme zde skutečně excelentní týmy lidí, kteří se věnují matematické logice, teorii řízení, jsme jedineční v aplikacích, v plánování výroby, v počítačovém vidění. Jsou zde pracovny, laboratoře, přednáškové a prezentační prostory, počítačové učebny i menza. Otevíráme dveře odborníkům z domova i ze světa, jsme místem interdisciplinární spolupráce, podporujeme transfer know-how, automatické řízení a optimalizaci, robotiku, zkoumáme umělou inteligenci, počítačovou grafiku, počítačové vidění a machine learning, navrhujeme softwarové, rozhodovací a diagnostické systémy a jejich aplikace v medicíně, energetice, dopravě a dalších oborech, a to včetně konceptů smart homes a smart cities. První rozsáhlejším mezinárodním programem je Testbed 4.0 pro vývoj a transfer technologií, elegantní řešení pro české malé a střední firmy, stavební firmy nevyjímaje. Nabízíme propracované systémy přepravy materiálů, logistiky, komponentů, montážních operací, ale nejvíce asi můžeme přispět stavebním firmám v oblasti softwarové integrace systému, sběr dat a jejich ukládání či cloud computing.

Existují už nějaké konkrétní projekty určené přímo pro stavební firmy?

V současné době řešíme například pro Škodu v Mladé Boleslavi návrh skladovacích hal, jak z hlediska rozměrového a architektonického s respektováním výkonových požadavků na skladavací prostor, tak třeba z hlediska únosnost podlah. Společně se stavební fakultou ČVUT vzniká laboratoř pro robotickou manipulaci s betonovými stavebními dílci, přibudou stroje pro zkoušky betonu a povrchu vozovek, včetně vyhodnocování kvality výroby hmot. Stavebnictví má před sebou velké výzvy v oblasti chytrých měst a domů, kde bude integrace našich systémů naprosto nezbytná. Nabízíme různé druhy robotů a spojení v oblasti robotizace pro stavební výrobu se jistě nevyhneme. Jak jsem již říkal, máme postavenou část Testbedu pro strojírenské montáže a nic nebrání tomu, užívat je i pro stavebnictví, pro stavební komponenty. Stavební firmy podle mého soudu potřebují nejvíce informatickou podporu včetně plánovacích a rozvrhovacích systémů, dále pak inteligentní zpracování dat a jejich vyhodnocování.

Jaká je vaše prognóza smysluplného fungování vizí Průmyslu 4.0, co bude podle vás největším problémem?

Zásadním problémem v tuzemsku je vzdělávání pracovníků, výchova nových inženýrů a rekvalifikace. Stále učíme lidi tak, jak jsme je učili před padesáti lety podle skript a obrázků, ale život kolem nás jde dál. Je třeba učit se systémovému pohledu na věc, interdisciplinaritě, zdaleka už nevystačíte pouze s jednou profesí. Je třeba dobře znát alespoň základy dalších tří, abyste byli schopni provázat vědomosti. Měli bychom vést lidi k samostatnému uvažování, učit je komunikaci ve složitých systémech, aby byli schopni roboty řídit. Nicméně lze očekávat, že pod vlivem stále se rozvíjejících technologií, jejich uplatňování ve výrobě, ale zejména v běžném životě se bude postupně měnit způsob uvažování a myšlení lidí – a právě změna myšlení je pro co nejširší realizaci myšlenek Průmyslu 4.0 to vůbec nejdůležitější.

Obavy se mohou vyskytnout také z hlediska průmyslové špionáže či z hlediska ovládání politických stran velkými giganty. Lze vzpomenout i na nesčetná varování, kdy umělá inteligence ovládne lidskou populaci (Kurzweilova technologická singularita). Jak reagujte na tyto obavy?

Kurzweilovy předpovědi se zatím nenaplňují a je předčasné se obávat, že by umělá inteligence překonala lidskou existenci. Je třeba si uvědomit, že stroje nemají žádnou vlastní inteligenci, mají jenom projevy inteligentního chování díky programům, které do nich vložil člověk. Inteligentními se mohou stroje stát teprve až nabydou vědomí a budou si uvědomovat sebe samy a svoje postavení. Je otázkou, zdali vědomí mohou nabýt stroje budované z čistě anorganické hmoty, zda nebudeme muste počkat, až je nějakou živou tkání, třeba uměle vytvořenou organickou nervovou sítí člověk vybaví. Inteligentní musejí být především lidé, kteří roboty navrhují a ovládají. Samozřejmě, že vědci, filosofové i žurnalisti budou jistě v pokušení na údajnou hrozbu trvale upozorňovat, ale v souvislosti s vývojem techniky doufejme poroste i míra odpovědnosti každého člověka na této planetě.

Děkuji za rozhovor