STROJIRENSTVI.CZ KONSTRUKTER.CZ 3D-TISK.CZ MATEMATIKA.CZ HLEDAME.CZ

Co znamená čtvrtá průmyslová revoluce?

Zmíněná otázka je jednou z těch nejčastěji kladených u žáků středních a vysokých škol. Pojďme se společně poohlédnout za průmyslovými revolucemi, které nás doprovázejí již od konce 18. století. Od doby, kdy se začala využívat vodní a parní energie.

První průmyslová revoluce – období parních strojů

První průmyslová revoluce – též technicko-vědecká revoluce – vypukla na konci 18. století. V té době se zásadně měnilo zemědělství, výroba, těžba a další hospodářské i průmyslové sektory. Lze ji charakterizovat změnou převažujícího způsobu dopravy, energetických zdrojů a přenosu informací. Zrod průmyslové revoluce je připisován roku 1779. Tehdy došlo k nasazení mechanických zařízení v dominujícím hospodářství. Tato zařízení byla poháněna vodní a parní energií. Parní stroj, vynalezený v roce 1765, je považován za symbol průmyslové revoluce a je připisováno Jamesi Wattovi. Zařízení využívá princip kondenzace syté páry ve válci a využívá sílu vyvolanou podtlakem k čerpání vody. Ve výrobě se uplatňovala ruční výroba – tzv. manufaktura – za pomoci nových zdrojů energie (tehdy hlavně uhlí). Vzrůstala dělba práce a rozvíjela se industrializace. V průběhu první průmyslové revoluce docházelo k zásadním společenským, kulturním a politickým změnám ve většině států. První změny se projevily ve Velké Británii a pokračovaly v západních zemích. V tomto procesu hrály významnou roli vědecké a technologické objevy.

Parní stroj je symbolem první průmyslové revoluce. Foto: RestauratorskaDilna.cz

Parní stroj je symbolem první průmyslové revoluce. Foto: RestauratorskaDilna.cz

Druhá průmyslová revoluce – období elektrifikace a motorizace

Druhá průmyslová revoluce začala o necelých sto let později – v roce 1870. Tehdy k tomu napomohla masová výroba na základě dělby práce za pomoci elektrické energie, která se zároveň stala pro toto období symbolem. Elektřina byla používána k osvětlení, pohonu strojů, automobilů, tramvají a souvisí i s vynalezením kinematografie. Velkou zásluhu na rozvoji druhé průmyslové revoluce má Thomas Alva Edison s vynálezem žárovky v roce 1879. Další významný vynález učinil Nicola Tesla konstrukcí transformátoru, který se používá dodnes při napájení elektrických spotřebičů, jako jsou pračky, ledničky, žehličky, k vytápění atd. Na elektrifikaci české země má největší zásluhu František Křižík, konstruktér obloukové lampy. První elektrotechnickou továrnu u nás založil Emil Kolben. Zajímavostí je i první veřejná budova osvětlená elektrickými žárovkami u nás. V roce 1882 se poprvé rozsvítilo v prostorách brněnského Mahenova divadla.

V Mahenově divadle se svítí již více než 130 let. Foto: Národní divadlo Brno

V Mahenově divadle se svítí využitím elektřiny již více než 130 let. Foto: Národní divadlo Brno

V průběhu druhé průmyslové revoluce byl sestrojen první benzínový motor. V letech 1883-1886 se to podařilo německému konstruktérovi Gottliebu Daimlerovi. Ve stejné době sestavil benzínový motor i C. F. Benz. První automobil postavil v roce 1896 Henry Ford, jenž má zásluhu na první pohyblivé montážní lince a pásové výrobě. V České republice byl první český automobil sestaven až v roce 1898 v Kopřivnici. Byl jím model President. S příchodem automobilů jsou spojeny i motocykly (v roce 1899 jej představili vynálezci Laurin a Klement) a byly sestrojeny první konstrukce motorových letadel.

První automobil sestrojil Gottlieb Daimler. O patent zažádal 29. srpna 1885. Foto: MyAutoWorld.com

První automobil sestrojil Gottlieb Daimler. O patent zažádal 29. srpna 1885. Foto: MyAutoWorld.com

Objevy v průběhu druhé průmyslové revoluce se projevily i v oblasti chemického průmyslu. Bylo objeveno umělé hedvábí, hnojivo, celofán, film a zdokonalilo se zpracování kaučuku (nafukovací pneumatiky). Druhá průmyslová revoluce probíhala necelých sto let.

Třetí průmyslová revoluce – období digitalizace, automatizace a robotizace

Rok 1969 je považován za zrod třetí průmyslové revoluce a pro toto období je charakteristický příchod mikroprocesorů a využití počítačů. Do výrobních procesů byla nasazena elektronika a informační služby podporující automatizaci výroby. Objevily se první elektronicky řízené stroje a digitalizovala se výroba. Začaly se vyvíjet nové progresivní materiály s vysokou pevností a houževnatostí a vynikajícími fyzikálními, mechanickými i chemickými vlastnostmi. Nové výrobní postupy (aditivní technologie – 3D tisk, rapid prototyping, reverzní inženýrství) a široká škála internetových služeb usnadňují výrobu i nebývalé sdílení informací mezi lidmi. Domy a auta se stávají malými elektrárnami – využívají pro svůj pohon alternativních zdrojů energie. Pro výrobu elektřiny se využívá solárních ohřevů, fotovoltaiky, okna obsahující neviditelné kvantové tečky či důmyslné fotovoltaické nátěry s nanočásticemi. Komunikaci a sdílení dat podporují chytré telefony a dotyková zařízení.

Fotovoltaika a alternativní zdroje dělají z domů mikroelektrárny. Foto: GreenCzech.cz

Fotovoltaika a alternativní zdroje dělají z domů mikroelektrárny. Foto: GreenCzech.cz

Čtvrtá průmyslová revoluce – továrna budoucnosti

Základní myšlenka a vize čtvrté průmyslové revoluce pochází z roku 2011 a její podstata byla představena na veletrhu v Hannoveru v roce 2013. Představují ji kyberneticko-fyzikální systémy a nebude tomu dlouho, co se budou továrny řídit samy. Bude se jednat o tzv. továrnu budoucnosti. Inteligentní systémy převezmou činnosti, které dosud vykonávali lidé. Jedná se o vnímání okolního dění s počítačovým spojením strojů a dílů. Pomohou k tomu kamery, vysílače, čidla, čtečky kódů a jiná moderní zařízení. Automatické sklady včas odešlou zpracovanou zakázku a díly i polotovary budou obsahovat mikročipy, jež určí, jak mají být opracovány.

Dle odborníků vzroste produktivita výroby až o jednu třetinu. Německo již vsadilo na rozsáhlou digitalizaci a robotizaci v průmyslových továrnách a na čtvrtou průmyslovou revoluci (setkat se můžete i s pojmy Průmysl 4.0 a Industry 4.0) německá vláda vyčlenila 50 miliónů eur po dobu tří let. Podíl na růst průmyslu v tomto období mají významné firmy jako Siemens, Bosch či Volkswagen. Tyto firmy mají pobočky i v česku, kde je pojem Průmysl 4.0 velmi aktuální. Ačkoliv je vývoj na samém začátku, za pět let již může být situace jiná.

Ukázka těsného funkčního propojení virtuálního prostředí a skutečného zařízení. Foto: Siemens

Ukázka těsného funkčního propojení virtuálního prostředí a skutečného zařízení. Foto: Siemens

Mohlo by vás také zajímat

Přidejte k článku svůj komentář

Komentář podléhá autorizaci ze strany redakce, proto se nezobrazí ihned po vložení. Vyhrazujeme si právo odstranit příspěvky, které jsou v rozporu s dobrými mravy nebo platnou legislativou. Slušnou a konstruktivní diskusi vítáme!