Gépek, amelyek kapcsolatban állnak egymással, a nyersanyag, amelyik „tudja”, mi lesz belőle, a gyár, amelyet az okostelefonról irányíthatunk a világ bármely tájáról, és amely képes akár egyedi megrendeléseket is automatikusan teljesíteni: ez az Ipar 4.0, a gyártás jövője. A fejlesztések ugyan még messze járnak ettől, ám a jövő rohamléptekkel közeledik.

Van már mit utánozni!

A németországi Stuttgart melletti Fellbach városkában működik a fogaskerekeket gyártó Wittenstein Bastian GmbH, amely mintapéldája lehet a jövő gyárának. A nyolcvan munkást foglalkoztató üzem minden gépe komputerizált, és a fejlesztők jelenleg azon dolgoznak, hogy az egyes munkafolyamatokat és a felhasználni kívánt nyersanyagdarabokat is egyetlen közös felügyeleti rendszerbe vonják. Az elképzelés szerint így minden egyes vasdarab lézerrel leolvasható jelölést kap, amely alapján a számítógép „tudni” fogja, melyik darabból pontosan mikor, milyen eljárással milyen termék készül.

Hasonló fejlesztés zajlik egy Bad Pyrmont melletti faipari feldolgozóüzemben. A már most is teljesen automata gyárhoz jelenleg fejlesztenek egy olyan, okostelefonokra telepíthető applikációt, amellyel a gyártást felügyelő a világ bármely pontjáról közvetlenül megszabhatja a fa megmunkálási módjait, meghatározhatja a méretet, a furatok számát, és még számtalan fontos tényezőt.

Ennél is tovább lépnek a Német Mesterséges Intelligencia Kutatóközpontban (DFKI), ahol egy olyan automata rendszeren dolgoznak, amely a megrendelt termék azonosítókódja alapján tervezi meg a munkafolyamatokat, tökéletesen a vevő igényeihez igazodva. Arra is képes lesz, hogy a megrendeléskor előre megadott paraméterek alapján egy terméket a lehető leggyorsabban vagy a lehető legkevesebb energiát felhasználva állítson elő, egyéni színben, és megmunkálással.

Az energiatakarékosság egyébként is fontos pontja az okos gyárnak, hiszen így jelentősen csökkenthetők a költségek. Az okos gyár amúgy is csak akkor működik, amikor a termékeire igény van. Mi több – és ez már most sem lehetetlen –, amikor a felhasznált energia a legolcsóbb. A szabad energiapiacon ugyanis a cégek előre leköthetnek kapacitásokat a hétköznapi árszintnél lényegesen alacsonyabban.

Egy automatizált gyárnak mindegy, hogy éjszaka vagy nappal van, így a termelést akár teljes egészében átállíthatjuk éjszakai áramra. Ha saját energiatermelő egységre, mondjuk egy napelemre ruházunk be, akkor termelhetünk annak megfelelően, hogy süt-e a nap, azaz képes-e a napelem ingyen ellátni minket napenergiával. Ha pedig éppen ragyogó nyári idő van, de nincs szükségünk energiára, akkor az árampiacon értékesíthetjük a megtermelt energiát.

Erre szolgál a virtuális erőmű (virtual power plant, VPP). Ez a már hazánkban is elérhető megoldás segít hálózatba kapcsolni a cégeknél található kiserőműveket. Ezek a kisméretű, 1–10 megawatt kapacitású egységek nem állítanak elő annyi energiát, amelyet megfelelő értéken lehet értékesíteni, ezért egy program segítségével több kiserőművet kapcsolnak egybe. Az akár földrajzilag is jelentős távolságra lévő egységek egységes irányítórendszerrel foghatók össze úgy, hogy a külön helyen megtermelt és a hálózatba bevezetett villamos energia összeadódva egy virtuális erőműegység termeléseként jelenjen meg. A termelő egységek kapacitásai így együttesen már elérik a „kritikus mértéket”, amivel sikeresen pályázhatnak a villamos áram-értékesítési piacokon (HUPX; Szabályozási piac, OTC- értékesítés).

A virtuális erőmű a lényegét tekintve egy szoftveresen irányított szabályozó rendszer, amelynek a működési elve nagyban hasonlít a rendszerirányítókéhoz. Az igazi értéket a szabályozást irányító szoftver, illetve az általa megvalósított üzemeltetési, működtetési stratégia jelenti.