Podle Dr. Ralfa Christopha, jednatele společnosti Werth Messtechnik, si umělá inteligence (AI) stále více nachází cestu do počítačové tomografie (CT). Hovořili jsme s ním o možnostech a omezeních AI, ekonomickém vývoji, veletrhu Control a dalším vývoji v oblasti CT.
Dr. Christophe, německá ekonomika v současné době oslabuje a ekonomické instituty předpovídají na celý letošní rok recesi. Jak hodnotíte tuto situaci?
Dr. Ralf Christoph: Když se podívám na údaje Spolkového statistického úřadu nebo VDMA, mohu jen konstatovat, že jsme již 1,5 roku v recesi. Strojírenství v Německu zaznamenalo pro letošní rok 35procentní pokles příchozích zakázek. Ve zpracovatelském průmyslu v Německu činí pokles 25 procent. Za dobu mého působení ve společnosti Werth, tedy za více než 30 let, jsem takový propad nikdy nezažil. Pevně doufáme, že jsme se pomalu dostali na dno a že se situace opět zvedne. Tento vývoj se samozřejmě odráží i u našich zákazníků. Situace je kritická zejména v automobilovém průmyslu. Počet vyrobených vozů u velkých výrobců automobilů klesá a nejvíce tím trpí dodavatelé. V takové situaci se investuje relativně málo.
Jak to ovlivňuje vaše podnikání?
Christoph: Propad ekonomiky je patrný i u nás, přestože naše tržby klesly mnohem méně, než je průměr v odvětví. Je však třeba říci, že v dobrých letech - například v roce 2018 - jsme díky naší technologii rentgenové počítačové tomografie (CT) zaznamenali růst o více než 40 procent. Dokonce ani během pandemie koronaviru nedošlo k žádnému výraznému propadu. Naopak: mimo jiné díky spotřebnímu průmyslu jsme opět zaznamenali růst. Tyto technologiemi poháněné růstové efekty nám pomáhají i dnes.
Nyní máte poměrně širokou oblast působnosti, pokud jde o sektory a trhy. Týká se pokles všech sektorů a trhů?
Christoph: Pokud jde o odvětví, pozitivním příkladem jsou medicínské technologie. V současné době zde generujeme více zakázek. Krize se netýká jen Německa, ale přinejmenším celé Evropy. Trh v Severní Americe se vyvíjí o něco pozitivněji. Tam vidíme největší exportní potenciál pro nejbližší budoucnost, takže tam rozšiřujeme své aktivity. V Číně, našem druhém nejdůležitějším exportním trhu, však pozorujeme zvláštní efekt; zdá se, že tamní politické napětí má nyní negativní dopad na obchod. Pro nás to znamená, že v současné době nebudeme upřednostňovat rozšiřování našich prodejních aktivit v této zemi. Čína se pravděpodobně snaží být stále více nezávislá na dovozu. To je patrné například ve strojírenství a automobilovém průmyslu.
Týká se to také měřicí techniky? Existují čínští konkurenti, které trh také uznává?
Christoph: V současné době vnímáme čínské výrobce měřicí techniky pouze jako konkurenty na čínském trhu; v Evropě zatím nehrají žádnou roli. Samozřejmě i tam existují výrobci CT, kteří odebírají základní komponenty z Německa. Globalizace dříve či později zajistí, že čínští výrobci měřicí techniky vstoupí i na evropský trh. Ale tam zatím nejsme a můžeme vyvážet naše high-tech výrobky do Číny. Náš technologický náskok se zde vyplácí. Obecně, nejen v Číně, je pro společnost Werth důležité, abychom i nadále zaujali trh novými technologiemi.
Kterou technologii máte konkrétně na mysli?
Christoph: V současné době zažíváme skutečný rozmach počítačové tomografie. Výrobní společnosti si uvědomují, že mohou využít obrovský potenciál pro zefektivnění výroby. Zatímco například změřit složitý plastový obrobek kontaktně trvá 30 minut, s měřicím systémem CT to lze nyní zvládnout za několik sekund. V některých případech lze 100 obrobků dohromady změřit za dvě minuty. To je velmi hospodárné. To platí například pro vstřikovny s vlastní nástrojárnou, které mohou CT měřicí systém využít k rychlé korekci nástrojů. Již před několika lety jsem zastával názor, že vstřikovací firma s nástrojárnou se bez CT dlouhodobě obejde jen stěží. V oblasti multisenzorové techniky je flexibilita z hlediska technologie senzorů a dosažitelná přesnost přístrojů Werth v současnosti pravděpodobně mezinárodně bezkonkurenční.
Stala se počítačová tomografie v posledních letech atraktivnější i z hlediska ceny?
Christoph: Do jisté míry také zlevnil, ale co je důležitější, náš vývoj výrazně zlepšil poměr ceny a výkonu. S přístroji TomoScope XS a S jsme se v posledních letech zaměřili na vývoj malých a středně velkých CT měřicích systémů. Tyto přístroje jsou k dispozici v různých provedeních. Podařilo se nám buď měřit mnohem rychleji se stejným rozlišením, nebo s mnohem vyšším rozlišením při stejné době měření, a nakonec dosáhnout větší přesnosti než u srovnatelných systémů. Díky tomu se výpočetní tomografie stala výrazně ekonomičtější. Kromě toho se přístroje snadněji udržují nebo vyžadují méně údržby než konkurenční výrobky. Stačí je servisovat jednou ročně a cenově konkurují běžným souřadnicovým měřicím strojům.
Jaký nový technický vývoj v oblasti průmyslových CT nastane v blízké budoucnosti?
Christoph: Jako příklad bych rád uvedl jeden z našich aktuálních vývojových kroků, kterým dále zvyšujeme efektivitu zařízení: jde o simulaci procesu tomografie, kterou umožňujeme pomocí softwarové volby TomoSim společnosti WinWerth. Ta umožňuje uživatelům naprogramovat systém CT měření offline s využitím reálně vypadajících objemových dat, včetně stejných artefaktů jako při skutečném měření. Za tímto účelem se pomocí modelu CAD simuluje celý proces tomografie s většinou fyzikálních ovlivňujících faktorů. Na základě simulace lze optimalizovat parametry měření tak, aby byl program na přístroji okamžitě funkční. Tím se samozřejmě zvyšuje i využití zařízení. Další aplikací integrované simulace je korekce artefaktů. Například známé artefakty kuželového paprsku lze téměř zcela eliminovat. Další vývoj se zaměřuje na optimalizaci procesu tomografie z hlediska rychlosti. Problémem je zde skutečnost, že počítače jsou příliš pomalé na to, aby analyzovaly obrovské množství dat generovaných CT. Proto musí pro některé aplikace běžet paralelně několik počítačů.
Bude hrát umělá inteligence v budoucnu větší roli ve výpočetní tomografii?
Christoph: Předpokládám, že ano. Umělou inteligenci integrujeme do našich měřicích přístrojů tak či onak už asi pět let. Například u CT ji lze použít ke korekci artefaktů. Umělá inteligence se také velmi dobře hodí k detekci vad, protože ji můžete naučit rozpoznávat vady prostřednictvím trénování. Neděláme však z toho mediální humbuk.
Kde v současnosti vidíte hranice umělé inteligence?
Christoph: Pokud měříte rozměry, je to s umělou inteligencí obtížnější. Musíte například zajistit, aby umělá inteligence nebyla trénována na ideálu. Neměla by vytvářet výsledky měření, které se podobají CAD modelu. Pak jsou najednou všechny rozměry správné. Tomu se však lze vyhnout vhodnou volbou tréninkového prostředí. Vývojář softwaru musí zajistit, aby AI zlepšila kvalitu dat z měření.
Jak to vidíte vy: Budeme i v budoucnu potřebovat odborníky/měřicí techniky, aby dokázali správně interpretovat CT výsledky?
Christoph: Mnoho našich měřicích zařízení je již dnes ve výrobě, kde je obsluhují částečně kvalifikovaní zaměstnanci na směně. To znamená, že pro tyto uživatele máme uživatelská rozhraní, která si snadno a rychle osvojí. Mohou například spouštět programy, které se pak automaticky spustí. K vytváření měřicích programů však budou i v budoucnu zapotřebí měřicí technici. Ale i jim právě usnadňujeme práci, například propojením měřicích přístrojů s CAD. Mnoho systémů CAD nyní nabízí možnost integrace dat PMI - PMI je zkratka pro Product and Manufacturing Information (informace o výrobku a výrobě). To usnadňuje vytváření měřicích programů.
Používá se nyní PMI v průmyslu?
Christoph: Implementace PMI se na mnoha místech zasekla. Zejména pro mnoho uživatelských firem je obtížné odpovídajícím způsobem vyškolit své konstruktéry. Přesto si myslím, že PMI je správná cesta vpřed, jen to chce trochu času. Můžete to přirovnat k zavádění systému ERP ve firmě: Pokud věříte průzkumům v průmyslu, je Excel stále nejčastěji používaným nástrojem. To znamená, že se musí něco změnit v hlavách zaměstnanců a na úrovni vedení. Samozřejmě je také důležité, aby se konstruktéři během studia naučili dostatečné znalosti měřicí techniky. Bohužel však vývoj na vysokých školách jde v současné době opačným směrem a katedry výrobní metrologie se ruší. To je velká škoda.
Nedostatek kvalifikované pracovní síly je velkým problémem i v oblasti měřicí techniky. Tato profese není příliš sexy. Co to znamená pro vývoj měřicích zařízení?
Christoph: My sami samozřejmě považujeme technologii měření za velmi vzrušující. Poskytujeme vzdělávání v mnoha profesích, které s měřicí technikou také přímo souvisejí, jako je například technik mechatroniky nebo IT specialista pro vývoj aplikací. Téměř 20 % našich zaměstnanců v Giessenu tvoří stážisté. Kvalifikovaní zaměstnanci jsou vzácní a my je získáváme pouze tím, že si je sami vyškolíme. Totéž děláme i na vysokých školách, kde nabízíme studentům specializovaným na mechatroniku, elektrotechniku, fyziku, informatiku nebo strojírenství práci pro jejich bakalářské a magisterské práce nebo dokonce doktoráty. Bohužel počet potenciálních uchazečů rok od roku klesá, protože pro studium přírodních a technických oborů se rozhoduje stále méně absolventů středních škol. V médiích se objevují antitechnické tendence. To není pro umístění podniků dobré. Přes všechny potíže se nám stále daří generovat dostatek mladých talentů pro naši společnost. Stejně to vidím i u našich zákazníků: pokud si sami nevychováte lidi, budete mít nakonec problémy s náborem nových talentů. A to platí nejen pro Německo, ale i pro další země, jako je Švýcarsko a Rakousko.
Co to znamená pro vaše měřicí přístroje, pokud v budoucnu nezůstanou téměř žádní měřicí technici, kteří by je mohli naprogramovat?
Christoph: Pevně věřím, že umělá inteligence bude za 10 až 20 let schopna sama vytvářet programy - s informacemi o měřicím zařízení a s pomocí souboru dat PMI. To je pravděpodobně směr vývoje. Ale i pak bude potřeba, aby vedoucí inženýr říkal umělé inteligenci, co má dělat, tj. aby ji vedl. V současné době je schopnost systémů UI učit se záměrně omezena, aby byly pod kontrolou, ale vývoj v této oblasti lze jen těžko předvídat.
Werth je již řadu let členem poradního sboru vystavovatelů veletrhu Control. V současné době existují rozdílné názory na to, jak často by se měl veletrh konat. Paní Schallová nám nedávno v rozhovoru řekla, že předpokládá, že mnoho výrobců, včetně těch významných, se příští rok nezúčastní. Co si o tom myslíte vy?
Christoph: To je žhavé téma. Účastníme se každoročně již více než 30 let a patříme mezi vystavovatele, kteří jsou jednoznačně pro to, aby se Control konal každoročně. Zejména malí výrobci jsou na této každoroční akci mnohem závislejší, protože potřebují nové kontakty se zákazníky. Veletrh je pro to stále nejlepší platformou. Čím větší je firma, tím více má stálých zákazníků. My už známe více než 70 procent návštěvníků, kteří k nám na Control přijdou. To znamená, že podíl nových kontaktů není nijak přehnaně vysoký. Ale v diskusích se zákazníky na veletrhu generujeme spoustu nových nápadů, které pak vedou k novým projektům. Toho však dosáhnete pouze tehdy, když návštěvníkům svého stánku ukážete šíři svých technologií. To se v posledních letech některým velmi velkým konkurentům často přestává dařit; pro některé společnosti se Control stále více stává imageovou událostí. Tyto společnosti již nemají o každoroční veletrh Control zájem. Recese samozřejmě směřuje rozhodovací orgány tímto směrem i z jiných důvodů. Mé doporučení společnosti Schall je zachovat každoroční rotaci. Koneckonců, veletrh Control je pro společnost Schall a odvětví měřicí techniky v Německu příběhem úspěchu. V neposlední řadě jsme si díky společnosti Control vytvořili silný domácí trh, který někteří lidé pravděpodobně podceňují.
Dr. Ralf Christoph: „Během pandemie koronaviru jsme mimo jiné díky průmyslu spotřebního zboží zaznamenali obnovený růst. Tyto technologické efekty růstu nám pomáhají i dnes.“
Foto: Koll/Quality Engineering
