Αθανάσιος Καλογεράς: Η νέα Βιομηχανική Επανάσταση είναι εδώ ΒΙΝΤΕΟ
Ο Δρ. Αθανάσιος Καλογεράς, διευθυντής Ερευνών του ΙΝΒΙΣ μιλάει στην «Π» για την καινοτομία που παράγεται στο Ινστιτούτο
Ο διευθυντής Ερευνών του Ινστιτούτου Βιομηχανικών Συστημάτων του Ερευνητικού Κέντρου «Αθηνά», Δρ. Αθανάσιος Καλογεράς, μιλά για τις τεχνολογικές εξελίξεις που διαμορφώνουν το παρόν και το μέλλον της παραγωγής και της καθημερινότητας. Από την τεχνητή νοημοσύνη και τα «έξυπνα» συστήματα μέχρι τα ψηφιακά δίδυμα και την τρισδιάστατη εκτύπωση ιστών, αναδεικνύει τον ρόλο της έρευνας στην καινοτομία. Παράλληλα, αναφέρεται στις προοπτικές για τους νέους επιστήμονες στην Ελλάδα, υπογραμμίζοντας τη σημασία της σύνδεσης έρευνας, επιχειρήσεων και κοινωνίας σε ένα διαρκώς μεταβαλλόμενο περιβάλλον.
-Κύριε Καλογερά, διαθέτετε πολυετή εμπειρία στον χώρο της έρευνας και της καινοτομίας. Σήμερα ακούμε διαρκώς για έξυπνα συστήματα, ανθρωπόμορφα ρομπότ, internet of things, τεχνητή νοημοσύνη, κ.ά. Πόσο επηρεάζουν ήδη τη ζωή μας αυτές οι τεχνολογίες και τι αναμένεται τα επόμενα χρόνια;
Καταρχάς, να σας καλωσορίσω στο Ινστιτούτο Βιομηχανικών Συστημάτων στην Πάτρα. Το Ινστιτούτο μας, όπως υποδηλώνει και η ονομασία του, δραστηριοποιείται στον τομέα των βιομηχανικών συστημάτων και ειδικότερα στο τεχνολογικό υπόβαθρο που υποστηρίζει τη μετάβαση σε πιο ευέλικτα και «έξυπνα» μοντέλα παραγωγής.
Οι τεχνολογίες που αναφέρατε–από τα αισθητήρια και το Internet of Things μέχρι τη συλλογή και ανάλυση μεγάλων δεδομένων και την τεχνητή νοημοσύνη–συνθέτουν ένα ολοκληρωμένο οικοσύστημα λύσεων που ήδη αξιοποιείται για τη βελτιστοποίηση της παραγωγής. Μέσα από αυτές τις τεχνολογίες, οι βιομηχανικές διαδικασίες γίνονται πιο αποδοτικές, πιο ευέλικτες και περισσότερο προσαρμοσμένες στις σύγχρονες ανάγκες.
Ωστόσο, το σημαντικό είναι ότι αυτό το μοντέλο έχει πλέον ξεπεράσει τα όρια της βιομηχανίας. Εχει επεκταθεί σε τομείς της καθημερινής ζωής, όπως τα «έξυπνα» κτίρια, τα οποία διαθέτουν αντίστοιχες ανάγκες αυτοματοποίησης, η γεωργία ακριβείας, όπου χρησιμοποιούνται αισθητήρες και drones για την παρακολούθηση των καλλιεργειών, αλλά και ο πολιτισμός, με εφαρμογές όπως τα ψηφιακά δίδυμα μνημείων. Συνολικά, μιλάμε για ένα πλέγμα τεχνολογιών που ενσωματώνεται σε αυτό που ονομάζουμε «έξυπνες πόλεις» ή «έξυπνα περιβάλλοντα». Πρόκειται ουσιαστικά για τη μεταφορά τεχνογνωσίας από τον βιομηχανικό χώρο σε εφαρμογές που επηρεάζουν άμεσα την καθημερινότητα και την ποιότητα ζωής των πολιτών.
-Θα μπορούσαμε να πούμε ότι το ΙΝΒΙΣ αξιοποιεί υπάρχουσες τεχνολογίες και βρίσκει νέα πεδία εφαρμογής ή παράγει και δική του καινοτομία;
Στην πραγματικότητα συμβαίνουν και τα δύο. Το Ινστιτούτο λειτουργεί αφενός ως φορέας που αξιοποιεί και ενσωματώνει υπάρχουσες τεχνολογικές λύσεις, αφετέρου όμως δίνει ιδιαίτερη έμφαση στην έρευνα και την παραγωγή νέας γνώσης. Υλοποιούμε έναν μεγάλο αριθμό ερευνητικών έργων –αυτή τη στιγμή περίπου 100– τα οποία χρηματοδοτούνται κυρίως από ευρωπαϊκά προγράμματα, όπως το πλαίσιο «Ορίζοντας». Μέσα από αυτά προκύπτουν καινοτόμα αποτελέσματα, τα οποία αναπτύσσονται από τους ερευνητές και τους συνεργαζόμενους μηχανικούς του Ινστιτούτου.
-Ο τίτλος του Ινστιτούτου παραπέμπει στα βιομηχανικά συστήματα. Πρόκειται όμως για ένα ευρύτερο και πολυεπίπεδο αντικείμενο; Σε ποιους τομείς εστιάζετε;
Πράγματι, παρότι ο τίτλος παραπέμπει σε έναν συγκεκριμένο χώρο, το αντικείμενο είναι πολυεπίπεδο και ιδιαίτερα διευρυμένο. Η βασική μας εστίαση είναι στις τεχνολογίες, που υποστηρίζουν τη μετάβαση στη βιομηχανία 4.0 και 5.0, δηλαδή στη μετεξέλιξη του παραγωγικού μοντέλου προς πιο ευέλικτες και «έξυπνες» μορφές.
Για να υποστηριχθεί αυτή η μετάβαση, το Ινστιτούτο οργανώνεται σε έξι έως επτά βασικές ερευνητικές περιοχές. Μεταξύ αυτών περιλαμβάνονται τα ενσωματωμένα συστήματα, που σχετίζονται κυρίως με το υλικό (hardware), τα ευφυή συστήματα και η ρομποτική, καθώς και τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης και τα αυτόνομα συστήματα.
Παράλληλα, δραστηριοποιούμαστε στον τομέα της επιχειρησιακής ολοκλήρωσης και διαλειτουργικότητας, στα ευφυή συστήματα παραγωγής, στην κυβερνοασφάλεια, αλλά και στις προηγμένες δομές και υλικά. Συνολικά, το Ινστιτούτο κινείται πάνω σε τρεις βασικούς επιστημονικούς άξονες: του ηλεκτρολόγου μηχανικού, του μηχανικού πληροφορικής και του μηχανολόγου μηχανικού, πάνω στους οποίους αναπτύσσεται όλο το εύρος των δραστηριοτήτων μας.
-Πώς αλλάζουν οι «έξυπνες» τεχνολογίες, όπως η τεχνητή νοημοσύνη, το βιομηχανικό περιβάλλον και την παραγωγή; Και κατά πόσο η Ελλάδα ακολουθεί αυτή την επανάσταση;
Αυτό που ζούμε σήμερα είναι ουσιαστικά η τέταρτη βιομηχανική επανάσταση, της οποίας βασικό στοιχείο είναι η αξιοποίηση της πληροφορίας. Το ζητούμενο δεν είναι απλώς η συλλογή δεδομένων, αλλά ο μετασχηματισμός τους σε τεχνολογικές λύσεις που μπορούν να επιλύουν προβλήματα με «έξυπνο» τρόπο.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η βιομηχανική παραγωγή, όπου μέσω της ανάλυσης δεδομένων από μηχανές και συστήματα είναι δυνατό να προβλεφθεί μία πιθανή βλάβη πριν αυτή συμβεί. Ετσι, αντί να διακοπεί η παραγωγή και να προκληθεί υψηλό κόστος, πραγματοποιείται προληπτική συντήρηση, μειώνοντας σημαντικά τις απώλειες.
Αντίστοιχες εφαρμογές συναντώνται και σε άλλους τομείς. Στην αγροτική παραγωγή, για παράδειγμα, η χρήση αισθητήρων, drones και δορυφορικών δεδομένων επιτρέπει την έγκαιρη ανίχνευση ασθενειών στις καλλιέργειες, πριν αυτές εξαπλωθούν, προστατεύοντας έτσι την παραγωγή.
Στον τομέα των κτιρίων και της ενέργειας, η μοντελοποίηση των συστημάτων και η ανάλυση δεδομένων βοηθούν στη βελτιστοποίηση της κατανάλωσης και στη λήψη στοχευμένων αποφάσεων για επενδύσεις και παρεμβάσεις.
Σε ό,τι αφορά την Ελλάδα, η χώρα ακολουθεί την τάση αυτή, με διαφορετικά όμως επίπεδα ωριμότητας ανά κλάδο. Η κατεύθυνση είναι σαφής: η σταδιακή ενσωμάτωση των τεχνολογιών αυτών σε όλο και περισσότερους τομείς της οικονομίας και της παραγωγής.
-Μιλάμε ουσιαστικά για μοντέλα πρόγνωσης που προστατεύουν την παραγωγική διαδικασία. Ποιος είναι ο ρόλος του «ψηφιακού διδύμου» σε αυτό το πλαίσιο;
Ακριβώς, ένα σημαντικό κομμάτι αυτής της λογικής υποστηρίζεται από το ψηφιακό δίδυμο. Πρόκειται για την ψηφιακή αναπαράσταση ενός πραγματικού συστήματος ή αντικειμένου, το οποίο λειτουργεί παράλληλα σε περιβάλλον υπολογιστή.
Η πρώτη βασική λειτουργία του είναι η άμεση αντιστοίχιση με τον φυσικό κόσμο, δηλαδή ό,τι συμβαίνει στο πραγματικό σύστημα αποτυπώνεται και στο ψηφιακό του αντίστοιχο. Η δεύτερη είναι η δυνατότητα προσομοίωσης: πριν εφαρμοστεί μία αλλαγή στην πραγματική υποδομή –είτε πρόκειται για εργοστάσιο, είτε για κτίριο– μπορεί να δοκιμαστεί ψηφιακά, ώστε να αξιολογηθούν οι επιπτώσεις και να ληφθούν οι βέλτιστες αποφάσεις με εξοικονόμηση πόρων και μείωση ρίσκου.
Η τρίτη δυνατότητα αφορά τη διαχείριση εκδόσεων του συστήματος. Δηλαδή, υπάρχει πλήρης ιστορικότητα των αλλαγών, από την αρχική εγκατάσταση μέχρι τη σημερινή του μορφή. Αυτό είναι κρίσιμο, καθώς τα συστήματα εξελίσσονται συνεχώς μέσα από αναβαθμίσεις, προσθήκες ή αλλαγές λογισμικού και εξοπλισμού.
Ετσι, σε περίπτωση προβλήματος, μπορεί κανείς να εντοπίσει την αιτία, να ανατρέξει σε προηγούμενη κατάσταση και ενδεχομένως να επαναφέρει το σύστημα. Συνολικά, το ψηφιακό δίδυμο προσφέρει ένα ισχυρό εργαλείο πρόγνωσης, προσομοίωσης και ιχνηλασιμότητας των αλλαγών.
-Εχετε παραδείγματα εφαρμογών με «ψηφιακά δίδυμα»;
Ενα χαρακτηριστικό παράδειγμα εφαρμογής είναι το έργο Heritage Adapt, στο οποίο συμμετέχει το Ινστιτούτο. Στο πλαίσιο αυτό πραγματοποιείται η τρισδιάστατη ψηφιακή αποτύπωση του ναού του Επικούριου Απόλλωνα, ενός μοναδικού μνημείου μεγάλης αρχαιολογικής σημασίας, έργο του Ικτίνου.
Το μνημείο, που ενσωματώνει στοιχεία και των τριών αρχιτεκτονικών ρυθμών της αρχαιότητας, βρίσκεται σε απομακρυσμένη περιοχή της Πελοποννήσου και έχει περιορισμένη επισκεψιμότητα. Μέσα από τεχνικές ψηφιακού διδύμου και εξελιγμένους αλγορίθμους, το Ινστιτούτο έχει τη δυνατότητα να αφαιρεί ψηφιακά παρεμβάσεις, όπως ικριώματα και υποστηρικτικές δομές της αρχαιολογικής υπηρεσίας, ώστε να αναδεικνύεται η καθαρή μορφή του μνημείου. Ετσι δημιουργείται μία πιστή ψηφιακή αναπαράσταση της αρχικής του εικόνας, προσφέροντας νέες δυνατότητες μελέτης, ανάδειξης και κατανόησης της ιστορικής του μορφής.
Ενα ακόμα χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η ψηφιοποίηση των Πειραματικών Σχολείων του Πανεπιστημίου Πατρών, στο πλαίσιο δράσεων για τις «έξυπνες πόλεις». Εκεί έχει δημιουργηθεί τρισδιάστατο μοντέλο των κτιρίων, ενώ έχουν εγκατασταθεί αισθητήρες που καταγράφουν θερμοκρασία, υγρασία, θόρυβο και άλλες παραμέτρους. Με αυτόν τον τρόπο μελετάται η λειτουργία του κτιρίου και εξετάζονται σενάρια βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης και των συνθηκών διαβίωσης και εκπαίδευσης.
Παράλληλα, στο Ινστιτούτο έχει αναπτυχθεί και βιομηχανικός επιδεικτικός σταθμός, ο οποίος επιτρέπει την προσομοίωση παραγωγικών διαδικασιών και μπορεί να αξιοποιηθεί από επιχειρήσεις για βελτιστοποίηση λειτουργιών. Αντίστοιχες εφαρμογές έχουν ήδη υλοποιηθεί, όπως σε έργο που αφορά το εργοστάσιο της εταιρείας «Γιώτης» στο Αγρίνιο.
-Ποια είναι τα επόμενα ερευνητικά σας πρότζεκτ και προς ποιες κατευθύνσεις κινείται το Ινστιτούτο;
Ο βασικός άξονας της ομάδας μας παραμένει το αντικείμενο των ψηφιακών διδύμων. Πάνω σε αυτό χτίζονται τα επόμενα ερευνητικά έργα, τα οποία επεκτείνονται σε τέσσερις βασικούς τομείς: τη βιομηχανία, τον πολιτισμό και τον τουρισμό, τον αγροτικό τομέα και τη γεωργία ακριβείας, αλλά και τον τομέα της υγείας.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν έργα που βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη ή σε φάση επέκτασης στον χώρο της βιοϊατρικής τεχνολογίας, και συγκεκριμένα στην τρισδιάστατη εκτύπωση ιστών. Σε αυτό το πεδίο το Ινστιτούτο συνεργάζεται με καινοτόμες εταιρείες, από την Ιταλία που έχουν αναπτύξει εξειδικευμένους βιοαντιδραστήρες.
Οι συσκευές αυτές επιτρέπουν, με τη χρήση κυττάρων όπως οι οστεοβλάστες, την τρισδιάστατη εκτύπωση ιστών, με έμφαση κυρίως στην παραγωγή οστικού ιστού. Οι εφαρμογές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και δεν έχουν προχωρήσει σε κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους.
Η βασική ιδέα είναι η δημιουργία ενός βιολογικού «καλουπιού», βασισμένου στη γεωμετρία ενός ανθρώπινου οστού, μέσα στο οποίο αναπτύσσονται κύτταρα που οδηγούν στη δημιουργία νέου ιστού. Στόχος είναι η αναγέννηση οστού που να προσομοιάζει το φυσικό, προσφέροντας μία εναλλακτική στις παραδοσιακές λύσεις, όπως τα μεταλλικά εμφυτεύματα τιτανίου, ιδιαίτερα σε περιπτώσεις ηλικιωμένων ή ασθενών με οστικές βλάβες.
-Αυτά ακούγονται ιδιαίτερα προχωρημένα, σχεδόν επιστημονικής φαντασίας. Είναι πράγματι εφαρμόσιμα ή βρίσκονται ακόμη σε θεωρητικό επίπεδο;
Δεν πρόκειται για επιστημονική φαντασία, αλλά για ενεργή ερευνητική δραστηριότητα που ήδη αναπτύσσεται διεθνώς. Αντίστοιχες τεχνολογίες έχουν εμφανιστεί ακόμη και σε άλλους τομείς, όπως για παράδειγμα η τρισδιάστατη εκτύπωση τροφίμων από εταιρείες στη Γερμανία. Στην περίπτωσή μας μιλάμε για την ίδια βασική αρχή, δηλαδή την τρισδιάστατη εκτύπωση, με τη διαφορά ότι εδώ αφορά βιολογικούς ιστούς για ιατρικές εφαρμογές.
Πρόκειται για εξαιρετικά καινοτόμο πεδίο, το οποίο βρίσκεται ακόμη στα πρώτα του στάδια. Πριν φτάσουμε σε κλινική χρήση, απαιτείται εκτεταμένη πιστοποίηση των μεθόδων και σειρά δοκιμών, αρχικά σε εργαστηριακό επίπεδο, στη συνέχεια σε πειραματικά μοντέλα και τελικά σε κλινικές μελέτες σε ανθρώπους.
Ωστόσο, η επιστημονική προοπτική είναι ιδιαίτερα σημαντική και το αντικείμενο παρουσιάζει μεγάλο ερευνητικό ενδιαφέρον. Σε συνδυασμό μάλιστα με το ζήτημα της αξιοποίησης νέων επιστημόνων και της διαρροής εγκεφάλων προς το εξωτερικό, αναδεικνύεται η ανάγκη να υπάρχουν στην Ελλάδα ερευνητικά περιβάλλοντα που μπορούν να υποστηρίξουν και να κρατήσουν τέτοιου επιπέδου ανθρώπινο δυναμικό.
-Ποιο είναι το ανθρώπινο δυναμικό που στελεχώνει το Ινστιτούτο;
Στην Πάτρα το Ινστιτούτο απασχολεί περίπου 190 άτομα. Το δυναμικό αυτό περιλαμβάνει 11 μόνιμους ερευνητές, οι οποίοι χρηματοδοτούνται από τον τακτικό προϋπολογισμό, περίπου 25 συνεργαζόμενους καθηγητές πανεπιστημίου, μεταδιδάκτορες, υποψήφιους διδάκτορες, καθώς και αποφοίτους μεταπτυχιακών προγραμμάτων και μηχανικούς.
Ουσιαστικά, πρόκειται για ένα πλήρες και πολυεπίπεδο οικοσύστημα επιστημόνων, που καλύπτει όλο το φάσμα, από το επίπεδο του πανεπιστημιακού καθηγητή μέχρι τον νέο μηχανικό. Σε επίπεδο οργανισμού, το Ερευνητικό Κέντρο «Αθηνά», αριθμεί συνολικά περίπου 1.000 εργαζόμενους σε όλη τη χώρα, με έδρα την Αθήνα και παρουσία σε Πάτρα και Ξάνθη.
Η «Πελοπόννησος» και το pelop.gr σε ανοιχτή γραμμή με τον Πολίτη
Η φωνή σου έχει δύναμη – στείλε παράπονα, καταγγελίες ή ιδέες για τη γειτονιά σου.
Ακολουθήστε μας για όλες τις ειδήσεις στο Bing News και το Google News
