A természet ad inspirációt az iparnak

A Manufuture Európai Technológiai Platform 2019 tavaszára összeállította és bemutatta az Európai Gyártás Víziója 2030-ra című tanulmányt. Kiderül-e belőle, mit, hogyan és mivel gyártunk majd a következő tíz évben? És miképpen talál egymásra a jövőben a bio- és a gyártástechnológia? Többek között erről kérdeztük dr. Haidegger Gézát, a Manufuture Európai Technológia Platform High-Level Group tagját, az MTA SZTAKI korábbi tudományos munkatársát.

– Milyen újdonságokat tartalmaz a most bemutatott anyag?
– A jövő gyártásának víziójában például egyértelműen látszik, hogy szerepet kapnak olyan új anyagok – például különböző nanoanyagok, emlékező anyagok, intelligens, programozható tulajdonságú anyagok –, amelyekből eddig még nem ismert használati cikkek állíthatók elő. Mindez természetesen és fenntartható módon cirkuláris gazdaságban zajlik majd le, magas hozzáadott értékkel. Az emlékező anyagbevonatok felhasználása többek között választ adhat rá, hogy a gyártástól a vevőig tartó szállítás alatt milyen hőmérséklet-ingadozásokon esett át a szállítmány. Ezekkel az új anyagokkal együtt új gyártási eljárások, új gyártási technológiák és folyamatok jelennek meg akár a természetben, vagy annak a környezetében hozva létre a terméket és szolgáltatást. Ugyancsak átalakulónak tekinthetjük az üzleti modelleket, és a tanulmány külön kitér rá, hogy számtalan, megdöbbentően érdekes biológiai jelenség adhat innovációs gondolatokat az ipar számára.

– A vízióban tehát fontos szerepet kap a biológiai folyamatok és a gyártástechnológia egymást erősítő együttműködése, szinergiája. De mitől újak az ebben szereplő meglátások?
– A digitalizáció általánosan szinte mindenhol, mindenben előrelépést, hatékonyságnövekedést és innovációt képes generálni. A legjelentősebb mértékű megtérülést és hatékonyságnövekedést az ipari termelési – gyártási és logisztikai – szektorban képes elérni. Ezért is tűzték ki célul vezető gazdaság-politikusok, hogy inspirálják az ipari szektort adó vállalatoknál a mielőbbi és jelentős digitális újraiparosítást. A kifejlesztett ipar 4.0 lehetőségekkel a termelési folyamatok, KPI–einek (kulcs-teljesítmény-indikátorainak) pontos mérhetőségével, a mért adatok folyamatos és nagy mennyiségű rögzítésével, azok tárolásával és elemzésével egyre pontosabb és jobb képet kapunk a gyártási folyamatokról. Új tudáshalmaz kerül a kezünkbe az eddig még nem felismert jelenségekről összefüggésekről. A szenzorok jelentős fejlődésével pedig már nem csak az élettelen tárgyak és rendszerek egymásra hatását ismerhetjük meg jobban, hanem ezekkel a megismerés-technológiai módszerekkel az élővilágban zajló folyamatok is más megvilágításba kerülnek, és ipari hasznosításuk is kézzel foghatóvá válik. Egy repülő madárraj, vagy egy nyüzsgő hangyaboly dinamikájának, mozgásának elemzése prímán hasznosítható az autonóm közlekedés vagy a robotika területén.

– A tanulmányban az is szerepel, hogy minden terméknek, illetve szolgáltatásnak lesz egy úgynevezett kiber-testvére.
– Így van. És ennek a jelentőségét nem lehet eléggé hangsúlyozni. A termékek és szolgáltatások egyre inkább élnek és építenek a kibertérben létrehozott ikertestvér lehetőségeivel. Például egy művégtag elkészítése és működtetése is elképzelhetetlen annak a digitális modelljének megalkotása nélkül, hiszen az hamarabb is készül el, mint a megépített, összeszerelt művégtag. A modell szimulációs lehetőségeivel a tárgy a létrehozást megelőzően is letesztelhető, bizonyos szintig kipróbálható, az egyéni igények szerint még változtatható, optimálható. A megépítést követően is az úgynevezett kibertestvér nagyon hatékonyan segítheti a fizikai, valós testvég életét, működését, például hipotetikus viszonyokban tesztelhető a tárgy reakciója, időben és térben skálázhatóak a méretek, a múltbeli események visszajátszhatóak, a jövőbeli események előre, akár gyorsítva is lejátszhatóak.

– A gyakorlatban hogyan válik ezáltal hatékonyabbá és eredményesebbé a termelés?
– Három szinten lehet, vagy érdemes vizsgálni a biológiai és a fizikai (gyártási) folyamatok egymásra hatását, és a hatékonyság kérdését. Biológia által inspirált gyártás az első szint, ahol a biológiai ismeret ötletet ad a gyártási folyamatra. A második, a biointegrált gyártás, ahol ötvöződnek a biológiai és gyártási folyamatok. És végül a bio-interakciós gyártás, amelyre bátran tekinthetünk úgy, mint a leginnovatívabb, technológiailag csak most megjelenő új lehetőségre. Arra kell készülni, hogy ezen gyökeres változások mentén fejlődnek majd az új cégek, illetve alakulnak át a most meglévők. A folyamatos innovációval az életbenmaradás esélye jelentősen megnő, de a mindenkori piac dönti el, hogy mikor, melyik cégnek milyen terméke vagy szolgáltatása jelenti majd túlélést a lokális és a globális eco-szisztémában.