Jednatel společnosti 1Ing. Tomáš Kertis, Ph.D. se pravidelně účastní odborných konferencí a seminářů na téma bezpečnosti v různých inženýrských oblastech. Jedním z pravidelných seminářů je “Řízení rizik procesů a bezpečnost složitých technických děl” se stejnojmenným sborníkem (ke stažení zde). Seminář pořádá Fakulta strojní ČVUT v Praze a pravidelně na něj zve vědecké odborníky, akademické pracovníky, inženýři kritické infrastruktury a doktorandy.
Jednatel společnosti přednesl prezentaci na téma příspěvku ve sborníku “Využití moderních technologií průmyslu 4.0 v bezpečnosti” a to ve spolupráci s paní doc. RNDr. Danou Procházkovou, CSc., DrSc (editorkou a docentko na ČVUT v Praze). Článek se opírá a odkazuje na poznatky uvedené v článku, který jsme publikovali v rubrice Technologie s názvem Co je to IIoT, Digital Twin a Industrial Metaverse?
Co spadá pod bezpečnost technických děl?
Složitá technická díla jsou komplexní systémy, propojující mnoho podsystémů a komponent. Můžeme si pod tím představit distribuovanou dopravní síť, internet a propojení prvky informačních technologií, prvky kritické infrastruktury a jejich propojení (v dopravě, energetice, bankovnictví, zdravotnictví, správa apod.). Na půdě fakultě strojní se řeší zejména technické aspekty a tudíž byl i seminář rozčleněn do několika bloků: úvod k řízení bezpečnosti technických děl, bezpečnost v jaderné energetice a za extrémních teplot, bezpečnost konstrukcí a staveb (stanice metra, požární bezpečnost betonových konstrukcí), dále následoval blok rizik ve slévárenství a povrchových úprav, dále oblasti kybernetické bezpečnosti a IT, legislativa bezpečnosti.
Bezpečnost a Průmysl 4.0
Průmysl 4.0 je průmyslovou revolucí ve smyslu konektivity a decentralizace, tj. digitalizace výroby, technologických a podnikových procesů či celého dodavatelského řetězce. S průmyslem 4.0 úzce souvisí i koncept Chytrých měst, který závisí na digitalizaci a konektivitě, jelikož umožňuje propojování prvků ve prospěch vyšších nadřazených funkcí. Propojování prvků vede k vyšší komplexitě, a tím v řadě funkcí, za normálních podmínek ke zvyšování kvality v různých aspektech. Na druhé straně, komplexita vede k mnoha novým zranitelnostem systému a citlivosti na změnu podmínek, které nejsou vždy předvídatelné. Z hlediska systémového inženýrství mluvíme o emergentních jevech vznikajících danou komplexitou, které je nutné z hlediska bezpečnosti řešit.
Průmysl 4.0 finančně, akademicky i prakticky podporuje komplexitu a vytváří tzv. Systémy Systémů, které jsou oproti konvenčním systémům specifické v oblastech:
- autonomie (systémy fungují samostatně, ale jejich spojení vytváří nové nadřazené funkce, které by jednotlivé systémy samy o sobě neplnili),
- příslušnosti (prvky systému náleží určité funkční strukturální či logické skupině, např dopravní systémy, energetické systémy, konstrukce, stavby),
- konektivity („nesčetné možné propojení systémů a jejich částí pro zlepšení schopností systému“, tj. systémy různé míry autonomie a různých skupin příslušnosti jsou navzájem propojené, např. bankovní a dopravní systém za pomocí lidských procesů a IT; vytváří nové nadřazené funkce),
- diversity (propojené systémy jsou různorodé, každý přispívá systémovému celku svým dílem),
- emergence.
Právě emergence je klíčovým prvkem v oblasti bezpečnosti, protože záměrná zvýšená nepředvídatelnost systému a vytvoření podmínek pro možnost emergence (tj. vzniku) má zásadní význam ve smyslu negativním (vznik nepředvídatelných negativních událostí, pohrom) ale i pozitivním (možná včasná detekce a eliminace nepříznivého chování systému).
Z povahy a teorie systémů systémů se jejich inženýrství opírá o jiné vědecké a analytické metody než klasické systémy dodnes. Klasické systémy se opírají o exaktní nebo pravděpodobnostní metody a to včetně například funkční bezpečnosti a řízení rizik. Exaktně znamená, že odborník sám anebo pomocí analytických nástrojů zvažuje veškeré možné stavy systému ve kterém hledá chybu a její eliminací zvyšuje dílčí bezpečnost. Komplexní systémy mají ale obrovské množství stavů a všechny v reálném čase nelze bezpečně ověřit, proto se používají metody tzv heuristické.
Heuristika nebo meta-heuristika nezaručuje nalezení optimálního řešení, ale poskytne nejpravděpodobnější lokální řešení (představme si např. navigační systém v mapách google, který vyhodnocuje dle aktuálního provozu nejlepší trasu). K heuristikám patří i expertní metody, kde výsledek poskytne expert nebo tým expertů dané oblasti dle jejich znalosti a zkušenosti z praxe (prakticky ze života si lze představit řidiče za volantem, který se dle situace v provozu rozhoduje zda-li brzdí nebo zatáčí apod.). U sofistikovanějších umělých systémů se zavádí umělá inteligence a další (meta)heuristické algoritmy (např. mravenčí kolonie, genetický algoritmus, neuronové sítě, aj.).
Jakým způsobem autor hodnotí stav techniky v rámci Průmyslu 4.0 možnosti využití ve prospěch bezpečnosti se dočtete v celém článku zde.
Jednotlivé aspekty řízení a způsoby zvyšování bezpečnosti budeme postupně publikovat v jednotlivých rubrikách. pokud ovšem řešíte konkrétní situaci v oblasti rizik a bezpečnosti, tak se na nás neváhejte obrátit.