Ján Košturiak: Budúcnosť výroby

Učil som sa v škole o sériách, výrobných dávkach a zásobách. Kreslili sme výkresy súčiastok, robili k nim technologické postupy a riešili materiálové toky a rozmiestnenie strojov. Neskôr sme znižovali časy na prestavenie strojov, pretože dávky sa znižovali. Nastupovala nízkonákladová automatizácia (LCIA a Karakuri), výrobné bunky a chybuvzdorné systémy. Postupne začali miznúť z výroby výkresy a technologické postupy, nahradili ich tablety. V projektovaní a plánovaní výroby sa využíva virtuálna a rozšírená realita. Chodievali sme k strojom, čistili sme ich, hľadali abnormality a nastavovali štandardy autonómnej údržby. Už netreba počítať dávky, keď sa stroje prestavia v nulových časoch. Aj pracoviská v dielni sa budú vedieť samé preusporiadať a vyrábať bez zásob. Stroje už nepotrebujú na seba lepiť červené kartičky, ale samé upozorňujú na abnormality. Umelá inteligencia dokáže predikovať poruchu analýzou zvuku stroja, zásadne sa menia plánovacie systémy, ktoré sú napojené na big data a umelú inteligenciu, ktorá pozná správanie zákazníkov lepšie ako oni sami. Kolaboratívne roboty spolupracujú s ľuďmi a postupne ich nahrádzajú. Stroje a roboty už netreba programovať zložitými kódmi, ale začínajú komunikovať ako ľudia a rýchlo sa učia. Už nemusí pri každom procese stáť priemyselný inžinier, snímkovať a optimalizovať ho – proces to dokáže aj sám. Nastupuje 3D tlač a množstvo nových materiálov, ktoré sa inak spracovávajú, spájajú a majú iné povrchové úpravy. Aj do materiálov vstupuje inteligencia a nové vlastnosti. Stroje začínajú vo výrobe riadiť ľudí – dátové okuliare pri vychystávaní v skladoch, inteligentné vozíky pri navigácii obsluhy v logistike a pod.

To, o čom sme kedysi snívali sa stáva skutočnosťou, ktorá však v mnohom presahuje naše pôvodné predstavy. Rýchlosť zmien ale aj ich následky sú obrovské. Je ťažké predpovedať budúcnosť, plánovať investície do technológií, plánovať ľudí a rozvíjať ich kvalifikáciu. Nové technológie prinášajú aj úplne iné biznis modely – najskôr sa predáva, až potom sa vyvíja a vyrába, nekupuje sa stroj, ale jeho výrobná schopnosť, vyrába sa lokálne, informácie majú väčšiu hodnotu, ako železo, menia sa role ľudí vo výrobe.

Módne slogany a revolúcie

Sledujem komunity, ktoré hovoria o štvrtej priemyselnej revolúcii alebo internete vecí. Pojem Industrie 4.0 vznikol v Nemecku a prvý krát bol intenzívne propagovaný na Hannover Messe v roku 2011. Nechcem spochybňovať význam tohto trendu, ktorý je zrejmý a významný. Je to však iba jeden trend z mnohých a označovať ho za štvrtú priemyselnú revolúciu považujem za predčasné a prehnané. Profesor Andreas Syska napísal knihu Illusion 4.0 a píše v nej, že Industrie 4.0 je loď bláznov bez kompasu a bez cieľ. Len si pripomeňme, že za prvú priemyselnú revolúciu sa označuje obdobie, keď sa začala mechanizácia a využitie energie vody a pary. Po parnom stroji prišla druhá priemyselná revolúcia, ktorá priniesla hromadnú výrobu, kde elektrická energia, výrobné pásy, dokonalá organizácia a deľba práce priniesli obrovské zvýšenie produktivity a zníženie nákladov. Tretia priemyselná revolúcia prichádza s elektronikou, počítačmi a automatizáciou, ktoré umožnili výrobe vysokú pružnosť, rýchlosť a ďalšie zvyšovanie produktivity. Ak teda prijmeme tento pohľad na priemyselné revolúcie, môj laický názor je, že to, čo sa dnes deje (smart factories, internet of things, Industry 4.0) je len pokračovaním tohto rozmachu digitalizácie a automatizácie.

Obr.1. Výroba sa v posledných rokoch zmenila, ale najväčšie zmeny ešte len prídu

„Inteligentné“ fabriky tu čiastočne máme už dnes a je jasné, že tieto technológie sa budú rozvíjať ďalej – digitálna fabrika, inteligentné materiály, roboty, výrobné  a logistické systémy, umelá inteligencia, 3D tlač a pod.

Obr.2.: Internet vecí (T.Gregor, CEIT)

Nechcem nikomu kaziť jeho reklamné kampane, prežil som CIM, FMS, MRP, ERP, CRP a desiatky ďalších skratiek, ktoré vždy niekto označoval za „revolúciu“ a svet išiel ďalej. Nie skratky a revolučné slogany, ale skutočné inovácie a inovátori menia svet. Som presvedčený, že vstupujeme do fázy, ktorú môžeme nazývať revolúciou, transformáciou alebo podľa profesora Milana Zeleného metamorfózou. Táto zmena však nemá iba technologický a ekonomický fundament, ale aj sociálny, ekologický, duchovný a morálny.

Budúcnosť hojnosti a digitalizácie?

V posledných rokoch vzbudili pozornosť dve knihy, ktoré vidia našu súčasnosť aj budúcnosť optimisticky – prvú s názvom Druhý vek strojov napísali Erik Brynjolfsson a Andrewa McAfee z MIT (Massachusetts Institute of Technology Cambridge),  a druhú  podnikateľ a zakladateľ Singularity University Peter H. Diamandis so Stevenom Kotlerom s názvom Hojnosť. Obe knihy sa čítajú dobre, v záplave negatívnych a katastrofických informácii po nich večer človek pokojne zaspí.

Obe knihy sa opierajú o práce Gordona Moora, Raya Kurzweila a Iana Morrisa. Pôvodný Moorov zákon hovorí, že hustota tranzistorov na integrovanom obvode pri minimálnej cene komponentov sa každý rok zdvojnásobí. Ukazuje sa, že Moorove tvrdenia fungujú už 40 rokov nielen pre integrované obvody, ale pre digitálne technológie (rýchlosť počítačov, kapacity pamätí, internet a pod.) obecne a doba zdvojnásobenia je približne každých 18 mesiacov. Hovorí sa teda o exponenciálnom rozvoji v digitálnych technológiách. Moorove závery ďalej overoval Ray Kurzweil na rozličných technológiách a exponenciálne krivky využil na predpovedanie vývoja v rôznych oblastiach. Niektoré jeho tvrdenia vzbudzujú eufóriu aj možno aj trochu strach – napríklad to, že si budeme zvyšovať kapacitu mozgu na neuroprotetike, nanoroboti budú opravovať poškodené miesta v našom tele a budeme si vyrábať bionické náhradné orgány.

Prelomové technológie

Približne v čase, keď som začínal svoj výskum vo Fraunhofer IPA v Stuttgarte, experimentovali naši kolegovia v Erlangene s komprimáciou zvuku. Vtedy ešte netušili na čo to bude dobré a vymysleli pre svoje riešenie typické nemecké označenie – MP3. Zásluhou tejto technológie klesol medzi rokmi 2004 a 2008 klesol predaj CD s hudbou z 800 miliónov kusov na 400 miliónov a tržby z predaj hudby z 12,3 miliardy USD na 7,4 miliardy. Ľudia si však dnes užívajú hudbu z internetu viac ako kedykoľvek predtým a rastú služby typu Youtube, Pandora alebo Spotify.

Firmu Kodak vraj zničila digitálna fotografia. Z dve minúty dnes na svete vznikne viac digitálnych fotografií, ako počet analógových fotografií v celom 19. storočí. 15 ľudí vymyslelo Instagram, na ktorom dnes takmer 200 miliónov ľudí zdieľa miliardy fotografii a táto firma má dnes 4600 ľudí. V Kodaku pracovalo v najlepšom období 145 tisíc pracovníkov a tisíce ďalších ľudí boli zamestnaní v obchodnej sieti a službách pri výrobe fotografii. Kodak vyhlásil bankrot, Instagram prebrala firma Facebook.

To, o čom hovorím, sú tzv. prelomové technológie (Clayton Christensen ich nazýva Disruptive Technologies), ktoré vytvárajú nové hodnoty pre zákazníkov a nové biznisy a rýchlo pochovávajú staré podnikateľské odvetvia, firmy a pracovné miesta – patria sem napríklad mobilné telefóny, internet, počítače a rôzne počítačové programy, nové výrobné technológie, materiály a pod. A nastupujú ďalšie – 3D tlačiarne, nanotechnológie, elektromobilita a pod.

Obr.3. Prelomové (disruptívne) technológie podľa Claytona Christensena

Každý deň sa zbiera z internetu, z rôznych senzorov a mobilných aplikácii množstvo údajov a výrobcovia procesorov a počítačov vyvíjajú stále výkonnejšie systémy na ich spracovanie pre rôzne oblasti ľudskej činnosti. Pred 5 rokmi hovoril šéf Google, Eric Schmidt, že ide o údaje v objeme 2 exabytov (1 exabyt = 10¹⁸  bytov) každé dva dni. Odborníci tvrdia, že dnes je tento objem údajov dvojnásobný. Marketing, poznanie trhu, zákazníkov a rozhodovanie vo firmách budú mať úplne nové možnosti.

Stále viac sa v spojení s počítačmi a strojmi používa slovo, ktoré bolo vždy spájané so schopnosťami ľudí – inteligencia. Počítače sa vedia učiť,  rozpoznávajú ľudské tváre, emócie, mimiku a psychické rozpoloženie, stále lepšie prekladajú medzi rôznymi jazykmi. V posledných rokoch sa hovorí o inteligentných mestách, domoch alebo strojoch.

Autá bez vodiča sa stávajú realitou, inteligencia preniká do výroby, obchodu, logistiky a hranica, ktorá rozdeľovala prácu medzi počítače a ľudí sa rýchlo mení. Počítačom sa prideľovali činnosti, ktoré sa dali popísať algoritmami a človek bol dobrý v rozpoznávaní množstva meniacich sa informácii, ktoré prijímame našimi zmyslami. Napríklad amygdala v našom mozgu umožňuje rýchlu reakciu v prepojení na niektoré emocionálne udalosti z našej minulosti bez toho, aby sme použili jasnú logiku a algoritmus.

Tu sú niektoré exponenciálne technológie, ktoré vytvoria nový svet:

Big data a umelá inteligencia.

Všade okolo nás sa zbierajú dáta – v mobiloch, senzoroch, kamerách, čipových kartách. Máme na svete vyše 15 miliárd zariadení na zber údajov a denne pribúda 7 miliónov nových. V roku 2020 by malo byť okolo nás 50 miliárd takýchto zariadení a trilión senzorov. Môžeme mať informácie o všetkom, všade a hocikedy. Hovorí sa o internete všetkého. Tieto údaje sa ďalej spracovávajú, ukladajú, analyzujú a používajú na rôzne účely. Ak v dvadsiatom storočí zbohatli firmy a ľudia na uhlí, oceli alebo rope, tak v 21. storočí budú zdrojom bohatstva dáta a ich spracovanie. Príklady sú známe – Google, Amazon, Facebook, Uber, Alibaba, Airbnb, Twitter, Apple. Aj Microsoft investuje do cloudov alebo IBM do blockchainu. Dáta sú krmivom pre umelú inteligenciu, ktorá sa z nich rýchlo učí a preberá mnohé ľudské činnosti. Elektromobily Tesla sú zberače dát o jazde všetkých vodičov na svete, z ktorých sa umelá inteligencia učí, aby o pár rokov mohla vodičov nahradiť. Každý víkend zomrie na svete 23 tisíc ľudí pri automobilových nehodách. Algoritmy umelej inteligencie na riadenie auta sú bezpečnejšie a zachránia veľa životov. Viete, že prvé auto bez vodiča (Ford Cortina) testovali vo Veľkej Británii už v roku 1960? V roku 2007 bola súťaž dvoch automobilov z laboratórií DARPA, ktorá sa skončila kolíziou. Ukázalo sa, že automobily sa vzájomne vidia a cítia, ale nemajú správne algoritmy na rozhodovanie. Umelá inteligencia sa začala kŕmiť obrázkami a dátami z internetu a učiť rozpoznávať objekty – mačku od psa, bicykel od motorky. V roku 2010 bolo rozpoznávanie obrázkov približne na úrovni 75%, čo je fajn, ale pre bezpečnosť pasažierov v aute to bolo málo. Experti na umelú inteligenciu vylepšovali algoritmy, ale chybovosť bola aj v rokoch 2011 a 2012 okolo 25%. V septembri 2012 prichádza nový softvér Supervision, s chybovosťou okolo 16%. Toto riešenie sa začalo rýchlo šíriť a vylepšovať – 14%, 13%, 12%, 9% v roku 2013, v roku 2014 7% a v roku 2015 3,5%. Takto fungujú exponenciálne technológie. Od roku 2016 sa konštatuje, že tento problém neexistuje – nie je to pre umelú inteligenciu žiaden problém. Toto je ukážka integrácie viacerých technológií – zber dát, rýchle prenosové siete, cloudy a veľké pamäťové kapacity, rýchle počítače, umelá inteligencia, vozidlá bez vodiča.

Obr.4. Vývoj v oblasti výrobných systémov

Inteligentné výrobné systémy

Ľudia, súčiastky, výrobky a stroje budú komunikovať medzi sebou bez potreby centralizovaného riadenia (smart labels, beacons) v inteligentnej sieti. Tradičné technológie výroby začína nahrádzať aditívna výroba, kde je možné lokálne vyrábať inak nevyrobiteľné a individualizované výrobky, ktorých náklady nesúvisia s vyrábaným množstvom. Do výrobných systémov nastupujú zber a spracovanie údajov v reálnom čase, big data a umelá inteligencia, kooperatívne roboty, prediktívna údržba, virtuálna a rozšírená realita. Aj tu platí, že globálne sa bude robiť biznis s dátami a ich spracovaním a lokálne s materiálom. Aj technológia 3D tlače vznikala pred vyše 40 rokmi a dnes sa tlačia nielen prototypy, ale aj náhradné diely a kustomizované výrobky pre konečného zákazníka. Vznikajú nové výskumné a študijné disciplíny pre aditívnu výrobu – design, konštrukcia, technológia a materiálové inžinierstvo práškov.

Nové formy vzdelávania a práce

Každý na svete má prístup k mnohým informáciám, knihám, videám a kurzom. Potrebujeme robiť inovácie s deťmi a mládežou, rozvinúť vzdelávanie akciou a riešením problémov. Stále viac ľudí zisťuje, že chodiť dnes na tradičnú univerzitu je strata času a peňazí. Mladým treba vytvoriť vhodné prostredie a nechať ich pracovať, budú sa učiť sami spoluprácou a riešením problémov. Prichádza samo-organizované vzdelávanie (vedenie seba, proaktivita, individuálna výkonnosť, podnikateľstvo) s rozvojom sociálnych a poznávacích schopností, kreativity a emočnej inteligencie.

Mladí zmenia tento svet, až 81% z nich chce flexibilnú prácu v sieti. Práca sa rozdelí na dve kategórie:

• Všetky druhy práce, ktoré sa dajú popísať procesom a štandardmi budú postupne nahradené robotmi, strojmi a umelou inteligenciou.
• Ľudia budú mať inú prácu ako doposiaľ – budú tvoriť, vyvíjať, dizajnovať, inovovať, komponovať, kaučovať a pomáhať druhým rozvinúť svoj talent, robiť sociálnu prácu a pomáhať druhým.

Príklad – Martin Kováčik je vývojár, ktorý dal výpoveď vo firme. Kúpil si 3D tlačiareň za 400 euro. Prišla v balíku, niektoré jej časti tlačia rovnaké 3D tlačiarne. Maťo si ju doma zložil a začal dizajnovať a tlačiť rôzne výrobky – formičky na koláče, prototypy, individualizované výrobky. Pracuje s domu, kde žije s manželkou a malou dcérkou. Výrobky predáva cez Facebook, dodáva ich do pár dní. Za niekoľko mesiacov kúpil ďalšie 4 tlačiarne a zamestnal niekoľko ľudí. Martin je remeselník novej doby – jeho nástrojmi sú 3D tlačiarne a 3D softvér, cloudy, spoločenské siete a internet.

V práci budúcnosti sa viac uplatní ženský archetyp, ktorý zbiera informácie, prepája znalosti, sleduje dlhodobé smerovanie, má empatiu a vie budovať vzťahy, dôveru, spoluprácu, rozvíja emócie a vidí celok. Mužský archetyp je zameraný viac na proces a krátkodobé ciele, riadenie a kontrolu, zameriava sa iba na časť celku, používa viac racionálne uvažovanie ako emócie a intuíciu.

Máme teda dve cesty

• procesy a štandardy (scalable efficiency) – svet istoty a minulosti
• učenie sa a inovácie (scalable learning) – svet experimentovania a budúcnosti

Jediná znalosť, ktorá má hodnotu je nová znalosť, originalita, znalosť, ktorá pomáha hľadať vlastnú, jedinečnú cestu.

Roboti a ľudia

Roboty a automaty nahrádzajú ľudí. Slovo robot má napríklad v množnom čísle dva tvary: roboty sú stroje vykonávajúce zložité operácie a roboti sú automaty podobné človeku, umelí ľudia. Sú často rýchlejšie, spoľahlivejšie a majú dlhšiu pracovnú dobu. Mali ľudom pomáhať v práci a napokon ich o prácu pripravujú. Právo na prácu majú stále viac stroje ako ľudia a zdá sa, že podiel automatov a robotov na tvorbe HDP sa bude zvyšovať. V IPA Stuttgarte som v laboratóriách vždy obdivoval budúcnosť, ktorú vytvárali – najskôr roboty a linky na montáž výrobkov, neskôr roboty a linky na demontáž a recykláciu, roboty na operovanie mozgu, servisné roboty na pomoc pacientom v nemocnici, dnes linky na výrobu ľudskej kože. Áno, budeme mať stroje nielen na výrobu strojov, ale aj na opravovanie ľudí a výrobu náhradných orgánov. Nathan Myhrvold píše o zariadení „food compositor.” Nie je to automat, ktorý vám podá nazdobené jedlo podľa vášho výberu, je to „automatický” kuchár, ktorý vám jedlo aj vyrobí a vytlačí ako 3D tlačiareň. Podobné veci nás čakajú v obchodoch, bankách a v iných druhoch služieb – ľudí o prácu pripravia samoobslužné kiosky, pokladnice a internetová samoobsluha. Odborníci odhadujú, že v roku 2050 dokáže len 5-10% svetovej populácie vyprodukovať všetko potrebné pre tých ostatných. Dnes máme miliardu ľudí bez práce, viete si predstaviť bez práce 9 miliárd ľudí?

Máme už aj smetiarske autá, ktoré nepotrebujú ľudí a samé si vysýpajú odpadkové koše. Spomínam si na návštevu v podniku Toyota, kde nám hrala kapela robotov. Google auto bez vodiča (Driverless Car) najazdilo bez nehody vyše 300 tisíc míľ a pripravuje sa do normálnej prevádzky. Firma Tesla úspešne testuje svoje elektromobily s autopilotom.

Obr.5. Niektoré zmeny v oblasti údržby

Vírusy, ktoré denne napádajú naše počítače, píšu tiež roboti a roboti ich aj chytajú napríklad v centrále firmy ESET. Človek zasahuje len v špeciálnych situáciách. Študenti na jednej univerzite vytvorili program (robota), ktorý skenoval vedecké články v danej oblasti, urobil z nich rešerš a vygeneroval ďalší článok. Bol prijatý do vedeckého časopisu. Budeme mať automaty na písanie vedeckých článkov? Na druhej strane vzniká taký nadbytok informácii, že sa vytvárajú špeciálne automaty na čítanie kníh, článkov a internetu a ich rešeršovanie pre vedecké tímy, ktoré nebudú schopné urobiť túto prácu vlastnými silami. Roboti budú písať a roboti budú skenovať, podobne ako pri tvorbe vírusov a ich odstraňovaní. Roboti porážajú ľudí v šachu už dávno, pripravujú sa majstrovstvá sveta vo futbale ľudí a robotov. Existujú roboty na pasenie kráv, pestovanie kvetov a obilia, kosenie záhrad aj prechádzky so psami.

Problémom bola v minulosti spolupráca robota a človeka.  Zaistenie bezpečnosti stálo niekedy viac ako samotný robot. Aj v tejto oblasti vývoj pokročil práve vo Fraunhofer IPA Stuttgart, smerom tzv. kobotom – robotom kooperujúcim s ľuďmi.

Prístroje sa stále viac neobsluhujú zložitými príkazmi v klávesnice, ale rečou, gestikuláciou a mimikou. Stroj musí obsluhovať človeka, nie naopak. Ovládanie hlasom dnes nie je žiadnym veľkým problémom, roboty dnes cez kameru rozpoznajú aj náladu človeka a vedia reagovať na ňu. Rovnako sú schopné rozpoznať smer pohľadu človeka, analyzovať jeho gestá a mimiku. Takto vzniknú prístroje, ktoré budú fungovať podobne ako osobní asistenti.  Fraunhofer inštitút IPA v Stuttgarte vyvinul napríklad care-o-Bot – robotizovaných asistentov pre imobilných ľudí, ktorí sú v každodennom živote odkázaní na pomoc druhých. Tieto roboty dokážu prestrieť stôl, servírovať nápoje, dvíhať telefóny, pomáhať pri pohybe, vstávaní z postele a pod. Aj klasické roboty vo výrobe zmenia svoj výzor – z  robotov izolovaných od ľudí, na roboty, ktoré spoja presnosť a výkonnosť súčasných robotov s mnohostrannosťou a inteligenciou ľudí.

Nasadenie priemyselných robotov v posledných rokoch rastie nielen v krajinách s drahou ľudskou prácou (USA, Japonsko, Nemecko, Kórea), ale aj v Číne. Narastajú ich schopnosti a klesajú ceny. Podobná explózia je v domácich a servisných robotoch.

Firma Festo vyvíja vo svojich bionických laboratóriách roboty a automaty, v ktorých sú použité kinematické princípy z prírody, robotika prešla aj do medicíny – roboty na operovanie, robotické implantáty a protézy, mikroroboty vpúštané do ľudského tela s cieľom lokálneho „opravovania poškodených“ tkanív a orgánov.

Profesor Michio Kaku popisuje pokusy z Mayo Clinic, kde sú pacientom s pomocou snímačov ECoG (elektrokortikogram) snímané signály z mozgu, s pomocou ktorých dokážu napísať písmená, na ktoré myslia. Ďalej chcú vedci pracovať na tom, aby ľudia dokázali „mysľou“ písať slová a zobrazovať obrazce. S pomocou špeciálnych čipov braingate dokážu dnes vedci prepojiť mozog človeka s robotmi a prenášať mozgové signály na ovládanie robotických končatín alebo kurzora na počítači. Vzniká telekinéza – pohybovanie vecami ľudskou mysľou, ktoré môže napríklad nehybným pacientom výrazne uľahčiť život.

Obr.6. Niektoré zmeny v robotike

Nové materiály

Bol som nedávno vo firme Airbus a ukazovali mi kompozitné materiály, ktoré sa používajú na výrobu družíc. Boli ľahké, pevné, mali vysokú tepelnú stabilitu a ďalšie výnimočné vlastnosti. Dnes sa z karbónových vlákien však nerobia len výrobky v kozmickom výskume, ale aj karosérie automobilov, elektromobilov a rámy bicyklov.

Testuje sa aj zázračný materiál grafén. Je to jedna plochá vrstva atómov uhlíka, ktoré sú natesno naskladané do dvojrozmernej (2D) šesťhrannej kryštalickej mriežky. Tento materiál je základným stavebným prvkom pre grafitové materiály všetkých rozmerností. Cena centimetra štvorcového tohto materiálu bola kvôli zložitej výrobe ešte v roku 2008 okolo milióna dolárov, o rok bola cena na 100 dolároch, dnes je možno na 25 dolároch. Zdá sa, že aj tu platia Moorove zákony.

Obr.7. Bionické ruky

Grafén patrí medzi najpevnejšie materiály, je ľahký, má dobrú vodivosť a dá sa recyklovať. Jeho využitie je vo výrobe čipov, fotovoltaike a v ďalších oblastiach. Pracuje sa aj na adaptívnych materiáloch a konštrukciách, ktorých vlastnosti sa menia podľa zmien v prostredí. Vzniká odbor claytronika (claytronics), ktorá sa orientuje na vývoj tzv. claytronických atómov (catómov). Ide o počítačové systémy alebo roboty s nanorozmermi, z ktorých sa budú dať vyrábať 3D objekty na tzv. molekulárny assembleroch podobne ako dnes tlačia 3D tlačiarne napríklad z hliníkového prášku. Tieto materiály sa budú vedieť interaktívne meniť a budú mať akúsi formu „inteligencie,“ podobne ako chobotnice z druhého poschodia, v známom českom seriáli.

Obrovskú revolúciu v posledných rokoch priniesli LED materiály a technológie v svetelnej technike, kde sa ide ďalej do nanotechnológii, OLED a ďalších materiálov. Tieto zmeny prinášajú nielen úspornejšie a trvanlivejšie osvetlenie, ale aj dynamickú možnosť prispôsobovania sa tisícov svetelných zdrojov meniacim sa podmienkam (intenzita, farby, teplota svetla a pod.). A pozrime sa napríklad na obrazovky počítačov a televízorov v posledných rokoch – CRT, LCD, plazma, OLED, atď. Nové materiály a výrobky z nich menia aj spôsoby výroby. Výroba karosérie z karbónových vlákien je úplne iná ako tradičná lisovňa a zvarovňa, výroba elektromobilu pripomína skôr výrobu počítača ako tradičného automobilu s ozubenými kolesami, nahradenie kremíka plastmi v elektronike umožní úplne iný, kontinuálny, spôsob výroby inteligentných etikiet, displejov a ďalších výrobkov.

Nemecké združenie inžinierov VDI tvrdí, že až dve tretiny technických inovácii súvisia s novými materiálmi a spoločnosť Arthur D.Little prišla so záverom, že až 70% HDP v technicky vyspelých krajinách súvisí s inováciami v oblasti nových materiálov.

Obr.8. Zmeny v materiáloch prinášajú zmeny vo funkciách produktov aj v technológiách

A prebieha ďalší vývoj – automobilky znižujú hmotnosť automobilov. Okrem kompozitov sa pracuje aj s vysokopevnostnou oceľou, na Slovensku sa v SAV experimentuje s novými materiálmi na báze hliníka (penový hliník). 3D tlač umožňuje tlačiť tvary, ktoré sú tradičnými technológiami nevyrobiteľné a pod. Obrovský rozmach majú nanotechnológie ale aj recyklované a netradičné prírodné materiály.

Zhrnutie niektorých trendov vo výrobe:

1. Všetko on line a vzájomne prepojené
2. Smart, ataptívne samoriadenie v reálnom čase, učenie sa a umelá inteligencia
3. Individuálne a samoobslužné riešenia
4. Nové formy komunikácie a ovládania systemov – mobilné aplikácie, rozšírená realita, pohyby, hlas, myseľ
5. Mnohé tradičné pojmy z výroby a logistiky zaniknú – výrobná dávka, čas na prestavenie stroja, linka
6. Kontrola na diaľku, teleservis
7. Robotika a automatizácia prepojená s ľuďmi, kooperatívne roboty a virtuálni avatari
8. Globálny prenos informácii a lokálna výroba a spotreba, mini fabriky, mobilné fabriky
9. Digitálne a virtuálne dvojčatá

Obr.9. Zmeny v oblasti strojárstva (podľa prof. Jiřího Marka)

Odstraňovanie nadbytočných medzičlánkov, ekonomika „bez“

Evolúcia technických systémov postupne vylučuje nadbytočné medzičlánky. Inovácia zvyšuje hodnotu výrobku alebo služby pre zákazníka a odstraňuje škodlivé funkcie. Škodlivá funkcia je napríklad materiál, jeho hmotnosť, potreba jeho obrábania, opravovania a likvidovania. Ideálny výrobok je teda taký, ktorý plní funkciu, ale má minimum materiálu a nákladov na to, aby vznikol, pracoval a bol zlikvidovaný. Ideálny výrobok by bol teda taký, ktorý fyzicky neexistuje ale plní svoju funkciu pre zákazníka. Už dávno nepotrebujeme nosiť zväzky kľúčov, ale zamykáme a otvárame napríklad odtlačkom prsta alebo iným identifikačným prvkom. Na ovládanie prístrojov nepotrebujeme diaľkové ovládače a klávesnice – stačí gesto alebo hlas. Keď som písal svoju diplomovú prácu, počítač zaberal polovicu veľkej budovy a nemal taký výkon ako mobilný telefón, ktorý nosí moja 18 ročná dcéra Zuzka do školy. A má v ňom fotoaparát, kameru, navigačný systém, internet, filmy, knihy a hudobný archív…

Vieme prenášať informácie a energiu bez drôtov a káblov, máme domy, ktoré sú autonómne a fungujú bez prípojok na elektriku, vodu alebo plyn. Máme autá bez vodičov, zákazníkov, ktorí namiesto kamenných obchodov nakupujú z plagátov na stene cez QR kódy. Vznikajú hnutia ľudí, ktorí sa dožadujú výrobkov bez obalov, máme samočistace materiály, internetové cloudy, samoobslužné systémy v banke, na letisku alebo pri sťahovaní hudby, filmov alebo objednávaní taxi služby.

Lokálnosť a autonómnosť

Ako už bolo povedané, s uvedenými trendmi súvisí lokálnosť a autonómnosť. Profesor Milan Zelený sa ku globalizácii a fungovaniu veľkých nadnárodných firiem nedávno vyjadril takto: „Veľké nadnárodné firmy sa neustále požierajú medzi sebou a prepájajú, aby získali navrch nad konkurenciou. Idú proti prírode. Nepochopili, že globalizácia dosiahla svoje maximum, že nie je možná do nekonečna. Tie reťazce, ktoré kŕmia globalizáciu, pokiaľ dosiahnu určitú veľkosť, sú zrazu nestabilné. Nie je do nich vidieť. Rozširovať globalizáciu je drahé, nepriehľadné a náchylné k terorizmu a chorobám, epidémiám. Je to škodlivé.“

Dostali sme sa do nádherného sveta nových technológii, ktoré nám umožňujú komunikovať s celým svetom, mať prístup k informáciám a znalosťami, obrovskou rýchlosťou si môžeme posielať digitálne modely, recepty, algoritmy postupy, knihy, filmy. Lokálne operujeme pacienta a najlepší experti môžu sedieť v rôznych častiach sveta, diskutovať medzi sebou a ovládať mikropohyby operujúceho robota. Kniha sa dá dnes z formátu PDF vytlačiť v obchode alebo doma v rovnakej kvalite ako vo veľkej tlačiarni s obrovskými strojmi, skladmi a kamiónmi. 3D tlačiarne postupujú takou rýchlosťou, že mnohí experti iba krútia hlavou. Vznikajú komunity “open source,” ktoré si vedia globálne vymieňať kódy programov, konštrukčné riešenia výrobkov a lokálne ich ďalej rozvíjať, vyrábať a používať.

Lokálny a autonómny svet prinesie aj nové formy práce, vzťahov a slobody. V lokálnej komunite môžu byť rodiny znovu spolu, mnohí budú pracovať doma, ľudia sa môžu priamo rozprávať, učiť sa a pomáhať si. Lokálne systémy sú menej zraniteľné, je tam lepšia kontrola kvality produktov a služieb, peniaze (lokálne meny) sa používajú v danej lokalite, čím si ľudia sami vytvárajú prácu a eliminujú zbytočnú prepravu a ničenie prírody. V lokálnych systémoch si vieme znovu obnoviť to, čo nám dnes tak chýba – začať vyrábať výrobky, ktoré viac vydržia, nevyhadzovať ich keď sa pokazia a opravovať ich.

Individualizácia a samoobsluha

Kedysi používali ľudia v marketingu dotazníky, v ktorých sa pýtali zákazníka, aký výrobok by chcel, čo sa mu páči alebo za čo je ochotný zaplatiť. Keď som v čase socializmu staval svoj prvý dom, tak podobné dotazníky možno fungovali. Keby sa ma spýtali aké obkladačky by som chcel, tak by som si vedel predstaviť modré, ružové alebo biele. Iné neboli, alebo len výnimočne. No a keby som sa mal vyjadriť aké si kúpim, tak by bolo moja odpoveď tiež pomerne presná – také, aké budú mať, lebo nemali väčšinou nijaké. Dnes mi v každom obchode dajú hrubý katalóg a vzorkovník, na internete sú tisíce krásnych prezentácii a ja by som si každých 10 minút vybral niečo iné. Nakoniec si nevyberiem nič a nechám to na manželku. Tak aký dotazník?

Zákazníci si dnes vymýšľajú, chcú sa odlíšiť, každý chce niečo iné a výnimočné, už to neplatí iba pre ženské šaty v plesovej sezóne. Volá sa to masová kustomizácia, ale môžeme to po slovensky nazvať individualizácia. Individualizácia znamená, že nechcem jesť alebo používať veci, na ktoré mám alergiu, chcem podľa vlastných predstáv navrhnúť a zariadiť dom, nechcem nosiť topánky alebo oblečenie, ktoré nie sú prispôsobené mojim telesným rozmerom, chcem sa voziť na bicykli, ktorého geometria zodpovedá mojim telesných dispozíciám. Chcem mať vlastnú vôňu a voňavku, lieky bez vedľajších účinkov, raňajky v hoteli podľa toho, na čo mám práve chuť a nie z jedálneho lístka.

Ľudia v marketingu a v obchode sú zúfalí. Vyhodnocujú svoje dotazníky a prieskumy a výsledky nefungujú. Nie je dôležité, čo nám zákazník povie alebo napíše, dôležité je, čo urobí. Aký je najlepší systém obsluhovania zákazníka, keď presne nevieme, čo chce a jeho požiadavky sa často menia? No predsa samoobsluha. Ponúknime zákazníkom nástroje na to, aby si sami mohli vytvárať svoje produkty a služby tak, ako si nakladajú na tanier jedli pri švédskych stoloch v hoteli. Vytvorme pre nich dizajnérske a konfiguračné programy, nech si sami definujú čo chcú.

Spoločnosť zdieľania

Sme obklopení množstvom vecí, ktoré využívame len občas. Musíme ich skladovať, udržiavať, niekedy za ne platiť poistky a iné poplatky. Keď chcem mať elektrinu, nemusím si kúpiť elektráreň a rovnako, pre to, aby som mal potrebné informácie, nemusím vlastniť informačný systém. Už dnes zdieľajú miliardy ľudí priestory na ukladanie svojich fotografii, videa a ďalších informácii na internet. Keď sme pracovali na prvom projekte elektromobility Green Way, tak nikto ani nepremýšľal nad tým, že by si mal zákazník, ktorý prepravuje balíčky, kúpiť elektromobil. Ponúkol sa mu model platiť za kilometer bez toho, aby sa staral o to, či je v poriadku batéria alebo elektromobil. V mnohých mestách ľudia zdieľajú bicykle a v posledných rokoch vzniklo zdieľanie áut (car2go) alebo rôznych prístrojov.

Viaceré firmy nie sú dnes ochotné investovať do strojov a technológii na dlhé obdobie. Jednak si uvedomujú nestabilitu na trhu a zároveň vedia, že sa nové technológie zdokonaľujú a znižujú svoje ceny. Vznikajú preto nové podnikateľské modely, v ktorých si firma nekupuje výrobné zariadenie, ale platí za jeho využívanie. Takéto zdieľanie technológii sa dnes využíva napríklad v 3D tlačiarňach ale aj pri drahých obrábacích strojoch, tlačiarenských alebo robotoch.

Nové hodnoty a preferencie ľudí

Napriek tomu, že žijeme možno v najlepšej dobe vývoja ľudstva, trpia mnohí ľudia v bohatých krajinách depresiami a rôznymi závislosťami, nemajú radosť zo života, majú strach z terorizmu, vojen, chorôb a globálnych zmien. V chudobnejších častiach sveta zase ľudia umierajú na nedostatok vody, jedla, liekov a v lokálnych násilnostiach. Stav života ľudí na Zemi nezodpovedá technológiám, ktoré ľudstvo vyvíja a má v rukách. Sme opojení technickými možnosťami, poznávame vesmír, ľudský mozog, lietame stále rýchlejšie a stále dlhšie trate – ale zabúdame, čo to znamená byť človekom. Celý vývoj spoločnosti akoby sme podriadili peniazom a technologickému vývoju. Orientujeme sa na rýchle dosiahnutie ambicióznych ekonomických cieľov, ale ignorujeme niekedy spôsoby ich dosiahnutia, ktoré idú proti princípom tohto sveta. Ničíme tak prírodu a životy miliónov ľudí. Kde sú v našich manažérskych slovníkoch slová ako láska, nádej, viera, statočnosť, odvaha, pokora, striedmosť, súcit alebo spolupatričnosť?

Okrem štúdia najnovších technologických trendov by som všetkým nadšencom týchto zmien doporučoval aj knižku Laudato si. Nenapísal ju žiaden futurológ, ekonóm, prognostik alebo technologický guru. Jej autorom je Pápež František. V encyklike zazneli tieto otázky: „S akým cieľom sme prišli na tento svet? S akým cieľom pracujeme a zápasíme? Prečo nás táto zem potrebuje?“

A prichádzajú myšlienky, ktoré presne definujú náš problém:

„Technológia dáva „tým, ktorí majú vedomosti a predovšetkým ekonomickú moc na ich využitie, znepokojivú vládu nad celým ľudským rodom a nad celým svetom…

“Globalizácia technokratickej paradigmy: dominujúca technokratická mentalita chápe celú skutočnosť ako predmet, ktorým možno manipulovať bez obmedzenia. Je to redukcionizmus, ktorý zahŕňa všetky rozmery života. Technológia nie je neutrálna: vykonáva „rozhodnutia týkajúce sa istého druhu spoločenského života, ktorý sa má rozvíjať. Technokratická paradigma panuje aj v ekonomike a politike; zvlášť „ekonomika akceptuje každý technologický pokrok kvôli zisku.“

Nedostatočné poznanie môže človeka ohroziť, ale veľké poznanie bez silného charakteru ho môže zničiť. Žijeme vo svete, kde informácie explodujú, nové znalosti prichádzajú stále rýchlejšie, ale zo vzdelávania aj života vytláčame vedenie k hodnotám, rozvoj integrity a charakteru.

S.Covey povedal: Môžeme sledovať evolúciu vo vede a niekedy „revolúciu,“ ale bez humanity vidíme len vzácne malý, skutočný ľudský pokrok. Všetky staré nespravodlivosti a bezprávia sú stále s nami.

Fungovanie v kruhu, nová organizácia a spôsoby práce

Vytvorili sme zvláštny technokratický svet. Popisujeme ho šípkami, ktoré vstupujú a vystupujú z obdĺžnikov a hovoríme o procesoch. Takto však nefunguje ani svet okolo nás, ani podniky. V prírode nie sú vstupy a výstupy, suroviny a odpad. Všetko funguje v kolobehu. Ani žiaden podnik nefunguje tak, že na vstupe niečo zmeníme a na výstupe dosiahneme očakávanú hodnotu. Takto fungujú iba neživé, strojové systémy, ozubené kolesá a prevody. Podnik je živý organizmus, ktorý sa adaptuje a mení, aj ekonomika je živý systém a nefungujú v nej stimuly a nakopávanie technokratických ekonómov. Všetko funguje v kruhu – vznikajú nové firmy a vytvárajú hodnoty pre zákazníkov, firmy rastú prepájajú sa a zvyšujú svoju silu, postupne starnú, byrokratizujú svoje štruktúry, strácajú svoju kreativitu a inovačnú schopnosť, zanikajú a uvoľňujú miesto lepším.

Aj podnik funguje v kruhu a hľadá rovnováhu, vyvažuje abnormality, citlivo reaguje na svoje prostredie. Nie je to mechanizmus, v ktorom mechanici stláčajú tlačidlá a poháňajú ozubené kolesá k vyšším výkonom. Všetko začína a končí u zákazníka. On financuje našu firmu. Peniaze od zákazníkov alebo investorov vložíme do inovácii. Inovácia musí byť prepojená na zákazníkov a vývoj na trhu.  V ľavej časti obrázku máme potenciály – zdroje, ľudí, dodávateľov a pod. A toto všetko by malo fungovať ako živý systém, bez toho aby ho niekto neustále „nakopával,” keď niečo nefunguje. Vo firmách sú niekedy situácie, keď manažéri lietajú od procesov, k znižovaniu nákladov, potom tlačia na ľudí alebo ich vyhadzujú z práce, lebo nemajú objednávky. Keď nič nezaberá, spomenú si znovu na inovácie. A tak ďalej.  Pozrite sa ešte na obrázok 19 a predstavte si slobodných ľudí, v slobodnej firme, kde každý vie robiť svoju prácu, ktorá ho baví. Pokúsiť sa vytvoriť firmu, ktorá bude fungovať ako živý organizmus v kruhu stojí za to.

Aj podniky fungujúce ako stroje môžu dosahovať obdivuhodné výsledky. Sú však udržované v chode externou energiou, sú riadené hierarchicky množstvom manažérov, operátorov, inštrukcií a kontrolných mechanizmov. Ľudia v nich nie sú motivovaní zvnútra, ale stimulovaní zvonka. Tieto strojové hierarchie a lineárne procesné štruktúry začínajú byť v dnešnom rýchlo sa meniacom svete nepružné, pomalé a drahé.

Kruhy však fungujú aj inde – učenie sa, odovzdávanie znalostí a štafety vo firme. Dostávanie a vracanie hodnoty v ľudskom živote (otec a syn, majster a učeň), výroba a spotreba v kruhu, v ktorom sa všetko recykluje a vracia späť. Berme si z prírody, zo života a od druhých ľudí iba toľko, koľko dokážeme vrátiť. Pracujme v kruhu.

Obr.10. Podnik funguje v kruhu

Niektoré následky exponenciálnych zmien:

• Jediná konštanta dnešného sveta je zmena, všetko sa bude meniť, rýchlo, bude lacnejšie a menšie až postupne dematerializované – zo sveta nedostatku sa presúvame do sveta hojnosti
• Ak nezničíme svoj vlastný biznis my sami (disrupcia), urobia to naši konkurenti. Našou konkurenciou nie sú priami konkurenti, ktorých sledujeme a bojujeme s nimi o podiely na trhu. Nás, aj ich, ohrozuje konkurencia, o ktorej vôbec nič nevieme – prichádzajú s exponenciálnymi technológiami a novými biznis modelmi a postavia nás mimo hru.
• Rozhoduje naše nastavenie mysli – či chceme uchovať a predĺžiť minulosť, alebo vytvárať budúcnosť.
• Zaniknú celé priemyselné odvetvia – uhoľný priemysel, tradičná výroba elektriny, tradičné banky, hierarchické korporácie, automobilový priemysel tak ako ho poznáme dnes. Mnohé firmy neprežijú, lebo ich manažéri žijú v starom svete.
• Vytvárajme nové formy spolupráce ľudí s technikou, nebojme sa strojov, neberú nám prácu, ale oslobodzujú nás od nej a nezarábajú pre seba, ale pre nás. Na svete je neobmedzený počet pracovných miest, budeme si ich však vytvárať sami – našou schopnosťou vymýšľať, tvoriť, dizajnovať nové veci a podnikať.
• Budeme lokálne vytvárať individuálne projekty, technológie na to budú dostupné – vrátime sa do veku remeselníkov, ale na novej úrovni.

Čo robiť?

1. Rýchlejšie inovovať zdola – neformálne systémy, agilita, experimenty a učenie sa – chyby a inovácie sú dvojičky (fail an play).
2. Prekračovať hranice oboru a toho, čo je dovolené. Firmy, ktoré obmedzujú kreativitu, podnikateľstvo, riskovanie nebudú nikdy inovatívne.
3. Poznávať trendy, interpretovať ich, testovať nové exponenciálne technológie a budovať siete spolupráce.
4. Integrovať exponenciálne technológie.
5. Zmeňte biznis model a zničte svoj biznis skôr, ako to urobia vaši konkurenti.
6. Zostaňme ľuďmi, využívajme nové technológie na humanizáciu a zlepšenie sveta, nielen v prospech bohatých a mocných, ako je to dnes.

Toto sú niektoré nové biznis modely vychádzajúce z nových technológií 

1. Digitalizácia, on line, smart
2. Odstraňovanie medzičlánkov
3. Prelomové technológie – individulizácia a rýchlosť
4. Modularizácia
5. Najskôr predaj, potom vyrob
6. Sieťovanie
7. Zdieľanie
8. Od produktu k službe
9. Fungovanie v kruhu
10. Transparentnosť a slušnosť

Otázky 

1. Ako funguje vaša výroba dnes a ako bude fungovať v budúcnosti? Popíšte zákazníkov, produkty, služby, procesy, znalosti a potrebné zdroje. 

2. Ako urobíte transformáciu z minulosti do budúcnosti? 

3. Ktoré z vyššie uvedených trendov ste zachytili vo vašom podnikaní? Čo robíte preto, aby ste ich využili vo svoj prospech?

Usporiadajte vo vašej firme workshop 3P (ak treba, tak vám s tým pomôžeme):

1. Pozoruj (empatia)– ako pozorujeme, čo sa deje okolo nás (trendy, zmeny v biznise, konkurenti, technológie, problémy a nedostatky)?
2. Pochop (spracovania, analýza) – ako pracujeme s tým, čo sme videli? Interpretácia – príležitosť, ohrozenie, rýchlosť zmeny a jej následky.
3. Podnikni akciu – Čo s tým? Aké budú naše ďalšie kroky? Čo urobíme hneď, do týždňa, do mesiaca, do pol roka? S kým to urobíme? Ako? Kde? Aký bude cieľ danej akcie?

9:00 – 10:15

Zhrnutie trendov, príklady, inšpirácie pre to, ako pozorovať svet okolo nás a čo si všímať

10:30 – 12:00 

1P. Pozorovať. Ako sledovať trendy?

13:00 – 14:30

2.P. Pochopiť. Ako pochopiť a interpretovať trendy a zmeny?

14:45 – 16:00

3.P. Podniknúť akciu. Ako vytvoriť akčný plán ďalších krokov? Kroky, očakávania, poučenie, riziká, korekcie. Stratégie prvého kroku, zabudovanie sledovanie trendov a inovácií do podnikateľskej stratégie.