Inżynieria przyszłości


20-11-2018 20:39:00

Z tym przewidywaniem jest tak, że jeśli ktoś przewidzi, co będzie za rok – to może zarobić niezłe pieniądze. Jeżeli za pięć lat, to zarobi już trochę mniej. Jeżeli natomiast przewidzi, co będzie za lat  czterdzieści – zostanie powszechnie uznany za wariata.”

(Stanisław Lem)

Istnieje wiele klasyfikacji okresów rozwoju cywilizacji technicznej, poczynając np. od epoki kamienia łupanego. Dzisiaj bliższe są nam te, które prowadzą wprost do obecnego stanu i pozwalają nam patrzeć w przyszłość. Pytanie, czy musimy to robić? Tak, musimy, zwłaszcza my, którzy uczestniczymy w procesie kształcenia od dziecięcych lat poczynając, a kończąc na procesie doktoryzowania. Dalszy (konieczny!) rozwój to proces samokształcenia niezbędny do rozwoju kreatywnego myślenia i tworzenia innowacyjnych rozwiązań, a w końcu nowych technologii, zwłaszcza tych, które nas wszystkich fascynują – technologii przełomowych. Właśnie ich rozwój w obszarze techniki to kluczowy element warunkujący nasze myślenie o inżynierii przyszłości. Te przełomy – rewolucje ostatnich stuleci – określa się często jako cztery rewolucje. Pierwsza rewolucja przemysłowa to MECHANIZACJA, zwana często Przemysłem 1.0. Druga – ELEKTRYFIKACJA, czyli Przemysł 2.0. Trzecia – CYFRYZACJA, czyli Przemysł 3.0. I w końcu – SIEĆ/INTERNET, czyli Przemysł 4.0.

Jak sądzę, każdy jest w stanie podać wiele konkretnych zdarzeń umiejscowionych w czasie i wskazujących, że taką klasyfikację możemy przyjąć jako punkt wyjścia. W dalszym rozwoju coraz skuteczniej integrować będziemy (co już zresztą skutecznie czynimy, choć to dopiero początek) efekty wszystkich tych rewolucyjnych przełomów w jedną całość. Zacierają się granice z pozoru różnych dziedzin, tworząc zintegrowany Przemysł 4.0.

O ile wiek XX nazywany jest często wiekiem elektroniki i informatyki, to przewidywało się, że wiek XXI stanie się wiekiem automatyki i robotyki w bardzo szerokim pojęciu tego słowa. To właśnie w tej dziedzinie w najszerszym stopniu następuje integracja osiągnięć każdej z tych czterech rewolucji – wykorzystując wyniki cyfryzacji w procesach wytwarzania, przetwarzania, przesyłania i odczytu informacji, energię elektryczną do przełomowych rozwiązań w mechanice i prowadząc w ten sposób wprost do pojęcia Przemysłu 4.0., który już dziś przejawia się np. w koncepcji Internetu Rzeczy (Internet of Things – IoT).

Należy podkreślić, że mechanikę powinno się rozumieć bardzo szeroko – od mikroskopijnych urządzeń o rozmiarach mikro- i nanometrycznych wytwarzanych głównie w krzemie, przez skomplikowane drukarki 3D czy wielowrzecionowe niezwykle precyzyjne obrabiarki  i – w końcu – po ogromne maszyny pozwalające przemieszczać szybko i sprawnie, z niezwykłą precyzją niewyobrażalne wręcz ciężary.

U podstaw opisywanego rozwoju leżą systemy cyfrowej elektroniki, informatyki i telekomunikacji, takie jak przetwarzanie gigantycznych zbiorów danych (Big Data Maining), obliczenia w chmurze (Cloud Computing), a w efekcie perspektywy efektywnego budowania i wykorzystania sztucznej inteligencji wraz z wbudowaniem jej wprost w inteligentne sieci 5. generacji (Sieci 5G). Jeżeli dodamy do tego technologię bloków danych, tworzące niekończące się łańcuchy (Blockchain), zapewniającą zdecydowany wzrost bezpieczeństwa we wszystkich tych obszarach – to mamy dający się przewidzieć obraz rozwoju wszystkich dziedzin technicznych i inżynieryjnych. Te procesy dotyczą oczywiście nie tylko przemysłu – dotyczą nas wszystkich, naszego życia codziennego toczącego się w przyszłości w inteligentnych mieszkaniach, w inteligentnych miastach i regionach.

Zaznaczę tylko, że to bardzo złożone zagadnienia przede wszystkim z obszaru psychologii społecznej, socjologii i prawa. To muszą być procesy akceptowane przez ludzi; humanizacja całego tego obszaru to wymóg niezbędny – warunek konieczny. Jeszcze raz podkreślę, że obecne systemy prawne są zupełnie nie dostosowane do zdarzeń i nieuchronnych zmian w mentalności całych społeczeństw, wywołanych wdrażaniem rozwiązań Przemysłu 4.0. A będą to zdarzenia o niespotykanej dotychczas dynamice czasowej i przestrzennej. W coraz większym stopniu włączać się w ten proces będą nie tylko kraje rozwinięte, ale też gospodarki rozwijające się i wschodzące – Azji, Afryki, Oceanii i obu Ameryk.

Sztuczna inteligencja, której rozwój leży u podstaw tych procesów, rodzi również wiele zagrożeń. Elon Musk twierdzi, że jest groźniejsza niż bomba atomowa, a Stephen Hawking, że może ona zniszczyć ludzkość. Mimo to firmy technologiczne inwestują miliardy dolarów w ten obszar.

Grupa 116 naukowców, biznesmenów i aktywistów opublikowała list otwarty do Organizacji Narodów Zjednoczonych, domagając się zakazu używania na polu walki tzw. autonomicznych rodzajów broni, czyli robotów morderców, do obsługi których nie trzeba ludzi.

Kogo potrzebuje więc inżynieria przyszłości? Jakie umiejętności powinny być kształtowane w ramach studiów inżynierskich? To bardzo trudne pytanie, stawiane przed uniwersytetami (politechnikami) i innymi szkołami wyższymi kształcącymi w obszarze nauk technicznych, inżynieryjnych, ścisłych, ale także społecznych i humanistycznych.

Według kognitywisty Marka Peschla z Uniwersytetu Wiedeńskiego, brak umiejętności tworzenia innowacji można nazwać analfabetyzmem XXI wieku. Inni twierdzą, że człowiek wchodzący obecnie na rynek pracy, będzie nawet kilkunastokrotnie zmieniał w swym życiu zawody, pracując w kilku różnych branżach.

Nie przewiduję negatywnego wpływu Przemysłu 4.0 na rynek pracy. Zniknie wiele zawodów, ale pojawi się ich znacznie więcej i z większą niż obecnie liczbą miejsc pracy. To wszystko za życia jednego pokolenia, wchodzącego dziś na rynek pracy.

Jaką wiedzę i umiejętności powinien mieć przyszły inżynier? Na pewno musi mieć fundamentalną wiedzę z różnych dziedzin (w tym społecznych i humanistycznych), być wyposażony w nowoczesne narzędzia, a w szczególności z zakresu teleinformatyki, elektroniki, automatyki i robotyki. Przede wszystkim zaś być otwartym na nową wiedzę, potrafiącym się uczyć przez całe życie, z umiejętnością kreatywnego myślenia i tworzenia innowacyjnych rozwiązań.

Z drugiej strony wciąż pogłębia się zapotrzebowanie na niektóre zawody.

Komisja Europejska ocenia, że w UE brakuje ok. 275 tys. pracowników IT, a do 2020 r. braki te sięgną 1 mln. W samej Polsce deficyt pracowników w branży IT szacuje się na ok. 50 tys. osób. Zapotrzebowanie na aplikacje wzrośnie pięć razy szybciej niż możliwości dostarczania ich przez działy IT.

Jednocześnie wg wyników badań prowadzonych w projekcie „ Naukowiec” (Krajowy Punkt Kontaktowy Programów Europejskich) w Europie brakuje ok. 1 mln. naukowców, zwłaszcza w sektorze prywatnym. Obserwuje się trend przechodzenia najlepszych naukowców z uczelni i instytutów badawczych (zwłaszcza publicznych) do przemysłowych ośrodków badawczo-rozwojowych. Szczególnie nasila się to w Polsce. To dobry trend, ale niebezpieczny, bowiem pozbawia instytucje naukowe niezbędnej kadry, a wobec powszechnego braku naukowców rezerwy są w tym obszarze niewielkie. Okazuje się, że Polska w niektórych aspektach dotyczących tego zagadnienia jest w czołówce Europy.

Dysponujemy większą liczbą absolwentów kierunków ścisłych i technicznych (ok. 1,7 tys. na 1 mln. mieszkańców ) niż Francja i porównywalną z Wielką Brytanią. Ubiegłoroczny ranking IESE „ Cities in Motion Index” zakwalifikował mimo to tylko dwa polskie miasta do pierwszej setki listy najbardziej inteligentnych miast świata: Warszawę (54. miejsce) i Wrocław (95. miejsce). Być może niedługo dołączy do niech również Opole.<przy linii>

Jeżeli dodamy do tego nowoczesną infrastrukturę badawczą rozwiniętą w latach 2007–2017 z funduszy strukturalnych i bardzo dobre opinie o absolwentach polskich uczelni, zwłaszcza w obszarze nauk ścisłych i technicznych praktycznie w całym świecie, to jak sądzę, jesteśmy w stanie znaleźć się w czołówce krajów kształtujących inżynierię przyszłości i najtrafniej odpowiadających na jej wyzwania. Czy wykorzystamy tę szansę? Jakie warunki ku temu muszą być spełnione? To już tematy na odrębne rozważania.

prof. dr hab. inż. Jan Szmidt, Rektor Politechniki Warszawskiej

Komentuje Waldemar Rukść

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl