5/3/2026
Doc. Ing. Petr Šimoník, Ph.D. se dlouhodobě zasazuje o zapojení studentů do vědeckých a aplikačních projektů. | Foto: FEI VŠB-TUO
Zájem firem o spolupráci s akademickou sférou v posledních letech vzrostl, průmysl si víc uvědomuje nutnost automatizace, robotizace a digitalizace. Podle Petra Šimoníka, proděkana pro spolupráci s průmyslem a komercializaci na Fakultě elektroniky a informatiky VŠB-TUO, k tomu přispělo mimo jiné zřízení testbedů, které můžou jako „ochutnávka zdarma“ motivovat firmy k investicím. Podporu aplikovaného výzkumu formou dotací a grantů považuje za zásadní, ne vždy je ale podle něho směrována tam, kde by se prostředky mohly využít nejefektivněji.
Působíte na univerzitě, ale velkou část vaší práce představuje spolupráce s průmyslovými firmami. V čem se podle vás dnes nejvíc liší způsob, jakým se na digitalizaci výroby dívá univerzita a jak ji vnímají lidé, kteří za ni nesou odpovědnost v praxi?
Nemyslím, že by na digitalizaci ve firmách pohlíželi odborníci z firem jinak než lidé z univerzity. Pohled ze strany univerzity vychází z hlubší znalosti softwarových nástrojů, které slouží pro nasazování elementů Průmyslu 4.0. Lidé z univerzity mají širší přehled o možných nových nástrojích či řešeních a dokážou se dívat daleko víc dopředu. Lidé přímo z firmy můžou trpět nějakou provozní slepotou. Při spolupráci je ale třeba vycházet z možností toho kterého podniku, takže tam se pohled obou stran sjednocuje.
Jak by měly firmy na univerzity pohlížet, co od nich očekávat?
Univerzita nemá být vnímána jako dodavatel běžných inženýrských řešení, ale jako dodavatel futuristických přístupů respektující současný stav poznání s perfektní znalostí softwarových (SW) nástrojů, nových postupů a odborných technik pro implementaci například digitálních dvojčat, pokročilých metod pro zpracování velkých dat, umělé inteligence (AI) a tak podobně. Disponují znalostmi pro implementaci senzorických systémů pro sběr dat, měřicích a řídicích systémů, včetně edge a cloudových platforem.
Když se dnes ve firmě rozhoduje o nové lince nebo zavedení nějaké nové technologie, co by měl mít management k dispozici, aby to nebylo rozhodnutí založené jen na intuici?
Doporučuji audit digitalizační připravenosti/vyspělosti od subjektu, který se specializuje na praktické transformace výrobních linek, spolu se zapojením kvalitního týmu z univerzity. To může být naše Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB – Technické univerzity Ostrava (VŠB-TUO) ve spolupráci s Moravskoslezským inovačním centrem, Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC) ČVUT nebo brněnský CEITEC.
Dál je nutno zhodnotit, zda již výroba je automatizovaná na úroveň, že jsou shromažďována data, nebo zda bude nutné doplnit senzorické systémy a související digitální infrastrukturu, včetně softwarových nástrojů pro měření a řízení (virtuální instrumentace). Následně musí firma sama zhodnotit, která část provozu dává smysl pro investice. Má smysl transformovat tu část, kde úspora plynoucí z „přestavby“ pokryje v požadovaném časovém horizontu náklady na změnu.
Univerzitní týmy podle Petra Šimoníka pomáhají firmám hledat nové přístupy k digitalizaci a optimalizaci výroby. | Foto: FEI VŠB-TUO
Proč se některé firmy k širšímu zavedení automatizace a digitalizace neodhodlaly? Je to podle vás tím, že „proč do toho šťourat, když to funguje“?
Neumím to posoudit. Může to být tím, že jejich provoz je stále profitabilní a mají pouze omezené hodnocení rizik nebo jim chybí erudovaný personál – musíme se uvědomit, že se jedná o zcela nové technologie. Ale postupně s rostoucí konkurencí zejména ze strany Číny jsou všechny firmy nucené zrychlovat a zefektivňovat výrobu, což lze především digitalizací, tedy vyšší automatizací s AI aplikacemi, nasazením kapacitních digitálních dvojčat, zavedením prediktivních funkcionalit pro potlačení plánovaných servisních odstávek a podobně.
Není to také o penězích?
Firmy mohou využívat prostředků jak z národních programů ministerstva průmyslu a obchodu, Technologické agentury ČR a Operačního programu Technologie a aplikace pro konkurenceschopnost, tak z programů EU, jako je zejména Digital Europe či Horizon Europe.
Dost mě ale štve, že různé dotace ne zřídka míří tam, kde je nízká schopnost je využít, a míjejí ty, kteří by je díky průběžným prokazatelným špičkovým aplikovaným výsledkům dokázali proměnit v reálnou transformaci. Na národní a evropské úrovni často podporujeme plošně a podle kvality textu v projektové přihlášce. To je velký rozdíl oproti USA, kde jsou podporováni ti, kteří jsou nejlepší, mají prokazatelné výsledky základního či průmyslového výzkumu a experimentálního vývoje. Kvalitní text neznamená, že tým dosáhne kvalitních výstupů. Navíc řada programů je jen pro malé a střední firmy. Musíme otevřít podporu prostředí, kde se digitalizační transformace skutečně zavádí a to jsou velké firmy. Ty jsou daleko lépe připravené, mají data, mají na to vyčleněné lidi a jsou ochotné spolufinancovat digitalizaci. Týmy z univerzity tak mohou nabírat nutné zkušenosti s aplikacemi. To vidím jako absolutní nutnost – přenášet teorii do aplikací.
Dnes když univerzita získá grant například z Digital Europe, ze kterého financuje experty, technologie a pilotní projekty, může tyto služby nabízet firmám zdarma nebo s významnou slevou. Velké firmy na to ale nemají nárok a my máme obrovský problém najít malé a střední firmy, abychom ty dotační tituly vyčerpali.
Jinak jsou podle vás dotační tituly, tedy aspoň ty, kterých využívá vaše univerzita, dobře postavené?
V době průmyslové revoluce je zcela zásadní podporovat rozvoj aplikovaného, respektive průmyslového výzkumu a experimentálního vývoje formou dotačních projektů, nicméně mělo by to být s minimální administrativní zátěží. To je další zásadní brzda pro špičkové lidi, které nepotřebujete kontrolovat, pokud dodají výsledky. Vést výkazy práce s různými kategoriemi popisů pracovní činnosti, provádět obsáhlé a zbytečné reporty, řešit byrokracii takzvané Otevřené vědy (plnění Open Science konceptu, který má zpřístupnit vědecké poznatky co nejširší veřejnosti, je nutná podmínka pro získání grantové podpory – pozn. red.), kde například informujete i neodbornou veřejnost o výzkumných činnostech…? Jako by nestačilo představit použitelný výsledek – ale tohle se řídicí orgány podle mého názoru zdráhají posuzovat, musely by vedle často výborných úředníků zaměstnat také erudované odborníky. Raději vykácíme les, vytiskneme spousty papírů, kde musí být podpisy, ty pak oskenujeme a vložíme do databází a úředník si odškrtne, že bylo splněno.
Dá se říct, jestli je smysluplnější optimalizovat jednotlivá pracoviště, nebo celý výrobní systém?
To vždy záleží na konkrétním výrobním či logistickém provozu, jeho velikosti a procesním mixu. Pak je to také otázka, jak transformace ovlivní běžící provoz. A samozřejmě objem finančních prostředků, které společnost hodlá do transformace investovat.
Dává smysl dívat se na výrobu ze dvou úhlů. V některých případech to vyžaduje detailní pohled na jednotlivé operace, tedy jak efektivně pracují roboti, manipulátory nebo dopravníky, a optimalizovat výkon konkrétních zařízení a jejich spolupráci. Jindy je cílem zefektivnit plynulost výroby jako celku, což vyžaduje předem celkový pohled na to, jak se materiál a výrobek pohybují celým procesem.
Když je vaše univerzita součástí nějakého týmu, který má za úkol zavést ve firmě digitalizaci, na jaké problémy při zahájení procesu ze strany firem narážíte?
Slabé místo nebývá v technologické připravenosti, ale může být ve sběru dat. Nicméně v poslední době jsem překvapený, jak mnoho firem data sbírá, v mnoha případech i dlouhodobě ukládá, i když někdy ani neví, k čemu je mají.
U velkých firem s několika tisíci zaměstnanců může být úzkým hrdlem erudice lidí, kteří tomu procesu musí poskytnout nějakou součinnost. Stává se, že tam nejsou lidi, kteří jsou schopni se v transformačních procesech angažovat nad rámec běžných pracovních povinností. Když firma má proaktivního tahouna, tedy někoho, kdo tomu věří, zajímá se o nové trendy a nebojí se angažovat, tak tam téměř vždy cítíme větší připravenost. Management musí vědět, že když bude odvážný, vyplatí se mu to.
Bez jakých dalších partnerů se úspěšná digitalizační transformace průmyslových firem neobejde?
Univerzita je samozřejmě jen jedním z aktérů. Nezastupitelná je role integrátorů, výrobců SW digitalizačních nástrojů a platforem či nejrůznějších technologických vendorů.
Kdo většinou oslovuje univerzitu s žádostí o spolupráci? A v jaké fázi projektu má smysl se na univerzitu obracet – ještě před investičním rozhodnutím, při návrhu technologie?
Úloha univerzity v procesu zavádění digitalizace je parciální, my potřebujeme vždycky spolupráci s integrátorem a někdy s technologickými vendory. Integrátoři jsou také ti, kdo univerzitu nejčastěji oslovují a „vytáhnou“ si ke spolupráci určité naše lidi. Vždy je vhodné, když se vytvoří konzorcium – výrobní firma, akademický tým, integrátor – už při přípravě procesu digitalizace.
Jaké typy úkolů společně s partnery ve firmách nejčastěji řešíte?
Nejčastěji se zaměřujeme na konkrétní části výroby nebo logistiky, nikoli na kompletní digitalizaci celé firmy. Typickým příkladem je tvorba kapacitního digitálního dvojčete, které umožňuje sledovat tok materiálu a výrobků napříč linkou, identifikovat úzká místa a optimalizovat využití strojů i práce lidí. Projekty obvykle začínají na dílčí úrovni – například u konkrétní operace, jako je manipulace s materiálem nebo zpracování plechů, – a teprve postupně se rozšiřují. Díky tomu lze omezit zbytečné pohyby, lépe plánovat výrobu a zvyšovat její efektivitu.
Naší rolí je především návrh a simulace řešení. Samotnou implementaci pak zajišťují technologičtí integrátoři, kteří převádějí model do reálného provozu.
Do budoucna se nabízí posun k takzvanému „software-defined“ řízení výroby, kde by bylo možné změny implementovat rychleji a flexibilněji, podobně jako dnes u mobilních zařízení a brzy u automobilů. Dnes je ale výroba stále roztříštěná mezi různé dodavatele a plně integrovaný přístup zatím chybí.
Takže se stává, že řešíte problém zjednodušeně řečeno špatně fungující linky a přijdete třeba na to, že ta linka je úplně v pořádku, ale špatně pracuje nějaká lidská obsluha.
Ano, někdy se to stává. Díky digitálním dvojčatům dnes dokážeme zohlednit i chování obsluhy a zjistit, zda je úzké hrdlo ve stroji, nebo v lidské činnosti či neoptimálním nasazení lidských zdrojů. Nejde o „hodnocení lidí“, ale o optimalizaci celého procesu – stejně jako zvyšujeme výkon strojů, hledáme i efektivnější organizaci práce.
Problém může být také v logistice nebo manipulaci, kterou lze nahradit automatizací, například automaticky řízenými vozíky či roboty (AGV). Jindy jde o nevhodně navržené řešení nebo omezení ze strany integrátora. Právě proto je důležitý i nezávislý pohled – například z univerzity, který není zatížen konkrétními dodavateli a dokáže objektivně posoudit, kde je skutečný problém.
Můžete uvést příklady řešení, která vznikla ve spolupráci s vašimi týmy a dnes už fungují v reálné výrobě automotive firem?
Například ve firmě HP-Pelzer (Adler Pelzer Group) jsme vytvořili digitální dvojče části výrobního procesu při výrobě podběhů. Pomocí nástrojů jako Tecnomatix nebo Visua Components jsme nasimulovali výrobní linku i tok materiálu, identifikovali úzká místa a otestovali různé varianty uspořádání ještě před reálnými zásahy. Součástí modelu bylo i zohlednění práce operátorů.
Firmě to umožnilo odhalit problémy ještě před implementací, optimalizovat plynulost výroby a vytížení linky a výrazně zrychlit zavádění změn. Výstupy ze simulace pak sloužily jako podklad pro integrátora při úpravách reálné výroby.
Dalším příkladem je zavedení kapacitního digitálního dvojčete výrobní linky NC Line s využitím nástroje Tecnomatix Plant Simulation. Řešení umožnilo detailně analyzovat průchod výroby, plánovat kapacity a identifikovat úzká místa v celém procesu.
Díky tomu bylo možné optimalizovat využití strojů, zlepšit plánování výroby a zvýšit její celkovou efektivitu bez nutnosti okamžitých zásahů do reálného provozu. Přínos projektu potvrzuje i to, že aplikace získala hlavní cenu Svazu průmyslu a dopravy ČR na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně.
Kdybyste měl obecně vyjmenovat oblasti, kde lze simulace a digitální modely nasadit a kde ve firmách můžou nejvíc pomoct, co by to bylo?
Firmy v první řadě přestanou pracovat metodou pokus omyl. Můžou díky simulacím porovnávat varianty, predikovat průchodnost materiálů a polotovarů, provádět management zásobních front a sledovat vytížení. Můžou predikovat, kde přidat stroj či obslužný personál. Stran obsluhy lze předem či v průběhu procesů určovat, kolik lidí a kam umístit. Zásadně se tím zrychlí hledání příčin problémů. Díky prediktivním metodám lze plánovat odstávky či predikovat poruchy včetně přípravy náhradních součástek. Simulace pomůže měnit logistické trasy dle aktuálního stavu ve výrobním a logistickém procesu. A mnoho dalšího.
To, o čem jsme zatím mluvili, tedy společné projekty realizované nejčastěji formou konzorcií a z větší části přímo ve firmách, je jen jedna z forem spolupráce s průmyslovými podniky. Možná ještě významnější oblast představují testbedy, které umožňují provádět společně s firmami výzkum v reálných podmínkách.
Ano. Za vznik testbedů v Česku vděčíme především profesoru Vladimíru Maříkovi a Národnímu centru Průmyslu 4.0, které vzniklo s cílem propojit akademickou sféru s průmyslem a urychlit zavádění principů Průmyslu 4.0 do praxe. Dnes jsou to místa, kde se spojuje excelentní R&D kapacita univerzit s aplikační sférou. Testbedy byly založené v roce 2017 v Praze a později v Brně a v Ostravě a bylo to velmi vizionářské rozhodnutí. Znamenalo to obrovský posun – od Průmyslu 3.0 k Průmyslu 4.0, k většímu zavádění digitalizace a využívání umělé inteligence a koordinace akademie s aplikační sférou.
Testbedy byly budovány jako otevřené experimentální platformy, kde si firmy mohou v reálném, ale kontrolovaném prostředí ověřit nové technologie – od robotiky přes parciální digitalizační úlohy až po komplexní práci s daty velkých výrobních provozů – ještě před jejich nasazením do provozu. Klíčová je jejich role při přístupu „test before invest“, tedy možnost vyzkoušet řešení bez vysokého investičního rizika.
Charakteristické pro testbedy je, že nejde o klasické laboratoře, ale o poloprovozní prostředí kombinující výzkum, výuku a průmyslové aplikace, kde spolupracují univerzity, technologičtí partneři i firmy. V ideálním případě tak fungují jako most mezi vývojem a reálnou implementací ve výrobě.
Smart Factory Lab v testbedu VŠB–TUO zaměřený na vývoj a výuku pro Průmysl 4.0 s experimentální robotizovanou linkou propojenou s digitálním dvojčetem. | Foto: FEI VŠB-TUO
Jaké testbedy konkrétně fungují na vaší fakultě?
Na fakultě funguje především jeden komplexní testbed – platforma CPIT TL3, která propojuje několik oblastí relevantních pro průmyslové firmy. Nejde o izolované laboratoře, ale o integrované prostředí – takzvané Living Labs, kde se potkává výzkum s praxí.
Jeho součástí je zejména Smart Factory Lab zaměřená na digitalizaci a automatizaci výroby, dále Mobility Lab orientovaná na technický vývoj vozidel, zejména autonomních a softwarově definovaných, a také eHealth Lab zaměřující se asistivní technologie. Vše je propojeno společnou datovou a komunikační infrastrukturou pro možné napojení na nedaleké Národní superpočítačové centrum IT4I, v případě aplikací využívající HPC infrastrukturu. Společně řešíme řadu aplikačních implementačních projektů, např. programu Digital Europe či financovaných z privátních zdrojů.
S jakými požadavky firmy do testbedů přicházejí, co si chtějí ve Smart Factory Lab ověřovat?
Může to být ověření konkrétního řešení robotizace pracovišť, optimalizace na robotických ramenech robotů, ať už průmyslových, kolaborativních nebo mobilních. Firmy často řeší i práci s daty. To zahrnuje jejich sběr, čištění a třídění, doplnění o kontext a následné zpracování a vyhodnocení. Jinými slovy jde o celý proces od „surových“ dat až po informace, které lze skutečně využít pro řízení a optimalizaci výroby. Často je právě vyřešení těchto úkolů prvním krokem k digitalizaci.
Pro automotive je nejrelevantnější Mobility Lab. S jakými firmami a na čem tam spolupracujete?
Mobility Lab je zaměřený na vývoj a testování technologií pro automotive a mobilitu. Spolupracujeme hodně s pražským R&D centrem společnosti Valeo, a to na vývoji senzorických systémů a technologií pro automatizované řízení vozidel, a také s Tatra Trucks na automatizovaném a vzdáleném řízení vozidel. Širší spolupráci v automotive vývoji a projektech máme také s firmou Škoda Auto či Hyundai Motor Manufacturing Czech.
Spolupráce probíhá nejčastěji jako veřejné projekty, které jsou financovány částečně z grantových prostředků Technologické agentury, Horizon Europe nebo Digital Europe a částečně jsou spolufinancované ze strany firem.
Testbedy obecně umožňují firmám ověřit technologie a získat expertní podporu často zdarma nebo s výraznou dotací, samotná implementace ale zůstává na nich. Máte přehled o tom, kolik firem otestuje a následně investuje a kolik jich jen zdarma vyzkouší a dál nepokračuje?
To už nejsme schopni sledovat. Jdeme metodou drogového dealera, poskytneme některé služby a expertizy zdarma a doufáme, že ty firmy dokážou zhodnotit význam a zaplatí si další služby nebo budou přímo investovat.
Dokážete vyjít vstříc všem firmám, které mají zájem o spolupráci s vašimi studenty nebo inženýry?
Zájem je větší, než jsme schopni zvládnout. Například můj tým, který má asi 20 lidí, pracuje nyní na 12 projektech, z toho je drtivá většina komerčních, často jde o futuristické technologie.
Nelze do toho zapojit víc akademických pracovníků, výzkumníků či doktorandů?
Obecně bych byl jednoznačně pro, aby bylo zapojení univerzit do spolupráce s průmyslem podstatně větší. Ale určité omezení plyne z podstaty jejich činnosti a poslání. Univerzity musí především poskytovat kvalitní výuku a věnovat se vědě – podle mého názoru bohužel s vysokým tlakem především na publikační výstupy. Aplikovaný výzkum či experimentální vývoj s komercializačním výstupem, který je velmi podstatný pro rozvoj průmyslových oblastí na národní a EU úrovni, musí být více podporován, a to zejména pro týmy s prokazatelnými aplikačními výsledky. Tlak na publikace souvisí především s hodnoticí metodikou a následně s penězi, respektive s tím, jak a podle čeho jsou univerzity hodnocené.
Univerzity se musí transformovat, protože pokud budeme i nadále měřit výkon především na publikační činnosti, tak nemůžeme konkurovat tomu, co se děje jinde ve světě. Máme velmi erudované lidi, ale ti, místo aby se mohli věnovat aplikovanému výzkumu, tráví čas nad časopisy. Články psát musí, protože bez nich nemůžou aktuálně být doktoři, docenti či profesoři. Na druhou stranu jsem přesvědčen, že publikovat je velmi důležité, protože tím vlastně hledáte a ukazujete nová řešení a ochytřujete se, ale nesmí to být na úkor všeho ostatního.
Právě kvůli omezeným kapacitním možnostem, které univerzita ve vztahu k průmyslu má, bych apeloval na to, aby se firmy v průběhu realizované zakázky snažily od univerzit učit a vychovávaly si kontinuálně svoje digitalizační specialisty.
Doc. Ing. Petr Šimoník, Ph.D. se rozhodl po absolvování studia na VŠB – Technické univerzitě Ostrava zaměřit svou kariéru na výzkum, vývoj a inovace, a to především v oblasti automobilového průmyslu. Od roku 2017 je na Fakultě elektroniky a informatiky VŠB-TUO proděkanem pro spolupráci s průmyslem a později také komercializaci. Jeho odborná práce spočívá ve vedení výzkumných projektů a týmů, které se zaměřují na vývoj algoritmů a technologií pro automatizované řízení vozidel a také elementy digitalizace v průmyslu a veřejném prostředí. Dlouhodobě podporuje zapojení studentů do vědeckých i aplikačních projektů od prvopočátků studia na vysoké škole.
