5G kampus a TestBed 4.0: Skok k inteligentnej výrobe

Slovenský priemysel stojí na prahu zásadnej zmeny. Prvý privátny priemyselný 5G kampus na pôde Technickej univerzity v Košiciach a pracovisko TestBed 4.0 ukazujú, ako sa môže Priemysel 4.0 a umelá inteligencia zmeniť z buzzwordov na konkrétne výsledky vo výrobe.

Pre slovenské výrobné podniky je to dôležitý signál: digitálna transformácia, prediktívna údržba, kontrola kvality pomocou AI či digitálne dvojčatá už nie sú technológie „pre korporácie v Nemecku“. Vďaka 5G kampusovým sieťam a testbedom sú dostupné aj pre firmy na východe Slovenska – a čoraz viac aj pre malé a stredné podniky.

V tomto článku, ktorý je súčasťou série „AI pre Slovenské Výrobné Podniky: Priemysel 4.0“, sa pozrieme na to, čo konkrétne prináša 5G kampus a TestBed 4.0, ako s tým súvisí umelá inteligencia a čo z toho môžete vyťažiť pre svoju fabriku už v najbližších rokoch.

Čo je 5G priemyselný kampus a prečo na ňom záleží

Privátny 5G kampus je lokálna, uzavretá mobilná sieť, vybudovaná pre konkrétny areál – napríklad univerzitný kampus, výrobný závod alebo logistické centrum. Na rozdiel od verejnej 5G siete je navrhnutá presne podľa potrieb daného podniku: z pohľadu pokrytia, počtu zariadení, bezpečnosti aj garantovanej odozvy.

Kľúčové vlastnosti 5G SA pre priemysel

V Košiciach ide o tzv. 5G stand alone (SA) sieť, ktorá nebeží na staršej 4G infraštruktúre. To prináša priemyslu konkrétne výhody:

• Tisíce pripojených zariadení na relatívne malej ploche (senzory, roboty, AGV vozíky, kamerové systémy, AR okuliare…)
• Mimoriadne krátka odozva (nízka latencia) – kľúčová pre robotiku, vzdialené riadenie a bezpečnostné aplikácie
• Vysoký dátový tok – možnosť prenášať video vo vysokom rozlíšení, 3D modely, dáta digitálnych dvojčiat či AI modelov v reálnom čase
• Vysoká úroveň bezpečnosti – sieť je privátna, oddelená od verejného internetu a prístup majú len schválené zariadenia

Prečo je to dôležité práve teraz? V roku 2025 čelia slovenské podniky rastúcim mzdám, tlaku na produktivitu, nedostatku kvalifikovaných ľudí a súčasne požiadavkám zákazníkov na vyššiu customizáciu. Bez zásadného posunu v digitalizácii a automatizácii je stále ťažšie udržať konkurencieschopnosť. 5G kampus je infraštruktúra, na ktorej možno tieto zmeny stavať.

TestBed 4.0: Laboratórium budúcej továrne

TestBed 4.0 v Košiciach, budovaný v spolupráci spoločností SOVA Digital a Siemens, je modelová inteligentná továreň. Spája digitálne technológie, 5G konektivitu a priemyselné aplikácie tak, aby si ich firmy mohli bezpečne „vyskúšať“, pochopiť a preniesť do vlastnej praxe.

Typické priemyselné aplikácie v TestBed 4.0

V rámci 5G kampusu je v TestBed 4.0 nasadených viacero ukážkových riešení, ktoré dobre ilustrujú, kam smeruje moderná výroba:

• Mobilný manipulátor s kontrolou kvality – robotický manipulátor vybavený kamerami a senzormi, ktorý sa pohybuje po fabriky, zbiera diely a súčasne vykonáva vizuálnu kontrolu. Dátový tok z kamier ide cez 5G do AI modelu, ktorý hodnotí kvalitu.
• Profinet cez 5G – priemyselná komunikácia, tradične káblová, beží bezdrôtovo cez 5G. Umožňuje flexibilné preusporiadanie liniek bez ťahania nových káblov.
• Ovládací panel cez 5G – operátori riadia a monitorujú stroje z mobilných panelov alebo tabletov, pripojených cez 5G, s okamžitou odozvou.
• Digitálne dvojča – virtuálny model výrobnej linky či zariadenia synchronizovaný v reálnom čase s fyzickým svetom. Vďaka 5G sú dáta z výroby k dispozícii bez oneskorenia.
• Rozšírená realita (AR) – technici používajú AR okuliare na inštrukcie, vzdialenú podporu či vizualizáciu krokov údržby, pričom 3D obsah sa streamuje cez 5G.

Tieto príklady sú kľúčové aj z pohľadu našej série „AI pre Slovenské Výrobné Podniky“ – za každou aplikáciou stojí analýza dát, algoritmy strojového učenia či počítačové videnie.

Ako 5G a AI menia kľúčové procesy vo výrobe

1. Prediktívna údržba: menej odstávok, viac kapacity

Pri klasickej údržbe sa stroje servisujú podľa plánu alebo až keď sa pokazia. Prediktívna údržba využíva:

• senzory (vibrácie, teplota, prúd, tlak),
• rýchly prenos dát cez 5G,
• AI modely, ktoré dokážu zo vzorov v dátach rozpoznať vznikajúcu poruchu.

V prostredí 5G kampusu môže podnik:

• zbierať dáta zo stoviek zariadení v reálnom čase,
• testovať rôzne AI modely v TestBed 4.0 bez rizika pre vlastnú výrobu,
• overiť, ktoré signály sú skutočne dôležité (napr. vibrácie ložísk pri vysokých otáčkach),
• nastaviť procesy zásahov – od automatického vytvárania úloh v systéme údržby až po vzdialené usmernenie technika cez AR.

Praktický prínos pre slovenský podnik:

• zníženie neplánovaných odstávok o desiatky percent,
• lepšie plánovanie náhradných dielov,
• vyššia využiteľnosť kapacity strojov počas roka.

2. Kontrola kvality: od náhodnej kontroly k 100 % inšpekcii

5G kampus je ideálne prostredie pre AI kontrolu kvality:

• vysokorýchlostné kamery a senzory sú pripojené cez 5G,
• obraz dáta sa spracujú buď priamo na stroji, alebo v lokálnom serveri v kampuse,
• model počítačového videnia v reálnom čase rozhoduje, či je diel v poriadku.

To umožňuje:

• prejsť z náhodných odberov vzoriek na 100 % kontrolu,
• rýchlo reagovať na zhoršenie parametrov (napr. opotrebenie nástroja),
• zbierať štruktúrované dáta o chybách pre ďalšie zlepšovanie procesu.

Mobilný manipulátor v TestBed 4.0 je ukážkou, ako možno kombinovať robotiku, 5G a AI – robot nielen manipuluje s dielmi, ale zároveň sa stáva „mobilným pracoviskom kontroly kvality“.

3. Flexibilná výroba a customizácia

Zákazníci čoraz viac žiadajú variácie produktov, kratšie série a rýchle dodávky. Pevne „zadrôtované“ linky, ktoré sú optimalizované na jednu špecifikáciu, sú čoraz menej vhodné.

Priemyselný 5G kampus a TestBed 4.0 umožňujú:

• bezdrôtovo prepojovať stroje a zariadenia,
• rýchlo presúvať a pridávať pracoviská bez infraštruktúrnych zásahov,
• využiť digitálne dvojča na simuláciu zmien vo výrobe ešte pred ich realizáciou,
• automatizovať plánovanie a riadenie výroby na základe dát a AI algoritmov.

Výsledkom je flexibilná, modulárna výroba, ktorá dokáže ziskovo vyrábať aj menšie série a prispôsobené produkty – kľúčová vlastnosť „tovární budúcnosti“.

Kampusová sieť, bezpečnosť a kybernetické riziká

S rastúcou digitalizáciou rastie aj obava z kybernetických útokov. 5G kampusové siete pomáhajú tieto riziká zmierniť:

• fungujú nezávisle od verejnej mobilnej siete,
• všetky zariadenia v sieti sú známe a registrované,
• prístup je možné segmentovať podľa zón, rolí a typov zariadení,
• prenos dát je šifrovaný a kontrolovaný.

To je dôležité aj pri nasadzovaní AI a rozšírenej reality. Ak napríklad poskytovateľ technológie pristupuje na vaše zariadenia na diaľku, privátny 5G kampus umožňuje veľmi presne definovať, čo môže a čo nemôže vidieť či ovládať.

Pre slovenské firmy, ktoré sa zúčastňujú globálnych dodávateľských reťazcov (napr. automotive), je to silný argument pri auditoch: môžu preukázať, že ich digitálna infraštruktúra je na úrovni požadovanej medzinárodnými štandardmi.

Ako z toho vyťažiť slovenské podniky: praktický postup

Mnohé malé a stredné podniky majú pocit, že 5G kampus a TestBed 4.0 sú „príliš veľké“ alebo „príliš akademické“ projekty. V skutočnosti môžu byť veľmi praktickým nástrojom, ako začať s AI a Priemyslom 4.0 bez vysokého rizika.

Krok 1: Identifikujte konkrétny problém, nie technológiu

Namiesto otázky „Ako nasadiť 5G?“ si položte:

• Kde najviac strácame peniaze? (neplánované odstávky, zmetkovitosť, prestoje, prepracovania…)
• Ktoré procesy sú kritické pre dodávky kľúčovým zákazníkom?
• Kde máme dáta, ale nevyužívame ich?

Z týchto odpovedí vznikne 1–2 priority, na ktoré sa oplatí zamerať prvé pilotné projekty.

Krok 2: Otestujte koncept v TestBed 4.0

Namiesto experimentovania „na živej výrobe“ môžete:

• v testbede nasimulovať váš proces alebo jeho časť,
• preveriť, aký typ senzoriky potrebujete,
• otestovať AI modely (napr. rozpoznávanie chýb, predikcia poruchy),
• vyhodnotiť, aké objemy dát bude 5G sieť prenášať a akú odozvu potrebujete.

Výsledkom je overený koncept (PoC) s reálnymi číslami – náklady, prínosy, technologické požiadavky.

Krok 3: Pripravte roadmapu digitalizácie a AI

Na základe pilotu je možné pripraviť realistický plán, ktorý:

• rozdelí investície do digitálnej infraštruktúry (5G, Wi-Fi, IoT, servery),
• definuje postupné kroky – od zberu dát cez reporting až po AI,
• zohľadní aj ľudský faktor – tréning operátorov, údržby, procesných inžinierov,
• počíta s integráciou na existujúce ERP/MES systémy.

Takáto roadmapa je dnes často požadovaná aj veľkými odberateľmi – chcú vidieť, že ich dodávatelia majú plán, ako zvládnuť prechod na Priemysel 4.0.

Krok 4: Škálovanie riešení do vlastnej fabriky

Až keď máte overenú technológiu, proces a prínosy v prostredí testbedu, prichádza na rad implementácia vo vašom závode:

• vybudovanie alebo prenájom vhodnej komunikačnej infraštruktúry (nie vždy musí ísť hneď o vlastnú 5G sieť),
• postupné pripájanie liniek a zariadení,
• prepojenie s firemnými systémami,
• priebežné vyhodnocovanie prínosov a úpravy AI modelov.

Kľúčom je ísť inkrementálne, ale konzistentne – nie sériou nesúvisiacich experimentov.

Čo znamená TestBed 4.0 pre budúcnosť slovenského priemyslu

Prvý priemyselný 5G kampus a TestBed 4.0 nie sú len technologickou zaujímavosťou. Predstavujú strategickú infraštruktúru, vďaka ktorej:

• môžu slovenské výrobné podniky testovať a nasadzovať AI riešenia v bezpečnom prostredí,
• vzniká miestna kompetencia – odborníci, ktorí rozumejú slovenským podmienkam a špecifikám výroby,
• sa Slovensko môže zapojiť do európskych inovačných projektov v oblasti Priemyslu 4.0.

V kontexte našej série „AI pre Slovenské Výrobné Podniky: Priemysel 4.0“ je 5G kampus v Košiciach akousi „štartovacou dráhou“: ukazuje, že spojenie 5G, digitálnych dvojčiat, prediktívnej údržby, AI kontroly kvality a rozšírenej reality nie je sci-fi, ale praktická cesta k vyššej produktivite a stabilným dodávkam.

Ak chcete, aby bol váš podnik v roku 2030 stále konkurencieschopný, je dobré začať práve teraz:

• identifikovať prvý zmysluplný use-case,
• zoznámiť sa s technológiami v testbed prostredí,
• vybudovať základnú dátovú a komunikačnú infraštruktúru.

Otázka teda už nie je „či“, ale „ako a kedy“ začnete tieto technológie využívať vo vlastnej fabrike. A 5G kampus s TestBed 4.0 môže byť presne to miesto, kde urobíte prvý bezpečný krok.