Technik výroby stavebných materiálov

Charakteristika:
Ako sa dáta stávajú strategickým zdrojom pre firmy, bude sa zvyšovať ich zložitosť, narastie počet analyzovaných premenných ako aj typy a rýchlosť vykonávaných analýz. Takmer všetky analýzy, ktoré sa postupne v organizačných procesoch udomácnia, budú založené na strojovom učení („machine learning“ alebo ML) a rôznych metódach umelej inteligencie („artificial intelligence“, AI alebo UI). Približne do roku 2024 bude podľa trhových analytikov rozsah manuálnych a ad-hoc úkonov týkajúcich sa manažmentu dát a informácií redukovaný o minimálne 45%, a to najmä vďaka strojovému učeniu (ML) a automatizácii používajúcej rôzne prvky UI. Už do troch rokov sa očakáva, že polovica všetkých analytických dopytov bude generovaná skrz spracovanie hlasu a prirodzeného jazyka, čo bude znamenať významnú rolu UI ako iniciátora a interpretátora analýz. Jedna z kľúčových technológií podporujúcich UI a analytiku vo všeobecnosti sú tzv. grafové databázy (na rozdiel od dnes štandardných relačných, SQL riešení) – u týchto sa predpokladá 100% medziročný trhový nárast v najbližších troch až piatich rokoch.

Charakteristika:
Integrovanie kybernetickej bezpečnosti, bezpečnosti prevádzky (šifrovanie, heslá, účty a kľúče, autentizácia, digitálne podpisy, bezpečnostné schránky a pod.), kontrola prístupu, kontrolné platformy a pod. ako reakcia na nárast hodnoty dát, možnosť ovládania prostredia na diaľku, nárast počtu a rozmanitosti útokov, nové spôsoby a ciele útokov a kybernetického zločinu. Útoky sa zameriavajú na systémovú infraštruktúru aj na koncové užívateľské zariadenia a zariadenia a zariadenia IoT.

Charakteristika:
Nanotechnológia je odvetvie špičkových technológií, ktoré pracuje s jednotlivými atómami a molekulami. Takáto presnosť umožňuje využívať prírodné zákony v prospech človeka na kvalitatívne novej úrovni. Vo výrobe stavebných materiálov sa jedná o nanočastice, ktoré možno použiť ako prímesi do náterov, omietok, betónov a podobne alebo o nanovlákna, ktoré plnia funkciu transportnej bariéry (tepelná izolácia) alebo výstužnú funkciu (rozptýlená výstuž, uhlíkové nanorúrky, zvýšenie odolnosti a predĺženie životnosti). Zo stavebnej chémie ide o náterové hmoty či impregnácie, ktoré regulujú priedušnosť, hydrofobicitu, nasiakavosť, pôsobia antibakteriálne, alebo antigraffiti. Ako prímesi do omietkovín či betónu sa osvedčili častice TiO2, ktoré pôsobia fotokatalyticky (pôsobením ultrafialového žiarenia sa redukujú škodliviny v ovzduší, rozložia baktérie a prachové častice).

Charakteristika:
Strojové učenie je proces použitia matematických modelov dát, pomocou ktorých sa počítač učí bez priamych inštrukcií. Technológia sa považuje za súčasť umelej inteligencie. Strojové učenie využíva algoritmy na identifikáciu vzorov v dátach, ktoré sa potom používajú na vytvorenie dátového modelu, ktorý dokáže formulovať predpovede. S väčším množstvom dát a viac skúsenosťami sú výsledky strojového učenia presnejšie. Vďaka prispôsobiteľnosti je možné technológiu využívať v situáciách, keď sa dáta neustále mena, kedy sa charakter požiadaviek alebo úloh stále posúva alebo kedy by naprogramovanie riešenia nebolo efektívne možné. Aplikácia strojového učenia v reálnom čase ukazuje, že je možné použiť nepretržitý tok transakčných dát a upravovať modely v reálnom čase, čo umožňuje nové spôsoby získavania analyzovaných informácií.

Charakteristika:
Používanie vodíka ako doplnku alebo náhrady v aplikáciách spaľovania paliva so vzduchom (kyslík) vedie k zvyšovaniu tepelného prenosu, v dôsledku čoho dochádza k rýchlejšiemu taveniu, zmäkčovaniu alebo výpalu nekovových materiálov. Cieľom použitia vodíka pri spracovávaní nekovových materiálov je zníženie emisií skleníkových plynov, zvýšenie efektivity tavenia nekovových materiálov a zníženie energetickej bilancie. Cieľom použitia vodíka pri nekovových materiálov je zníženie emisií skleníkových plynov, zvýšenie efektivity tavenia nekovových materiálov a zníženie energetickej bilancie.

Charakteristika:
Charakteristickou vlastnosťou súčasnej situácie vo výrobe je rastúca cena ľudskej práce. Zvyšujú sa požiadavky na kvalitu a spoľahlivosť výrobkov a ručná práca už nestačí na udržanie vysokého stupňa kvality. Silná konkurencia vedie k stále rýchlejším inováciám výrobkov, na ktoré musí výroba pružne reagovať. Všetky tieto aspekty naplňuje robotizácia výrobných procesov. Slúži k čiastočnému, alebo úplnému vylúčeniu človeka z výrobného procesu tam, kde je obmedzovacím faktorom, alebo je výrobným procesom ohrozovaný. Postupné zavádzanie robotizácie má odstrániť stereotypnú manuálnu prácu, dosiahnuť vyššiu efektivitu a BOZP. Tvarovanie, obrábanie povrchové úpravy i zbežná kontrola sú dnes automatizované procesy, ktoré vyžadujú operátorov na strane robota/počítača. Očakáva sa ďalšia robotizácia: manipulácia výrobkov na palety, plne automatizovaný presun výrobkov na balenie/sklad. Všetky tieto zmeny si budú vyžadovať príslušných operátorov a programátorov. Cieľ robotizácie je zvýšenie efektivity výroby, využitie vyššie kvalifikovanej pracovnej sily.

Charakteristika:
Automatizácia = riadenie výrobných a iných procesov bez priameho zásahu človeka. Zavádzaním automatizácie vo výrobných odvetviach sa produkujú výrobky bez priameho ľudského zásahu, pomocou automatizovaných a poloautomatických výrobných strojov a zariadení, prevádzok. Účasť ľudského faktora pri výrobe sa nevylučuje napr. pri technickom postupe, ktorý kontroluje a riadi prácu strojov (nastavovanie strojov, zadanie programu, zásobovanie materiálom, údržba a pod.). Automatizácia je prienikom poznatkov elektrotechniky, strojárstva a informatiky. Využitie sofistikovanej automatizácie je najmä vo výrobných odvetviach. Výhody automatizácie: vyššia produktivita práce, rast výroby, znižovanie nákladov, zlepšovanie opakovateľnej kvality výrobkov, redukcia vznikajúcich chýb vo výrobe v dôsledku ľudského faktora. Zavádzaním automatizácie sa očakáva postupné nahrádzanie ľudského faktora pri výrobných, riadiacich a iných procesoch.

Charakteristika:
Cieľom digitalizácie je optimalizácia výrobných a zásobovacích procesov, zoštíhľovanie výroby a logistiky, zvyšovanie efektívnosti výrobných postupov a výkonnosti zariadení, ako aj redukcia prevádzkových nákladov.

Charakteristika:
Odpadové teplo vo výrobe nekovových materiálov je len do malej miery využité na predohrev vsádzky, alebo ohrev spaľovacích zmesí, vo väčšine prípadov sa jedná o energetické straty. Vyššia technologická využiteľnosť tohto tepla do určitej miery zvýši ekonomickú výhodnosť procesu. Cieľom energetickej hospodárnosti s odpadovým teplom v priemysle je účinnejšie využitie odpadového tepla vo výrobe.

Charakteristika:
Bioplyn je alternatívou k zemnému plynu a jedná sa o objemovo rastúci obnoviteľný zdroj, ktorý pochádza z biologicky aktívnych centier (čističky vôd, skládky). Dnes je zemný plyn bežne využívaný pri spracovaní nekovových materiálov, a jeho nahradenie bioplynom by pre technológa znamenalo výzvu v logistike a zabezpečení stálych technologických parametrov.

Charakteristika:
Technológia výroby cementov spočíva na báze novej surovinovej základne pre výpal cementu a moderných progresívnych technológií výroby betónu a transportbetónu so zvýšenou trvanlivosťou v agresívnom prostredí, so zvláštnym zreteľom na vývoj environmentálne-priateľských cementov a špeciálnych cementov s výnimočnými úžitkovými vlastnosťami. Spoločným menovateľom inovatívnych cementov je ekonomická a ekologická prijateľnosť pri garantovaní všetkých technicky významných vlastností cementu potrebných pre konštrukčný betón.

Charakteristika:
Výroba sklokeramických, sklených alebo keramických výrobkov, ktoré sú väčšinovo alebo plne na báze doteraz nevyužívaných surovín z iných výrob anorganických nekovových materiálov/príbuzného priemyslu (upcycling). Významným príkladom je výroba zvukovo a tepelne izolačných sklokeramických pien založených na nerecyklovaných frakciách znečisteného skla pochádzajúcich od spotrebiteľov a priemyslu, keramických zlomkov a prachov a prachových kontaminantov. Tieto peny sú vysoko výhodnou náhradou PS izolácií budov, keďže sa jedná o riešenie s dlhšou životnosťou a pridanou výhodou ohňovzdornosti. Ďalšími príkladmi sú funkčné sklá vytavené z odpadov využité na účely nosičov katalyzátorov/priamo s katalytickými účinkami. Niektoré kombinácie sa dajú využiť ako úžitková keramika, alebo cementy. Cieľom upcyclingu je využitie existujúcich technológií a materiálov na výrobu materiálov zo sekundárnych surovín a ekologické stavebné materiály.

Charakteristika:
Recyklovateľnosť nekovových materiálov znamená opätovné použitie týchto prvkov v konštrukciách s nižšími nárokmi. Cieľom zberu a charakterizácie nevyužiteľných surovín je zvýšenie efektivity nakladania so surovinami / zamedzenie stratám na odpade. V oblasti stavebných materiálov ide o opätovné použitie stavebných materiálov zo zbúraných stavieb, ktoré sa použijú napr. ako podkladový materiál pri výrobe/rekonštrukcii cestnej dopravnej siete, budovaní základov nových stavebných konštrukcií a pod. V sklárskej výrobe je niekoľko výstupov „odpadu“, ktorý môže byť považovaný za surovinu pri výrobe iných výrobkov ako je sklo. Ide napr. o odprachy z filtrov, kaly pri brúsení a opracovávaní výrobkov, výmety z liniek, vysoko-chybové výrobky (najmä u vlákien) a pod. Tieto výstupy potrebujú charakterizáciu (chemická, fyzikálna), kategorizáciu a logistiku pred ďalším spracovaním v danom pracovisku / odvozom na iné pracovisko.

Charakteristika:
V súčasnom období sa vo svete rozšírilo využitie mikrovlnnej energie v rôznych priemyselných odvetviach, najmä na účely komunikácie a ohrevu. Mikrovlnný ohrev začal využívať hlavne potravinársky priemysel pri tepelnom spracovaní potravín. Neskôr sa začala mikrovlnná energia aplikovať aj v chemických procesoch, v úpravníctve, pri sušení dreva, pri spracovaní plastov a skla, vulkanizácií gumy, tavení kovov, pri spracovaní uhlia a keramických materiálov a podobne.