9.  Priority

9.1. Priorita 1 – Systémy pro recyklaci a vícenásobné využití obalových materiálů

9.1.1.     Vize v rámci priority

Recyklace obalových materiálů

Cílem výzkumu v oblasti recyklace obalových materiálů je vytvořit inovativní a udržitelné způsoby, jak minimalizovat množství odpadu vytvářeného z obalů. Hlavním cílem je vytvořit uzavřený oběhový systém pro obaly, který by minimalizoval používání nových surovin a maximalizoval recyklaci použitých obalů.

Snížení množství odpadu při logistice a balení výrobků a využití druhotných surovin pro balení výrobků

Vizí pro snížení množství odpadu při logistice a balení výrobků je vytvoření inovativního a udržitelného logistického řešení pro balení a přepravu zboží, které minimalizuje množství produkovaného odpadu a maximalizuje využití druhotných surovin.

Toto řešení může kombinovat několik technologií a postupů, včetně:

1. Navrhování a využívání lehčích a ekologicky šetrnějších materiálů pro balení a přepravu zboží, jako jsou například bioplasty, papír a recyklované materiály.
2. Využívání technologií, které minimalizují množství balícího materiálu potřebného pro ochranu zboží během přepravy, například speciálních vzduchových vaků nebo pěnových náplní.
3. Využívání inteligentních logistických systémů, které minimalizují počet přeprav během dopravního procesu a optimalizují jejich plnění, což snižuje emise CO2 a množství odpadu.
4. Implementace recyklačních programů, které umožní recyklaci balicího materiálu a využití druhotných surovin pro výrobu nových balících materiálů.

9.1.2.     Současný stav

Recyklace obalových materiálů

V současnosti je recyklace obalových materiálů v rámci logistických provozů do značné míry neexistující, či omezená a spočívá zejména v balení zboží do papírových či jiných šetrných materiálů.

Neexistují však řešení na komplexní recyklaci a znovupoužívání obalových materiálů.

Snížení množství odpadu při logistice a balení výrobků a využití druhotných surovin pro balení výrobků

Pojem „odpadový obal“ v uvozovkách je chápán jako výstupní materiál, který se stane skutečným odpadem jen tím, že bude smíchán s dalším odpadem a bude takto díky tomu evidenčně kvalifikován. Ve skutečnosti může být využit v rámci cirkulární ekonomiky jako plnohodnotný materiál pro balení jiných výrobků. Určité druhy „obalových odpadů“, zejména pak lepenky mají zápornou výkupní cenu i při přivezení na vlastní náklady do svozového dvora a tyto „obalové odpady“ jsou často nákladně likvidovány buď jako nebezpečný odpad nebo jako směsný odpad, nikoli jako papír. Příkladem je svozový dvůr Dobřejovice, kdy byl na začátku roku 2020 proveden průzkum na místě. Bylo zjištěno, že na rozdíl od běžného papíru, který je odebírán zdarma, je lepenka – karton zařazen do nebezpečného odpadu a poplatek za odběr je stanoven na 4Kč/kg.

Složitost situace se zvyšuje dále platnou legislativou, kdy pokud je něco již klasifikováno jako odpad, tak pro použití takové věci jako vstupního materiálu nebo výrobku je třeba, aby byl daný odpad zpracován oprávněným zařízením, které disponuje zákonem vyžadovaným povolením příslušného Krajského úřadu, na základě kterého je schváleno, že v rámci své činnosti toto zařízení umí přetvořit odpad na výrobek (schvaluje MPO).

9.1.3.     Očekávané výsledky (výstupy) či příklady výzkumných námětů

Recyklace obalových materiálů

1. Systémové řešení pro přepravu a dodání náhradních obalů, které umožňuje levné hromadné zasílání těchto obalů prostřednictvím přepravních společností. Toto řešení je určeno pro zákazníky, kteří potřebují dopravit své starší zboží na renovaci a potřebují zajistit servis, avšak již nedisponují původním obalem.
2. Řešení pro úpravu náhradních obalů s cílem zlepšit jejich vlastnosti nebo prodloužit jejich životnost. Toto řešení umožňuje výrobu, úpravu a distribuci náhradních obalů prostřednictvím přepravních služeb. Tyto náhradní obaly jsou navrženy tak, aby umožnily ekonomickou přepravu výrobků bez nutnosti použití nových obalů.
3. Řešení pro recyklaci a opakované využití obalů, které zahrnuje technické úpravy obalů s cílem umožnit jejich opakované využití při běžném zasílání nových a starších výrobků v rámci logistiky e-commerce provozu. Toto řešení má za cíl snížit množství spotřebovaných obalů v rámci e-commerce provozu.

Snížení množství odpadu při logistice a balení výrobků a využití druhotných surovin pro balení výrobků

1. Oddělení specifické části možného „odpadových obalů“ v procesu logistiky e-commerce společnosti výroby pro jeho plné využití pro přepravu dalšího zboží – cirkulární ekonomika – součástí řešení bude systém pro oddělování využitelných „odpadových obalů“ od těch, které nelze již využít. To znamená, že součástí logistického procesu bude metodika pro separaci využitelných „odpadových obalů“ pro jejich další využití.
2. Požadavky na výrobu nebo nasazení nejvhodnějších strojů pro přepracování kartonu na výplňový materiál a jejich zavedení přímo do procesu logistiky e-commerce společnosti nebo k zpracovateli odpadu.
3. Nastavení a zavedení metodik pro přepracování kartonu na výplňový materiál u e-commerce společnosti a u zpracovatele odpadu
4. Testování vlastností výplňového materiálu získaného z „odpadových obalů“ typu karton a dalších typů „odpadů“ nebo skutečných odpadů
5. Požadavky na výrobu nebo nasazení nejvhodnějších strojů pro úpravu přepravních krabic na další přepravu (opakované využití stejného obalu)
6. Nastavení a zavedení metodik pro úpravu přepravních krabic na další přepravu (opakované využití stejného obalu)
7. Zkoumání možného využití a následné zavedení druhotného využití přebalů a výplní z nejrůznějších druhů recyklovaných plastů v logistice (možnost využití jako výplňový materiál, jako přebalový materiál, jako stahovací páska apod.)
8. Zjišťování reakcí ze stran zákazníků na využití „odpadových obalů“ coby přepravních krabic a výplňových materiálů. Následná úprava postupů. Zajištění podpory zaváděného řešení formou osvěty a prezentace principů cirkulární ekonomiky ve snaze zvýšení pozitivního vnímání veřejnosti ze zaváděných postupů.
9. Ekologický obal. Zkoumání možností a nalezení co nejširšího využití „odpadových obalů“ v oblasti balení vlastních zejména vlastních výrobků nebo OEM výrobků u typicky B2C e-commerce společnosti, kdy společnost na tyto výrobky nemá vlastní obal.
10. Nalezení využití „odpadových obalů“ v oblasti balení výrobků prodaných B2C e-commerce společností, které zákazník následně vrátil v zákonné lhůtě 14ti dnů bez obalu nebo s obalem poškozeným a společnost je ze zákona povinna zboží převzít zpět a zajistit pro výrobek náhradní obal.
11. Optimalizace provozů a zavedení postupů pro zvýšení efektivity v dané oblasti.
12. Testování a případné zavedení inteligentních systémů pro zvýšení efektivity provozu.
13. Vývoj části ERP systému pro možnost ekonomického vyhodnocení výnosů a nákladů při zavedení používání „odpadových odpadů“ proti standardním obalům. Vznik případové studie a její publikování.
14. Svoz „obalového odpadu“ a distribuce v rámci pobočkové sítě B2B společnosti, zkoumání nákladovosti
15. Vyřešení otázek prašnosti a hygieny v rámci balící linky a logistiky B2B a B2C společnosti.
16. Zavedením inteligentních technologií s podporou automatizace chodu provozu a budovy. Nalezení, nastavení a hlídání vhodných pracovních podmínek specificky upravených ke zlepšení hygieny – světlo, vytápění, vzduchotechnika. Současné hledání cest k snížení energetické náročnosti daného provozu pomocí stejných technologií.
17. Vyřešení otázek prašnosti a hygieny při dodávce zboží zákazníkovi v „odpadovém obalu“
18. Využití „odpadových obalů“ na automatizované balící a logistické lince i u zpracovatele odpadu. Zkoumání možnosti kombinace využití „odpadových obalů“ v rámci autonomních balících linek a zkoumání možnosti využití autonomních a kolaborativních robotů při zpracování „odpadových obalů“ u partnerského zpracovatele odpadu.
19. Vyřešení dalších potenciálních potíží při zavedení použití „odpadových obalů“ v B2B a B2C společnosti jako například zamezení načítání starých přepravních štítků z původních doprav

9.2. Priorita 2 – Systémy pro přepravu starší techniky bez původního obalu za pomoci náhradních obalů

9.2.1.     Současný stav a vize v rámci priority

Obalová linka a systém uskladnění obalů

Obalové linky a systémy uskladnění obalů jsou v současnosti používány vysoce základním způsobem, kdy se jedná pouze o běžné balící stroje či uskladnění standardně používaných balících materiálů.

Vizí do budoucna pro oblast obalových linek a systémů uskladnění obalů je automatizovaná linka, která umožní rychlé a přesné balení zboží bez zbytečného zásahu lidí. Obaly budou vyráběny z inovativních materiálů, které budou šetrné k životnímu prostředí a budou snadno recyklovatelné.

Systém uskladnění obalů bude optimalizován tak, aby minimalizoval ztráty a zabezpečil rychlé a přesné přesuny obalů mezi skladovacími prostory. Budou používány nejmodernější technologie pro sledování a správu stavu obalů a pro plánování a optimalizaci skladování.

Celý proces bude řízen pomocí softwarových aplikací a umělé inteligence, které budou schopny předvídat a řešit případné problémy před tím, než se stane. Všechny tyto prvky budou integrovány do komplexního systému, který bude umožňovat rychlou a efektivní manipulaci s obaly a minimalizaci ztrát a nákladů.

Tato vize má za cíl vytvořit obalovou linku a systém uskladnění obalů, který bude nejen efektivní a produktivní, ale také šetrný k životnímu prostředí a s minimálním negativním dopadem na lidskou práci.

Informační systémy pro evidenci obalových materiálů

V současnosti neexistují podobné systémy, případně se jedná o základní součást WMS či ERP systému celé společnosti.

Hlavními cíli je výzkum a vývoj v oblasti informačních systémů pro evidenci náhradních obalů. Takový systém bude umožňovat správu a sledování skladových zásob obalů. Systém může být napojen na obalovou linku a další zařízení, aby umožnil rychlou a přesnou evidenci příchozích a odchozích obalů.

V takovém systému bude možné snadno sledovat, kolik obalů bylo přijato, jaké druhy obalů jsou k dispozici, kolik obalů je aktuálně skladem a kolik jich bylo využito pro daný produkt. Systém také bude umožňovat určit optimální úroveň zásob obalů, aby se minimalizovalo množství přebytečných obalů a zároveň se zajistilo, že vždy bude dostatek obalů pro potřeby společnosti.

9.2.2.     Očekávané výsledky (výstupy) či příklady výzkumných námětů

Obalová linka a systém uskladnění obalů

1. Řešení pro fyzické skladování náhradních obalů, které zahrnuje funkční návrh pro uskladnění obalů s maximálním využitím skladové plochy a vhodným roztříděním náhradních obalů. Toto řešení zohledňuje bezpečnostní, hygienické, minimální estetické a protipožární normy a zahrnuje návrh rozmístění, uzpůsobení regálů a označení obalů.
2. Úprava systému pro skladování obalů, která zahrnuje úpravu informačního systému a objednávkového rozhraní pro zákazníky. Náhradní obaly jsou rozděleny do určitých typů a vytvořen je seznam kompatibilních výrobků a obalů. Dále je vypočítáno, jaké množství obalů určitých typů je třeba udržovat v minimálních skladových počtech, aby byly k dispozici pro potřeby zákazníků.
3. Systém sběru a výkupu náhradních obalů, který podporuje ekonomicky rentabilní sběr a výkup obalů od zákazníků, kteří pořídili nový výrobek a jsou ochotni věnovat nebo prodat obal pro jeho opakované využití.
4. Bezpečnost obalů: Obaly musí chránit zboží před poškozením a krádeží, takže výzkum může být zaměřen na zlepšení bezpečnosti obalů a způsobů detekce krádeže.
5. Inovativní materiály: Materiály, které se používají na výrobu obalů, jsou neustále vylepšovány a výzkum může být zaměřen na vývoj nových, inovativních materiálů s vylepšenými vlastnostmi.
6. Optimalizace skladování obalů: Systém skladování obalů může být složitý a nákladný, takže výzkum může být zaměřen na zlepšení využití prostoru a optimalizaci procesu skladování obalů.

Informační systémy pro evidenci obalových materiálů

1. Identifikace nejefektivnějších metod sběru a správy dat o obalových materiálech v různých oblastech průmyslu.
2. Vyhodnocení efektivnosti stávajících informačních systémů pro evidenci obalových materiálů a identifikace oblastí pro zlepšení a inovace.
3. Výzkum nových technologií a nástrojů pro zpracování a analýzu dat o obalových materiálech, včetně možností využití umělé inteligence a strojového učení.
4. Hodnocení dopadu regulace a legislativy na správu obalových materiálů a implementaci informačních systémů pro evidenci.
5. Vývoj návrhu a implementace nových informačních systémů pro evidenci obalových materiálů, včetně jejich integrace s existujícími procesy a systémy.
6. Zhodnocení dopadu informačních systémů pro evidenci obalových materiálů na životní prostředí a udržitelnost.
7. Studium použitelnosti a uživatelského zážitku informačních systémů pro evidenci obalových materiálů s cílem optimalizovat jejich efektivitu a užitnost.
8. Srovnání a analýza různých přístupů k evidenci obalových materiálů v různých zemích a průmyslových odvětvích.
9. Výzkum v oblasti bezpečnosti a ochrany dat v informačních systémech pro evidenci obalových materiálů.
10. Studium způsobů, jak efektivně zapojit různé zainteresované strany, včetně výrobců, distributorů, prodejců a spotřebitelů, do procesu správy obalových materiálů pomocí informačních systémů.

9.3. Priorita 3 – Pokročilé technologie pro digitální transformaci logistiky a snižování uhlíkové stopy v logistice

9.3.1.     Vize v rámci priority

Spolupráce a sdílení zdrojů

Vize této oblasti je využít sdílení zdrojů, jako jsou nákladní vozidla, skladovací prostory a další zdroje v rámci logistického řetězce, k dosažení snížení emisí CO2. Cílem je minimalizovat prázdnou přepravu a zbytečné jízdy, což by mělo vést k úsporám nákladů a snížení emisí skleníkových plynů. Zároveň tato oblast adresu problém nedostatku logistických hal a jejich neblahý environmentální vliv na okolí velkých měst. Spolupráce a sdílení zdrojů umožní sdílet jeden skladový prostor více firmám a zajistí vyšší míru automatizace.

Inteligentní doprava a logistika

Vize této oblasti je využít potenciál umělé inteligence a strojového učení k optimalizaci dopravních procesů a řízení dopravy. Toto lze dosáhnout například prostřednictvím rozsáhlých datových souborů, které mohou být analyzovány za účelem identifikace efektivnějších tras a způsobů řízení dopravy či doporučování vhodného balení produktů. Výsledkem by mělo být snížení zpoždění a zbytečných jízd, což by vedlo ke snížení emisí CO2 v průmyslu logistiky.

IoT v logistice

Vize této oblasti je využít nových technologií, jako jsou IoT a 5G sítě, k zefektivnění a zabezpečení logistických procesů. Cílem je minimalizovat chyby a zlepšit průběh dodavatelského řetězce a zároveň snížit náklady na dopravu. Komunikace jednotlivých součástí logistického systému urychlí reakce systému na vnější události a vylepší systém kontroly kvality.

Ekologická doprava

Vize této oblasti je najít nové způsoby přepravy, které jsou ekologické a zároveň účinné. Výzkum v této oblasti se nemusí zaměřovat jen na vývoj nových technologií, jako jsou elektromobily a další vozidla zanechávající menší CO2 stopu než tradiční dopravní prostředky. Tyto způsoby vychází i z předchozích bodů, kdy díky lepším datovým sadám a sdílení logistických center mohou být vyvinuty nové způsoby dopravy založení na sdílení vozidel, plánování optimální trasy a distribuce. Konečným cílem je snížit emise CO2 v průmyslu logistiky a pomoci s ochranou životního prostředí.

9.3.2.     Očekávané výsledky (výstupy) či příklady výzkumných námětů

Výstupem výzkumu by mohl být systém optimalizované logistické linky, která bude vycházet z výsledků a zkušeností současného vývoje (realizován zejména členy Mironet, Dataplex a Mr. Cloud). Tento systém by měl mít následující vlastnosti:

• Technologie pro sdílený adresovaný sklad. Systémové řešení umožňující více společnostem provozovat jeden společný sklad, ukládat zboží do stejných regálů v rámci jednoho sdíleného prostoru. Vyřešení problematiky hmotné zodpovědnosti, zabezpečení, inventur, sdílení pracovníků, možnost napojení na systémy marketplace, napojení na systémy skladování, řešení sdíleného: příjmu zboží, osobního výdeje zboží, výdeje zboží dopravním společnostem
• Technologie robotizace a automatizace pro vícepatrové skladové galerie a pro menší a středně velké internetové obchody. Implementace dostupných a ekonomicky rentabilních technologií robotizace a automatizace pro vícepatrové skladové galerie a pro provoz menších skladů, při zohlednění finanční náročnosti těchto dostupných technologií vzhledem k celkové výkonnosti, obratu a ekonomickým možnostem menších a středně velkých internetových obchodů.
• Provoz technologií pro zrychlené získávání rozměrů produktů a dalších informací o produktu pomocí nástrojů rozšíření reality. Získávání rozměrů produktů a dalších údajů o produktu probíhá pomocí vyvíjených mobilních zařízení nebo stacionárních zařízení a to pomocí technologie snímání 3D obrazu s využitím technologií rozšířené reality. Tyto údaje jsou ukládány do WMS aplikace pro jejich další využití. Nadřazený systém vyhodnocuje, které údaje o výrobcích již shromáždil a které ještě potřebuje získat.
• Získávání a předávání dat o pracovních podmínkách na stacionárních pracovištích. Systémové řešení pro oboustrannou online výměnu dat se stacionárními pracovišti (příjem zboží, balení zboží, výdej zboží). Pro stacionární pracoviště budou součástí poloprovozu logistické linky vyvíjená a pořízená technická zařízení, která kontextově předávají informace jednotlivým pracovníkům a zároveň od nich data sbírají, průběžně je školí, informují je pomocí technologie rozšíření reality a sledují ergonomii jejich pracovišť (počet kroků, teplota, osvětlení, množství úkonů a pohyb při nich). To následně umožní zlepšení ergonomie mobilního pracoviště (příjem zboží, balení zboží, výdej zboží)
• Řešení pro ušetření obalového materiálu. Systémové doporučení úsporného a bezpečného obalu. Systém s podporou komunikace pomocí umělé inteligence vytváří doporučení z pohledu bezpečnosti přepravy a minimální spotřeby obalového materiálu (ekologické hledisko). Informační systém doporučí vhodný typ obalu (nebo kombinaci obalů) podle vícekriteriálních rozhodovacích algoritmů (rozměry baleného zboží, váha, způsob dopravy, typ zboží a jeho náchylnost na dopravu). Cílem je snižování uhlíkové stopy s využitím minimálního potřebného obalu a možnosti vícenásobného využití obalu.
• Analýza příchozího zboží umělou inteligencí a třídění položek ještě před naskladněním. Zavedení technologií umělé inteligence (minimálně na úrovni komunikace) využívající data o příchozím zboží a data z nadřazených systémů, která bude schopna část zboží, které bude v krátké době opět skladem vydáváno, přímo přesměrovat na příslušné expediční stanoviště, Cílem je zrychlit jeho expedici a to bez nutnosti naskladnění a vyskladnění
• Systémová podpora pro sdílenou dopravu. Centrální platforma pro koordinaci a sdílení informací mezi různými partnery v logistickém řetězci, včetně přepravců, dopravců, skladišť a zákazníků. V této aplikaci by mohly být poskytovány informace o dostupných kapacitách vozidel, o plánovaných trasách, o přepravovaných zásilkách a o aktuálních stavu přeprav. Díky tomu by se minimalizovaly zbytečné jízdy a prázdná přeprava a bylo by možné optimalizovat logistické procesy.
• Ergonomicky uzpůsobená sestava technického nábytku v rámci balícího pracoviště. Uspořádání sestavy nábytku (stolů, stojanů, držáků), které umožní ergonomický a efektivní proces balení, zároveň uzpůsobený i využití náhradních a opakovaně použitých materiálů. Součástí řešení je možnost modifikace balícího pracoviště podle typu právě baleného zboží.
• Technické prostředky pro ekologické balení výrobků. Technické prostředky umožňující využití recyklovaných materiálů a materiálů šetrných k přírodnímu prostředí. Technické prostředky, které povedou šetření s obalovými materiály.
• Technické prostředky pro opakované využití obalů. Celkové řešení bude přizpůsobeno možnosti využití již dříve použitých obalů (opakované využití již jednou použitých obalů) s možností jejich úpravy.
• Sestava vstupních zařízení uspořádaných do ergonomického uspořádání umožňující zobrazování a sběr dat. Panel pro sběr dat umožňující přihlášení pracovníka pomocí NFC/RFID, programovatelnými velkými tlačítky pro rychlé zadávání nejčastějších operací, čtečky pro rychlé načtení kódu, kamery s podporou technologie rozšířené reality a rozpoznávání obrazu pomocí AI, dotykového displeje (nebo klávesnice a myši) pro zadávání méně častých údajů.

9.4. Priorita 4 – Informační technologie a postupy k zamezování vzniku elektroodpadu

9.4.1.     Vize v rámci priority 

Upcyklace a renovace výpočetní techniky

Hlavními cíli je zaměření na udržitelnost, efektivitu a dostupnost renovované výpočetní techniky.

Vývoj moderních technologií a procesů byl měl urychlit a zefektivnit proces renovace, což povede ke snížení nákladů a zvýšení dostupnosti této techniky.

Díky technologickým inovacím bude možné provést výměnu baterií u zařízení, u kterých dosud nebyla výměna baterií možná, nebo byla finančně náročná. Toto přinese prodloužení životnosti těchto zařízení a snížení nákladů na nákup nových zařízení. Výzkumné náměty zaměřené na vývoj nových materiálů a technologií pro výrobu baterií a na optimalizaci procesů renovace a recyklace pomohou zajistit udržitelnost a snížení negativního dopadu na životní prostředí.

Systémy umožňující využití starší techniky ve vzdělávání – odstraňování bariér

Vizí této oblasti je zaměření na vývoj a implementaci inovativních systémů, které by umožnily snadné a efektivní využití renovované výpočetní techniky ve vzdělávání.

To konkrétně zahrnuje následující cíle:

1. Vývoj softwarových nástrojů pro automatizovanou diagnostiku a opravu starých počítačů – Tento cíl je zaměřen na vývoj algoritmů pro detekci a opravu různých problémů, které se vyskytují u starých počítačů. Tyto nástroje mohou být použity pro zjednodušení procesu renovace starých počítačů a zvýšení jejich spolehlivosti.
2. Vytvoření vzdělávacích programů a kurzů pro využití renovované výpočetní techniky – Tento cíl je zaměřen na vytvoření vzdělávacích programů a kurzů, které by se zaměřovaly na využití renovované výpočetní techniky v různých oblastech vzdělávání.
3. Vývoj interaktivních vzdělávacích platforem – Tento cíl je zaměřen na vývoj interaktivních vzdělávacích platforem, které by umožnily snadné a efektivní využití renovované výpočetní techniky v různých oblastech vzdělávání. Tyto platformy by mohly zahrnovat nástroje pro online výuku, simulace a experimenty, které by pomohly studentům lépe porozumět různým konceptům a zlepšily by interakci mezi studenty a učiteli.

9.4.2.     Současný stav

Upcyklace a renovace výpočetní techniky

Mezi hlavní problémy současnosti v oblasti renovací patří:

1. V současné době jsou opravy poškozených výrobků velmi drahé a časově náročné. Díky nákladným postupům se cena opravy mnohdy blíží pořizovací ceně nového výrobku. Opravy se proto vůbec nevyplácí.  Kromě cenové náročnosti oprav jsou hlavním omezením nedostatečné zmapované technologické postupy a absence vybavení servisních pracovišť, což vede k neexistenci metod k zajištění renovace.
2. Většina přenosných výrobků na bateriový provoz by mohla dlouhodobě sloužit, kdy jediným omezením je snížená kapacita baterií a nemožnost baterii vyměnit vůbec (případně je výměna drahá), což vede uživatel k vyřazení užívání tohoto výrobku.
3. V současné době je nabízena dodavateli výměna baterií v případě tabletů a notebooků. V případě tabletů se jedná o nutnost odstranění zadního krytu, kdy tato invazivní metoda vede k ztrátě záruky a zejména voděodolnosti přístroje. V případě notebooků je technologické omezení dáno u některých výrobců (např. Apple), kdy baterie je nalepena na spodní straně housingu a není současnými technologiemi tuto baterii vyměnit bez ztráty záruky, případně ji není možné vyměnit vůbec nebo s rizikem zničení notebooku. Toto zákazníci nechtějí podstupovat a je nutná výměna celého housingu, kdy je cena opravy vyšší než cena nového přístroje.
4. U některých notebooků se jeví výhodnější vyměňovat nikoli baterii, ale v plastovém obalu vyměnit pouze bateriové články, kdy omezením je skutečnost, že mnohé výrobky po výměně baterie nesou známky servisního zásahu, což zejména u výrobků přenosné elektroniky odrazuje uživatele k užívání tohoto přístroje.

Systémy umožňující využití starší techniky ve vzdělávání – odstraňování bariér

V současnosti není v rámci vzdělávání využívána starší výpočetní technika, případně je využívána naprosto minimálně. Toto je způsobenou řadou bariér, jejichž odstranění je jedním z hlavních cílů této oblasti.

9.4.3.     Očekávané výsledky (výstupy) či příklady výzkumných námětů

Upcyklace a renovace výpočetní techniky

1. Zrychlení renovace a zvýšení efektivity renovace a zvýšení množství opravitelných poškozených výrobků díky využití moderních technologií, což se promítne do snížení nákladové ceny renovovaného výrobku a zvýšení jeho dostupnosti pro školy i pro děti ze sociálně slabých rodin. Výzkumné náměty:
   1. Nižní náklady spojené s opravou nebo renovací, které se promítají do celkové ceny renovovaného výrobku – to je v současnosti hlavní překážkou v jejich rozšířenosti díky nasazení nových technologií;
   2. Snížení pracnosti díky využití moderních nastupujících technologií, strojů, přístrojů a dalších zařízení včetně možností automatizace, což se promítne do snížení ceny výrobku a zvýšení jeho konkurenceschopnosti;
   3. U tabletů docílení efektivního oddělení displeje od dotykové vrstvy (digitizéru) a opravy digitizéru za účelem snížení ceny opravy. Zkoumání možností užití podtlakové pece kombinované s tepelným nahřátím lepených částí přístroje pro docílení nepoškození displeje.
   4. Zkoumání metod k odstranění přilepeného displeje např. voděodolného tabletu/telefonu a následné výměně poškozených součástek bez ztráty voděodolnosti a dalších funkcí přístroje
   5. Zkoumání možnosti užití ultrazvuku a dalších metod k odstranění oxidace na deskách opravovaného přístroje a docílení tak funkčnosti u poškozeného přístroje (např. u notebooku).
   6. Zkoumání možnosti užití tepelné vlny k opravě přístroje a to způsobem, která bude ekonomicky rentabilní při nasazení na renovační lince.
   7. Zkoumání možností ekonomicky rentabilního využití technologie 3D tisku a dalších výrobních postupů pro výrobu atypických součástek u opravovaných přístrojů, které budou předmětem renovace.
   8. Kombinace výše uvedených metod k docílení vyšší pravděpodobnosti renovace v současné době neopravitelných přístrojů.
2. Možnost cenově dostupné výměny baterií u zařízení, u kterých dosud výměna baterií nebyla možná nebo byla finančně náročná a prodloužení životnosti takových notebooků a tabletů. Výzkumné náměty:
   1. Výzkum a vývoj ekonomicky rentabilního postupu při výměně baterií u telefonů/tabletů, kdy postup bude levnější a rychlejší, než současné postupy. Nalezení vhodného strojového a přístrojového vybavení pro docílení tohoto výsledku.
   2. Vývoj ekonomicky rentabilního postupu při výměně baterií u notebooků, kdy postup bude levnější a rychlejší, než současné postupy. Nalezení vhodného strojového a přístrojového vybavení pro docílení tohoto výsledku.
   3. Vývoj efektivního postupu otevření a následné uzavření voděodolného přístroje tak, aby byly zachovány veškeré původní vlastnosti a funkce tohoto přístroje. Nalezení vhodného strojového a přístrojového vybavení pro docílení tohoto výsledku.
   4. Vývoj postupů, které zabrání, aby při výměně baterií u výrobku došlo k zajištění nepoškozeného vzhledu výrobku. Nalezení vhodného strojového a přístrojového vybavení pro docílení tohoto výsledku.

Systémy umožňující využití starší techniky ve vzdělávání – odstraňování bariér

1. Výzkumná témata pro vývoj softwarových nástrojů pro automatizovanou diagnostiku a opravu starých počítačů mohou zahrnovat:

1. Vývoj algoritmů pro detekci hardwarových poruch a diagnostiku chybujícího hardware
2. Vývoj automatizovaných nástrojů pro testování a diagnostiku různých typů hardware
3. Vytvoření databáze s informacemi o chybách a poruchách, které se vyskytují u starých počítačů
4. Vývoj nástrojů pro automatizovanou instalaci operačního systému a aplikací na renovované počítače
5. Vývoj algoritmů pro optimalizaci výkonu renovovaných počítačů

1. Výzkumná témata pro vytvoření vzdělávacích programů a kurzů pro využití renovované výpočetní techniky mohou zahrnovat:

1. Výzkum o nejvhodnějších způsobech využití renovovaných počítačů v různých oblastech vzdělávání
2. Vývoj kurzů zaměřených na specifické oblasti, jako jsou například programování, síťové technologie nebo webový design, které by využívaly renovovanou výpočetní techniku
3. Výzkum o optimálních metodách výuky, které by umožnily studentům získat praktické zkušenosti s renovovanými počítači
4. Vývoj online kurzů, které by byly přístupné pro studenty po celém světě a umožnily by jim získat základní znalosti o renovaci počítačů

1. Výzkumná témata pro vývoj interaktivních vzdělávacích platforem mohou zahrnovat:
2. Vývoj interaktivních simulací a her, které by pomohly studentům porozumět složitým konceptům v různých oblastech vzdělávání
3. Výzkum o vhodných metodách pro integraci renovovaných počítačů do interaktivních vzdělávacích platforem
4. Vývoj algoritmů pro personalizaci vzdělávacích zkušeností studentů pomocí renovovaných počítačů
5. Výzkum o nejvhodnějších způsobech zpětné vazby a komunikace mezi studenty a učiteli prostřednictvím renovovaných počítačů
6. Vývoj systémů pro sledování pokroku studentů v rámci interaktivních vzdělávacích platforem a využití dat pro optimalizaci vzdělávacích zkušeností. Tyto výzkumná témata mohou mít potenciál přinést nové poznatky a možnosti pro využití renovované výpočetní techniky ve vzdělávání a přispět k odstranění bariér v přístupu k vzdělání.

9.5. Priorita 5 – Informační technologie pro rozvoj digitální gramotnosti

9.5.1.     Vize v rámci priority

Plánování výuky

Školní vzdělávací programy (ŠVP) si sestavují jednotlivé školy samy, podle nich probíhá výuka, která musí být uspořádána do předmětů nebo jiných ucelených částí učiva. Popis zde: https://www.edu.cz/rvp-ramcove-vzdelavaci-programy/#rozcestnik. Velká revize RVP znamená, že by mělo dojít k velkým změnám celé koncepce. Jedná se o připravovanou revoluci v českém školství. Všechny podstatné
informace zde: https://velke-revize-zv.rvp.cz/. Nyní kolem konkrétnějšího zadání vznikl dokument
https://velke-revize-zv.rvp.cz/files/hlavni-smery-revize-rvp-zv.pdf, probíhají o něm velké diskuse a MŠMT tento dokument neschválilo. V roce 2023 by mělo dojít k jeho přepracování schválení.

Z dokumentů i interních informací z MŠMT je jasné, že bude nutné přepracovat kompletně výuku, kdy tato výuka bude vyučována napříč všemi předměty pomocí IT technologií. Nově každá škola bude muset přepracovat plány všech předmětů, kdy na tuto budoucí situaci bude muset být vytvořena IT podpora, aby učitelé mohli snadno plánovat výuku v této nové situaci.

Výměna a sdílení dat mezi učiteli

Vize výzkumu v oblasti výměny a sdílení dat (plánů výuky) mezi učiteli spočívá v usnadnění a zefektivnění procesu výuky a vytvoření komunitního prostoru pro sdílení zkušeností a zlepšování výuky. Tento výzkum by mohl zkoumat, jakým způsobem lze využít moderní technologie, jako jsou například cloudové úložiště, online platformy a aplikace, k vytvoření prostoru pro učitele, kde by mohli snadno sdílet a přistupovat k plánům výuky, učebním materiálům a zkušenostem s výukou. Cílem této vize je podpořit spolupráci a sdílení mezi učiteli, což by mohlo vést ke zlepšení výuky a vzdělávacích výsledků žáků.

9.5.2.     Očekávané výsledky (výstupy) či příklady výzkumných námětů

Aplikace, která umožní učiteli základní nebo střední školy plánovat výuku s ohledem na velkou změnu RVP. Aplikace bude provozována lokálně na učitelském počítači, data bude ukládat jak lokálně, tak na cloud. Učitel bude moci vytvořené plány výuky ukládat v různých variantách lokálně na svůj počítač a zároveň na systémové cloudové úložiště, přes které bude komunikovat s dalším software pro komunikaci se žáky a rodiči.

Ve finální verzi, která bude výstupem projektu, dosáhne minimálně následující funkčnosti:

• Možnost rozdělení na třídu nebo skupiny žáků v rámci třídy
• Sjednocení potřebných nástrojů pro plánování výuky
• Přehledné ukládání a uspořádání rozpracovaných materiálů s možností tvorby vlastního portfolia materiálů
• Rozřazení žáků na skupiny a přizpůsobení výukových plánu pro jednotlivé skupiny
• Možnost hodnocení jednotlivých výukových plánů a měření reálného času při probíhající výuce vzhledem k časovému rozdělení výuky
• Možnost plánovat výukové cíle
• Podpora multimediálních výukových materiálů vyžadujících přímou interakci žáka
• Podpora šifrování, ochrany dat a zálohování
• Uživatelsky přívětivé a pro učitele srozumitelné rozhraní pro výše zmiňované funkcionality (UX)
• Exportování plánů výuky do souboru
• Nahrávání plánů výuky ze souboru
• Možnost provádět výzkumy pomocí dotazníkového šetření mezi uživateli (učiteli)
• Výsledné řešení bude přímo provázáno s výsledkem 003 pro bezpečnou výměnu dat
• Podpora provozu ve dvou režimech
  • výměna dat v on-line režimu přes internet s napojením na cloudového úložiště
  • podpora ukládání na lokální počítač a následné přenesení na cloudové úložiště

V návaznosti na předchozí aplikaci je potřebné, aby vznikl i software pracující se strukturovanými soubory dat uloženými v cloudovém úložišti, ke kterému budou mít uživatelé přístup pomocí různých rozhraní:

• přístup k plánům výuky, k článkům, k hodnocením, k diskusním skupinám – přes webové rozhraní umožňující vzájemnou komunikaci, zkoumání a hodnocení plánů výuky učiteli apod.
• přístup k datům přes aplikaci pro plánování výuky učitelů umožňující využívat katalog uložených plánů výukových hodin a výukových materiálů a naopak vlastní soubory na cloud ukládat
• přístup k datům přes aplikaci pro rodiče a žáky
• přístup k statistickým datům přes BI – datový sklad pro vyhodnocení anonymizovaných dat – přístup pro vědecké pracovníky
• přístup přes administraci (webové rozhraní) umožňující řízení editorům a správcům autorizaci jednotlivých výstupů

Část webového rozhraní běžící na samostatné webové stránce bude sloužit jako komunitní centrum pro učitele, kde mohou sdílet (po jejich autorizaci autorizační autoritou) autorizované plány výuky, hodnotit a stahovat si učební materiály jiných učitelů a diskutovat o nich, vyhledávat potřebné informace ve wiki nebo odborných článcích a provádět výzkumy pomocí dotazníkového šetření

Jednotlivé plány výuky budou zatříděny do stromové struktury, která budou roztříděny podle primárního třídění. V jednotlivých větvích stromové struktury bude ještě možné plány výuky filtrovat podle vybraných parametrů.

Část cloudového úložiště bude sloužit jako soukromé úložiště plánů výuky pro jednotlivé učitele využívající aplikaci, kdy z těchto dat vzniknou anonymizovaná statistická data, podle kterých budou moci vědečtí pracovníci ve školství vyhodnocovat, jak je prováděna výuka na školách.

Zároveň pokud učitel využívá možnosti komunikovat s žáky a s rodiči pomocí aplikace, v cloudu budou uložena vybraná data týkající se výuky žáků.

Výstup bude vytvořen a optimalizován tak, aby zajistil uživatelsky přívětivou komunikaci (UX) a zároveň bude z pohledu výkonu škálovatelný pro provoz současného přístupu velkého množství škol, učitelů, žáků a rodičů.

Dostupné funkce:

• Evidování výukových plánů a materiálů k jednotlivým výukovým látkám
• Hodnocení a recenze výukových plánů a materiálů
• Diskutování nad jednotlivými výukovými plány a materiály
• Stahování výukových plánů a materiálů ve formátu kompatibilním s aplikací pro plánování výuky.
• Nahrávání výukových plánů a materiálů v exportovacím formátu aplikace pro plánování výuky.
• Označování plánů a materiálů certifikátem, jejichž obsah je doporučen garantem v oboru.
• Synchronizace dat poskytnutých učitelem pro žáky a rodiči uložených v cloudu s aplikací pro rodiče a žáky.
• Podpora šifrování, ochrany dat a zálohování

9.6. Priorita 6 – Začlenění technologií umělé inteligence a dalších pokročilých informačních technologií do vzdělávacího procesu pro budoucí konkurenceschopnost českého průmyslu

9.6.1.     Vize v rámci priority

1. Personalizované vzdělávání: Vize může zahrnovat využití technologií umělé inteligence pro vytváření personalizovaných vzdělávacích programů, které budou odpovídat individuálním potřebám a preferencím studentů. Tímto způsobem může být vzdělávání lépe přizpůsobeno jednotlivým studentům a jejich schopnostem, což může vést ke zlepšení výsledků a konkurenceschopnosti absolventů na trhu práce.
2. 2. Integrace umělé inteligence do vzdělávacích materiálů: Vize zahrnuje využití umělé inteligence k analýze a zpracování velkého množství dat a informací, které jsou k dispozici ve vzdělávacích materiálech. Tím by se mohla zvýšit jejich efektivita a relevance pro současné potřeby průmyslu. Například analýza trhu práce a trendů v oblasti technologií by mohla být použita k aktualizaci vzdělávacích obsahů, aby byly lépe připraveny na budoucí potřeby průmyslu.
3. Inovativní způsoby výuky a hodnocení: Vize může zahrnovat využití technologií umělé inteligence pro vytváření inovativních způsobů výuky, například prostřednictvím simulací, virtuálních laboratoří nebo online výukových platforem. Také by mohly být využity technologie umělé inteligence pro objektivní hodnocení studentů, například hodnocení jejich dovedností a znalostí na základě analýzy jejich výkonu v reálném čase.
4. Spolupráce mezi průmyslem a vzdělávacími institucemi: Vize může zahrnovat posílení spolupráce mezi průmyslem a vzdělávacími institucemi za účelem zajištění, že vzdělávání je co nejvíce relevantní pro potřeby průmyslu. To může zahrnovat společné projekty, stáže, odborné přednášky a workshopy, které umožní studentům rozšiřovat praktické dovednosti a zkušenosti přímo ve firemním prostředí. Tímto způsobem se mohou studenti lépe seznámit s technologiemi umělé inteligence a dalšími pokročilými informačními technologiemi, které jsou v průmyslu používány, a získat praktické znalosti a dovednosti, které jsou vyžadovány na trhu práce.

9.6.2.     Současný stav

Současný stav začlenění technologií umělé inteligence a dalších pokročilých informačních technologií do vzdělávacího procesu pro budoucí konkurenceschopnost českého průmyslu je závislý na několika faktorech:

1. Nízká míra začlenění technologií umělé inteligence do vzdělávacího procesu: Přestože technologie umělé inteligence a další pokročilé informační technologie mají velký potenciál pro vzdělávání, současná míra jejich začlenění do vzdělávacího procesu v českém průmyslu je stále relativně nízká. Existuje nedostatek vzdělavatelů s dostatečnými dovednostmi a znalostmi v oblasti technologií umělé inteligence, což omezuje jejich implementaci do vzdělávacího procesu.
2. Nedostatek kvalifikovaných pedagogů: Výuka technologií umělé inteligence vyžaduje kvalifikované pedagogy s odbornými znalostmi a dovednostmi v této oblasti. Avšak v České republice může být nedostatek takových pedagogů, což může omezovat rozvoj výuky technologií umělé inteligence ve vzdělávacím procesu.
3. Nedostatek aktualizovaných vzdělávacích programů: Vzdělávací programy se často nemění dostatečně rychle, aby reflektovaly rychlý vývoj technologií umělé inteligence a dalších pokročilých informačních technologií. To může vést k tomu, že vzdělavatelé neposkytují aktuální dovednosti a znalosti potřebné pro pracovní trh, a tím snižují konkurenceschopnost českého průmyslu.
4. Omezený přístup k moderním technologiím: Některé vzdělávací instituce v České republice mají omezený přístup k moderním technologiím, včetně technologií umělé inteligence. To může být způsobeno nedostatečnými finančními zdroji, omezeným přístupem k infrastruktuře nebo nedostatečným povědomím o potenciálu těchto technologií pro vzdělávání.

9.6.3.     Očekávané výsledky (výstupy) či příklady výzkumných námětů

1. Vývoj inovativních e-learningových platforem: Výzkum by se mohl zaměřit na vytváření efektivních e-learningových platforem, které využívají AI a další pokročilé informační technologie pro personalizaci učebních obsahů, adaptivní hodnocení a zpětnou vazbu, a podporu interakce mezi studenty a učiteli. Očekávaným výsledkem by bylo zlepšení efektivity vzdělávání, zvýšení zapojení studentů a zvýšení jejich kompetencí pro budoucí potřeby průmyslu.
2. Rozvoj pedagogických metod s využitím AI: Výzkum by se mohl zaměřit na využití AI pro vývoj nových pedagogických metod, které by byly schopné personalizovat vzdělávací proces na základě individuálních potřeb studentů, poskytovat zpětnou vazbu a hodnocení v reálném čase a podporovat kritické myšlení a tvůrčí schopnosti studentů. Očekávaným výsledkem by bylo zlepšení kvality vzdělávání a přípravy studentů na technologicky náročné pracovní pozice v průmyslu.
3. Vývoj virtuální reality a rozšířené reality pro interaktivní vzdělávání: Výzkum by se mohl zaměřit na využití technologií virtuální reality (VR) a rozšířené reality (AR) pro vytváření interaktivních vzdělávacích prostředí, která by umožňovala studentům praktické zkušenosti a simulace reálných pracovních situací. Očekávaným výsledkem by bylo zlepšení zapojení studentů, zvýšení motivace a efektivity vzdělávání a rozvoj praktických dovedností, které jsou klíčové pro konkurenceschopnost v průmyslu.

9.7. Priorita 7 – informační technologie pro digitální transformaci a zvyšování konkurenceschopnosti podniku

9.7.1.     Vize v rámci priority

Digitální transformace pro zvyšování konkurenceschopnosti podniku se týká procesu implementace digitálních technologií a nástrojů do podnikových operací s cílem zlepšit efektivitu, produktivitu a konkurenceschopnost podniku.

Tento proces zahrnuje využívání digitálních technologií, jako jsou například umělá inteligence, robotika, automatizace procesů, cloudové technologie a internet věcí (IoT). Digitální transformace také zahrnuje přechod od tradičních obchodních modelů k digitálním a využití digitálních kanálů pro komunikaci se zákazníky a získávání nových obchodních příležitostí.

Cílem digitální transformace pro zvyšování konkurenceschopnosti podniku je umožnit podniku inovovat a rychle reagovat na změny v prostředí, zvýšit produktivitu a efektivitu, snížit náklady a zlepšit zákaznickou zkušenost. Digitální transformace také umožňuje podnikům získat konkurenční výhodu v rámci trhu a posílit svou pozici na trhu.

9.7.2.     Současný stav

Současný stav digitální transformace se liší v závislosti na průmyslovém odvětví a velikosti podniku. Nicméně, i přes různé úrovně přijetí digitálních technologií mezi podniky, lze říci, že celkově se digitální transformace stává stále důležitější pro konkurenceschopnost podniků.

Podniky, které dosud digitální transformaci příliš neprošly, často čelí výzvám jako jsou ruční procesy, nízká produktivita, nedostatek automatizace a digitalizace, což může vést k většímu množství chyb, vyšším nákladům a nižší kvalitě výstupů. Tyto podniky se také mohou potýkat s menší schopností rychle reagovat na změny v trhu a v prostředí.

Kromě technologií je pro úspěšnou digitální transformaci důležité také změnit kulturu a procesy v podniku a získat podporu managementu a zaměstnanců. To může být zvláště důležité pro menší podniky, které nemají dostatečné zdroje na to, aby mohly implementovat všechny dostupné digitální technologie najednou. V takovém případě může být efektivní postupovat postupně a začít s digitalizací klíčových procesů.

9.7.3.     Očekávané výsledky (výstupy) či příklady výzkumných námětů

Plánování a řízení výroby

Zásadním prvkem digitální transformace jsou komplexní B2B systémy pro plánování výroby a oboustrannou komunikaci s dodavateli, partnery a zákazníky, které jsou plně integrovány s moderními ERP systémy a zvládnou vysoký nápor digitální transformace i podporu výrobních operací, jež bude specializovaný B2B systém využívat.

B2B systém umožní efektivní plánování výroby v souladu s požadavky partnerů, dodavatelů a zákazníků, kteří vloží své výrobní požadavky.

Dalším prvkem transformace je systém business Intelligence, který agreguje data do datových kostek a vizualizuje data pro podporu manažerského rozhodování.

Další prvkem digitalizace plánování a řízení výroby je systém, který bude přes rozhraní na pracovních stanicích sbírat údaje o plnění plánu. Systém bude pracovníka vyzývat, aby zadával informace o plnění plánu, případných problémech, prostojích, či chybějících komponentech. Tyto informace následně systém odešle na centrální servery, kde jsou dále zpracovávána.

Datová integrace sledování zdrojů, zakázek a výkonu

Jednou z částí datové integrace sledování zdrojů, zakázek a výkonu je implementaci systému pro online monitoring strojů. Tento systém bude sbírat data o obsazenosti a využití strojů. Tato data budou odesílána jak do centrálního systému, kde budou poté zobrazována na pracovních stanicích vedoucích pracovníků, budou používána v maintenance management systému pro predikci změn technického stavu, bude podle nich sledován stav výroby a budou využívány při plánování servisních operací.

Dalším prvkem je implementace systému pro automatické online sledování stavu zakázek. Tento systém bude využívat dat ze správy objednávek, monitoringu strojů, sledování výroby a sledování partnerů. Podle těchto dat poté bude sledovat stav jednotlivých zakázek a získané informace ukládat v centrálním ERP systému a zároveň vizualizovat vedoucím pracovníkům.

Důležitou součástí je také implementace řešení pro zpětnou dohledatelnost způsobu výroby konkrétního výrobku. Toto řešení bude s využitím dat z databáze best practices – způsoby výroby, správy objednávek – ve které objednávce výrobek byl, správy dodacích listů – ve kterém dodacím listu byl, správy výrobků – informace o výrobku, konfigurátorů – konfigurace konkrétního výrobku, výrobních dat a identifikačního modulu výrobků dohledávat způsob výroby daného výrobku.

Implementace nástrojů pro digitální odesílání výsledků provedených kontrol plní roli pro automatickou informovanost pracovníků. Tyto nástroje budou umožňovat spravovat a odesílat výsledky kontrol z maintenance management systému přímo na pracovní stanice relevantních pracovníků a jejich ukládání v systému.

Systém pro automatické řízení a optimalizaci procesu představuje důležitou součást digitální transformace společnosti. Tento systém bude využívat dat nasbíraných v různých částech společnosti a v případě chybovosti vybraného procesu bude informovat zodpovědného pracovníka, který proces zkontroluje a v případě potřeby proces zastaví. Také bude zajišťovat automatické řízení cenotvorby výrobků, expedice a skladování a skladového hospodářství. Své výsledky bude systém vizualizovat na stanicích vedoucích pracovníků.

Identifikace mezi prvky systému

Důležitým prvkem pro zavedení identifikace mezi prvky systému je implementace systému pro plně automatizovanou identifikaci strojů. Tato identifikace by měla fungovat na bázi aktivních IoT prvků. V praxi by tedy měl být každý stroj vybaven aktivním IoT připojením, přes které bude identifikace probíhat. Pracovník si tedy pouze vyžádá informace o konkrétním stroji, který systém následně identifikuje a informace pracovníkovi zobrazí. Informace se také budou zobrazovat v rámci maintenance management systému a budu se vizualizovat vedoucím pracovníkům.

Dalším prvkem je implementace systému pro automatickou identifikaci výrobků. Tento systém bude využívat integrované IoT konektivity u vybraných typů výrobků. Systém tedy tyto výrobky identifikuje a pracovníkovi na jeho žádost zobrazí relevantní informace o výrobku. U výrobků, které nedisponují IoT konektivitou bude identifikace řešena pomocí RFID čipů. Informace se také budou zobrazovat v rámci maintenance management systému a budu se vizualizovat vedoucím pracovníkům.

Dalším prvkem je implementace systému pro vzájemnou komunikaci mezi strojem a výrobkem zejména v případě výstupní diagnostiky výrobku. Tento systém bude tedy zajišťovat například komunikaci mezi IoT modulem pro elektromobilitu a pracovní stanicí, kde komunikace zahájí a zajistí výměnu dat, konkrétně například nahrání firmwaru, otestování funkčnosti přes připojené rozhraní.

Prediktivní údržba

Důležitým prvkem prediktivní údržby je implementace systému, který bude zajišťovat evidenci poruch a spotřeby náhradních dílů. Do této evidence budou relevantní pracovníci ukládat údaje o poruchách a spotřebě náhradních dílů. Tato evidence bude využívaná v celé řadě procesů, jako například při optimalizacích skladového hospodářství.

Dalším prvkem je implementace systému pro prediktivní analýzu opakování poruch a spotřeby náhradních dílů. Tento systém bude tedy využívat data z evidence poruch a spotřeby náhradních dílů pro predikci jejich opakování pomocí algoritmů strojového učení. Tento systém bude využíván pro optimalizaci výroby ve vztahu ke spotřebě náhradních dílů a optimalizaci servisních aktivit.

Dalším prvkem je implementace řešení pro monitorování technického stavu strojů pomocí aktivních IoT prvků. Systém tedy bude sbírat data z instalovaných IoT prvků, které budou získávat relevantní údaje o technickém stavu a tato data bude ukládat na centrální servery. Tato data budou například použita pro vizualizaci technického stavu strojů pro vedoucí pracovníky nebo budou využita v maintenance management systému, který podle nich bude predikovat změny stavů a plánovat údržbu.

Dalším prvkem je implementace systému pro vyhodnocování dat získaných monitorováním technického stavu strojů. Tento systém bude tedy využívat tato data pro predikci nežádoucích změn technického stavu za pomoci algoritmů strojového učení. Toto vyhodnocování bude probíhat v rámci maintenance management systému, bude zobrazováno vedoucím pracovníkům, bude podle něj plánována údržba.

Využití BigData

Využití BigData bude realizováno implementací systému na statistické hodnocení veličin, kdy data získává z celé řady zdrojů. Mělo by se jednat o data týkající se např. technického stavu strojů, plnění výrobních plánů, vytíženosti jednotlivých pracovišť, aktuálních dat z trhu, informace o přepravě materiálu a výrobků, přehled o vzniku systémových chyb, evidence výpadků ve výrobě nebo logistice apod. Tato data budou sbírána a využívána v statistickém hodnocení procesů.

Využití algoritmů umělé inteligence

Umělá inteligence bude využita v rámci systému pro eliminaci chyb ve vývojovém procesu. Tento systém bude využívat výrobní a vývojová data i data ze systému plánování výroby, na kterých poběží analytické algoritmy strojového učení, které budou vytvářet návrhy na eliminaci vývojových chyb. Například algoritmus rozpozná a upozorní pracovníka vývoje, u kterého výrobku jsou používány poruchové komponenty a doporučí obdobnou komponentu s kvalitativně stejnými parametry, ale s nižší poruchovostí. Pokud algoritmus podá tuto informaci obsluze chybně a obsluha algoritmus o daném informuje, v dalším vývojovém cyklu se algoritmus z daného „poučí“ a vybere lepší komponentu. Další možností nasazení AI jsou simulované zátěžové testy.

9.8. Priorita 8 – Využití informačních a komunikačních technologií pro podporu zavádění ESG agendy v podnicích

9.8.1.     Vize v rámci priority

Systém pro vzorová využití specifické části plně recyklovatelného odpadu při výrobě – cirkulární ekonomika, omezení plýtvání a ochrana přírodních zdrojů 

Mezi hlavní cíle patří vytvoření systému pro oddělení specifické části odpadu v procesu výroby, zamezení plýtvání, které vede ke ztrátě hodnotných surovin a využití užitečných částí odpadu v rámci výrobních i nevýrobních procesů.

9.8.2.     Současný stav

Systém pro vzorová využití specifické části plně recyklovatelného odpadu při výrobě – cirkulární ekonomika, omezení plýtvání a ochrana přírodních zdrojů 

Pojem „odpad“ v uvozovkách je chápán jako výstupní výrobek (komponenta nebo materiál), který se stane skutečným odpadem jen tím, že bude smíchán s dalším odpadem a bude takto díky tomu evidenčně kvalifikován. Ve skutečnosti může být využit v rámci cirkulární ekonomiky jako plnohodnotný materiál nebo komponenta v jiné výrobě.

Určité druhy „odpadů“ mají vysokou hodnotu pro další specifické použití určitou osobou. To znamená, že je lze plně využít ne jako surovinu, ale jako určitou komponentu nebo vstupní materiál například pro vznik jiného výrobku. Odpady tohoto typu se však běžně pouhým smícháním s jiným odpadem znehodnotí.

9.8.3.     Očekávané výsledky (výstupy) či příklady výzkumných námětů

Systém pro vzorová využití specifické části plně recyklovatelného odpadu při výrobě – cirkulární ekonomika, omezení plýtvání a ochrana přírodních zdrojů 

• Oddělení specifické části možného „odpadu“ v procesu výroby pro jeho plné využití už při plánování výroby u tvůrce „odpadu“ – cirkulární ekonomika – součástí řešení bude systém pro oddělování využitelného „odpadu“ už při plánování výroby. To znamená, že součástí ERP výrobního systému pro plánování výroby bude také nástroj pro naplánování separace využitelných „odpadů“ od skutečných odpadů pro jejich další využití.
• Oddělení specifické části možného „odpadu“ pro jeho plné využití u tvůrce odpadu – cirkulární ekonomika – součástí řešení budou nástroje a metodiky pro separaci využitelných „odpadů“ vznikajících při výrobní činnosti. Podle plánu separace se budou tyto „odpady“ oddělovat od těch ostatních pro jejich další využití.
• Zamezení plýtvání díky sběru dat z výroby – v rámci sběru dat bude identifikován odpad, který je takto evidenčně zařazen a kvalifikován, přestože by mohl být dále využit jako vstupní výrobek (komponenta nebo materiál) s minimálními nebo žádnými náklady na přepracování u jiného podnikatelského subjektu. Na základě dané evidence v podobě parametrického popisu a fotodokumentace je možné následně omezit plýtvání tím, že bude nalezen ve spolupráci s jinými podniky ekonomický model využití.
• Definice nejvhodnější parametrické specifikace tohoto „odpadu“ a definice nejvhodnější dokumentace a fotodokumentace této části „odpadu“. Součástí vyvinutého řešení bude vzorová (příkladná) specifikace znovu použitelných „odpadů“ pomocí vybraných parametrů, kdy tato data budou relevantní pro vyhledávání v katalogu „odpadů“ z pohledu dalšího potenciálního budoucího využití odpadu jiným podnikatelským subjektem. Další součástí řešení bude dokumentace a fotodokumentace těchto „odpadů“ pro jejich snadnou identifikaci na dálku bez nutnosti tento „odpad“ osobně zkoumat odběratelem.
• Vytváření vzorové databáze pro druhotné využití specifické části „odpadu“ přeměnitelného na výrobek a předání těchto dat do veřejně dostupných systémů (partnerství s jiným subjektem) nebo vlastní vytvoření vlastní databáze, pokud žádná taková vhodná parametrická databáze dosud na trhu není – součástí vyvinutého řešení bude databáze, do které bude tvůrci „odpadu“ zadávat specifikace „odpadu“ a možné druhotné využití tvořených „odpadu“. Data obsažená v této databázi budou poté předávána do veřejně přístupných systémů, za účelem maximalizace využívání odpadů na celém trhu.
• Řešení otázek hygieny – oddělení specifické části „odpadu“ určeného pro jeho plnohodnotné zpracování tak, aby nedocházelo k jeho kontaminaci skutečným odpadem (adresovaný sklad, řešení systematického skladového hospodářství) – součástí řešení budou nástroje pro tvorbu adresovaného skladu pro bezpečné ukládání využitelných „odpadů“, aniž by docházelo k jejímu znehodnocení.
• Řešení systému pro vzájemnou komunikaci mezi jednotlivými partnery zapojenými do systému pro omezení plýtvání (kompletní propojení řetězce tvůrce „odpadu“ – zpracovatel odpadu jako prostředník informace – odběratel „odpadu“) – součástí řešení bude propojení systémů jednotlivých partnerů zapojených do systému. Bude se jednat o výměnu dat mezi jednotlivými systémy s účelem kompletní informovanosti celého řetězce pro optimální omezení plýtvání.
• Otestování využití technických, informačních a administrativních prostředků pro získání co největší části „odpadu“ z výroby k jeho dalšímu plnohodnotnému využití, tzn. jeho přeměně „odpadu“ z výroby na výrobek (komponentu nebo materiál)

9.9. Priorita 9 – informační technologie pro zlepšení pracovních podmínek zaměstnanců

9.9.1.     Vize v rámci priority

Ergonomické pracoviště

Vize výzkumu v oblasti ergonomického pracoviště na logistickém skladě se soustředí na zlepšení pracovních podmínek pro pracovníky na skladových plochách. Tento výzkum bude zkoumat, jakým způsobem lze využít moderní technologie (AI a IoT senzory) k usnadnění procesu balení a minimalizaci negativního dopadu na životní prostředí, ve smyslu vytvoření systému pro efektivní řízení obalových materiálů a minimalizaci jejich odpadu. To by mohlo vést k významnému snížení nákladů a zároveň k zajištění udržitelnosti a ochrany životního prostředí.

Gamifikace pracovních činností

Vize výzkumu v oblasti gamifikace pracovních činností na logistickém skladě se zaměřuje na vytvoření inovativního a zábavného pracovního prostředí pro pracovníky, což by mohlo vést ke snížení fluktuace a syndromu vyhoření. Tento výzkum by mohl zkoumat, jakým způsobem lze využít prvky hry, jako jsou například soutěže, odměny a herní motivace, k podpoře produktivity a motivace pracovníků na logistických skladech. Cílem této vize je vytvořit pracovní prostředí, které bude motivující, zábavné a přitažlivé pro pracovníky, a které současně zvýší výkonnost a kvalitu práce.

Automatizace rutinních úkonů

Vize výzkumu v oblasti automatizace rutinních úkonů se zaměřuje na vytvoření inovativních technologií a systémů pro zefektivnění pracovních procesů. Tento výzkum bude zkoumat, jakým způsobem lze automatizovat rutinní úkony v různých odvětvích a jaký dopad bude mít tato automatizace na pracovníky, firmy a společnost jako celek. Cílem této vize je vytvořit efektivnější a produktivnější pracovní prostředí pro pracovníky, kteří se tak budou moci více soustředit na složitější úkoly a řešení problémů. Další výhodou automatizace rutinních úkonů je také snížení lidské chybovosti a zvýšení kvality výsledné práce, což může vést ke zlepšení výsledků a zvýšení konkurenceschopnosti firem.

9.9.2.     Očekávané výsledky (výstupy) či příklady výzkumných námětů

Ergonomické pracoviště

Technické řešení skládající se z ergonomicky uzpůsobeného technického nábytku (stolů a stojanů), technických prostředků a elektronických prostředků (vstupně výstupních zařízení pro zobrazování a sběr dat) pro dosažení vyšší ergonomie

• Ergonomicky uzpůsobená sestava technického nábytku v rámci e-commerce provozu. Uspořádání sestavy nábytku (stolů, stojanů, držáků), které umožní ergonomický a efektivní proces balení, zároveň uzpůsobený využití náhradních a opakovaně použitých materiálů. Součástí řešení je možnost modifikace balícího pracoviště podle typu právě baleného zboží.
• Technické prostředky pro ekologické balení výrobků. Technické prostředky umožňující využití recyklovaných materiálů a materiálů šetrných k přírodnímu prostředí. Technické prostředky, které povedou šetření s obalovými materiály.
• Technické prostředky pro opakované využití obalů. Celkové řešení bude přizpůsobeno možnosti využití již dříve použitých obalů (opakované využití již jednou použitých obalů) s možností jejich úpravy.
• Sestava vstupních zařízení uspořádaných do ergonomického uspořádání umožňující zobrazování a sběr dat. Panel pro sběr dat umožňující přihlášení pracovníka pomocí NFC/RFID, programovatelnými velkými tlačítky pro rychlé zadávání nejčastějších operací, čtečky pro rychlé načtení kódu, kamery s podporou technologie rozšířené reality a rozpoznávání obrazu pomocí AI, dotykového displeje (nebo klávesnice a myši) pro zadávání méně častých údajů
• Sestava výstupních zařízení uspořádaných do ergonomického uspořádání. Dotykový display zobrazující základní instrukce určený zároveň pro čtení a zadávání dat umožňující spuštění informačního bota obdobného jako u mobilního zařízení. Informační display informující obsluhu o měnících se hodnotách (informace typu velín), zároveň zobrazující doporučující instrukce týkající se balení konkrétního výrobku.

Gamifikace pracovních činností

Systém pro detailní ukládání dat o práci jednotlivých pracovníků při různých logistických operacích, sledování ergonomie provozu a nálady jednotlivých pracovníků pomocí zpětné vazby. Získaná data budou sloužit – mimo zlepšování ergonomie provozu a úpravě jednotlivých pracovišť – jako datová základna pro vyhodnocování gamifikace. Systém bude potlačení monotónnosti rutinní práce pomocí aplikace principů soutěživosti a systému odměn, které kombinují vnitřní ale i vnější motivaci pracovníků, díky tomu, že za herní měnu si mohou nakupovat fyzické odměny, či jiné výhody promítající se do reálného světa.

Automatizace rutinních úkonů

V této oblasti by měly vzniknout softwarové nástroje, které docílí dalšího zvýšení efektivity nákupu za pomoci softwarových automatů a hlubšího propojení v rámci odběratelsko-dodavatelského řetězce. Vývoj software nabídnou níže uvedenou funkčnost:

• Nákupní automaty a poloautomaty. Algoritmizace rozhodovacího procesu osob zabývající se nákupem zboží na základě vysledování způsobu rozhodování a stanovení mezních podmínek, na základě kterých je daný způsob rozhodnutí platný. Systém umožní nákupčímu u určitých nákupů ponechat tuto činnost automatu nebo nechat připravit poloautomatem návrh nákupní sestavy, kterou následně nákupčí upraví a schválí.
• Automaty pro získávání rozšířených informací o nabídce zboží dodavatelů – softwarové nástroje, které pomocí napojení na aplikační rozhraní partnerů získávají rozšířené informace (změna v popisu zboží, měna v parametrech zboží) od dodavatelů, aby na tyto upozornila pověřenou osobu k opravě informace na eshopu. Zároveň se jedná o získávání důležitých logistických informací, které doposud nebyly evidovány, a které umožní ještě lépe rozhodovat, jak nakupovat zboží na sklad. Jde např. o kusy na cestě na sklad dodavatele, plánovaná data doplnění zásob, kusy dostupné i u dodavatelů druhého stupně, časově omezené slevové akce atd. Tyto data budou zařazena do datového skladu a následně budou použita pro trénování netriviálních rozhodnutí nákupních automatů.
• Vertikální systémová integrace se zahraničními dodavateli – technologické řešení umožňující digitalizaci mezinárodního odběratelsko-dodavatelského řetězce. Skládá se z napojení na aplikační rozhraní zahraničních dodavatelů a transformaci získaných dat do datové struktury interní databáze.