32 Ventil 22 /2016/ 1 ■ Kako ohraniti planet? Opredelitev Svetovne komisije za okolje in razvoj (Brundtlandina ko- misija) pravi, da trajnostni razvoj pomeni »zadovoljiti trenutne potre- be, ne da bi pri tem ogrožali zado- voljevanje potreb prihodnjih gene- racij«. Prav to bo pomembno vodilo pri razvoju prihajajočih tehnologij. Po mnenju številnih bodo glavna področja za razvoj tehnologij priho- dnosti povezana z učinkovito proi- zvodnjo in rabo energije, iskanjem novih virov energije ter izjemnim razvojem informacijsko-komuni- kacijskih tehnologij, proizvodnih in procesnih tehnologij, sodobnej- še mobilnosti, večje pozornosti za zdravje ljudi, učinkovitejše medici- ne, boljše prehrane in podobno. ■ Od vojske do vesolja Nobenega dvoma ni, da so tehno- logije gibalo največjih sprememb v sodobnem svetu in obljubljajo inovativne rešitve za najbolj pere- če svetovne izzive našega časa. Od avtomobilov brez emisij do učin- kovitejših energetskih sistemov, od pametnih zgradb in mest do raču- nalniških čipov po vzoru človeških možganov in drugo. Velik genera- tor tehnološkega razvoja so visoke tehnološke zahteve v vesoljskih in vojaških aplikacijah. Perspektivne tehnologije za leto 2016 so izbrane glede na njihov vpliv na izboljševa- nje življenja, preoblikovanje indu- strije in ohranjanje našega planeta. Čedalje bolj se uveljavljajo tehno- logije, ki so produkt multidiscipli- narnih pristopov. Za doseganje prej omenjenih ciljev pa bodo nujna ve- lika finančna in razvojna vlaganja. ■ 1. Nova generacija robotov in mehatronika Naslednja generacija robotov še ne pomeni, da bodo ti povsem za- menjali človeka, ampak da bo večji poudarek na sodelovanju med člo- vekom in strojem. Novi roboti bodo sicer veliko bolj prilagodljivi različ- nim okoljem. Oblikovalci robotov črpajo prilagodljivost in spretnosti robotov iz kompleksnih bioloških struktur, tudi po bioničnih koncep- tih. Kljub temu pa naslednja gene- racija robotike postavlja nova vpra- šanja za področja od filozofije do antropologije o človeškem odnosu do strojev. Izjemno veliko se priča- PRIHAJAJOČE TEHNOLOGIJE 10 tehnologij, ki jih morate spremljati v letu 2016 Kako do avtomobilov brez izpustov, učinkovitejših energetskih sistemov, pametnih zgradb in mest, računalniških čipov po vzoru človeških mož- ganov in pri tem ohraniti planet? Janez ŠKRLEC Pri svetovnem gospodarskem forumu (WEF) in pri OECD vsako leto napovejo, katere tehnologije bodo najbolj intenzivno spreminjale življenje in industrijo. Novosti napovedujejo tudi vse večje multinacionalke, ki posku- šajo prepoznati tehnologije z največjim potencialom za gospodarsko rast in spremembe. Nekatere napovedi se uresničujejo, nekateri napovedani tehnološki trendi pa se spreminjajo tudi zaradi vse večjega poudarka na trajnostnem razvoju in zaradi usmeritve držav v krožno gospodarstvo. Prav trajnostni razvoj bo pomembno vplival na različne tehnološke trende. Janez Škrlec, inž., Odbor za znanost in tehnologijo, Obrtno podjetniška zbornica Slovenije 33 Ventil 22 /2016/ 1 PRIHAJAJOČE TEHNOLOGIJE kuje na področju mehatronike, ra- zvoja novih mehatronskih sistemov in naprav ter prehoda na ekstremno miniaturizacijo in seveda na mikro- mehatroniko z vse večjo prisotno- stjo nanotehnologije. ■ 2. Napredna vozila na gorivne celice in električni pogon Po mnenju strokovnjakov razvoj gorivne celice dosega stopnjo, ko bo mogoče resno razmišljati, da bo tovrstni pogon ponudil veliko po- membnih prednosti pred električni- mi pogoni. Mnenja bodo tu verjetno še kar nekaj časa zelo različna. V nasprotju z baterijskimi električnimi vozili se vozila na gorivne celice ob- našajo kot katerakoli konvencional- na vozila na gorivo. Vsekakor pa oba koncepta vozil v prihodnosti veliko obetata, še zlasti, če želimo doseči visoke cilje po zmanjšanju onesnaže- vanja z izpusti ogljikovega dioksida. ■ 3. Recikliranje plastike in razvoj samorazgradljivih materialov Pri termičnem recikliranju plastike imajo znanstveniki v mislih pred- vsem proizvajanje nove tehnološke plastike, ki jo bo mogoče večkrat termično preoblikovati, nazadnje tudi reciklirati oziroma se bo vklju- čevala v krožno gospodarstvo z velikim zmanjševanjem odlagališč odpadkov plastike. Poudarek je tudi na drugih materialih, ki bodo sa- morazgradljivi in prijazni do okolja, oziroma na konceptu kroženja sno- vi nazaj v naravo. ■ 4. Natančni genski inženiring Pri natančnem genskem inženirin- gu imajo znanstveniki v mislih pov- sem nove rešitve, ki bi zamenjale že dolgo sporen konvencionalni genski inženiring. Nove tehnike, ki se pojavljajo, omogočajo neposre- dno urejanje genetskih kod rastlin. Rezultat bi lahko bil, da bi bile ra- stline bolj hranljive in sposobnejše za spopadanje s spreminjajočim se podnebjem. ■ 5. Dodajalne tehnologije kot alternativa stari proizvodnji Pri tako imenovanih dodajalnih tehnologijah se odpirajo povsem novi vidiki, kako preiti s klasičnih obdelovalnih in proizvodnih tehno- logij na tehnologije različnih oblik tiskanja. V razvojnih usmeritvah gre za prehod z odjemalne oblike oblikovanja izdelkov na oblikovanje z dodajalnimi tehnologijami. Doda- jalne tehnologije so najpogosteje povezane s sicer že zelo razširjenim 3D-tiskanjem, kar sicer ni novost, in 4D-tiskanjem, kjer bo poudarek še zlasti na uporabi pametnih materia- lov. Glede na izjemen tehnološki ra- zvoj materialov se odpirajo povsem nove možnosti tiskanja organov za medicinske aplikacije (tudi v smeri tiskanja človeških celic in ustvarja- nja živih tkiv, kože, kosti), tiskanja inteligentnih oblačil in drugo. Na- slednji pomemben korak je 3D- -tiskanje integriranih elektronskih komponent in vezij. 4D-tiskanje pa obljublja novo generacijo izdel- kov, ki se lahko spreminjajo glede na različne spremembe v okolju, 34 Ventil 22 /2016/ 1 na primer toploto, vlago in drugo. 4D-tiskanje bo koristno pri izdela- vi posebnih terapevtskih oblačil in obutve, še zlasti v posebnih medi- cinskih aplikacijah, kot so različni vsadki. Največji možni trg dodajal- nih tehnologij bo avtomobilski, le- talski, vesoljski, vojaški in medicin- ski sektor. ■ 6. Umetna inteligenca in strojno zaznavanje O nastajajoči umetni inteligenci v nasprotju z običajno strojno in programsko opremo govorimo v primeru, ko stroj omogoča za- znavanje in odzivanje v svojem spreminjajočem se okolju. Posle- dice umetne inteligence so lahko tudi, da bo stroj celo uspešnejši od človeka pri nekaterih nalo- gah. Obstajajo tehtni dokazi, da bo samovozeči avtomobil zmanj- ševal možnosti trčenj v cestnem prometu in se bo izogibal člo- veškim napakam, kot so mote- na koncentracija, okvare vida in drugo. Inteligentni stroji, ki bodo imeli hitrejši dostop do velikih baz podatkov (big data), se bodo sposobni odzivati brez človeških čustvenih vplivov, mogoče bodo nekoč uspešnejši tudi od medicin- skih strokovnjakov pri diagnostici- ranju bolezni. Zagotovo pa bo še vsaj nekaj časa človek tisti, ki bo stvari jasneje presojal na podlagi čustev, zavedanja, tveganj, vre- dnot in razumevanja medsebojnih odnosov. ■ 7. Razpršena proizvodnja in tovarne prihodnosti V tradicionalni proizvodnji se izdel- ki izdelujejo v velikih in centralizi- ranih tovarnah in se nato tako ali drugače dostavijo do kupca. V di- stribuirani oziroma razpršeni proi- zvodnji se surovine in metode iz- delovanja decentralizirajo in končni izdelek je izdelan bližje končnemu kupcu. Ideja razpršene proizvodnje je, da se izdelek v dobavni verigi izdela tam, kjer je dovolj materiala. Največkrat se pošlje digitalni načrt lokalnim proizvodnim vozliščem, ki imajo ustrezna orodja, digitalne in računalniško vodene obdelovalne naprave, na primer CNC-stroje, ob- delovalne centre in izdelek izdelajo na lokalni ravni, na primer v neki lokalni delavnici, ter ga nato vklju- čijo v končne izdelke. Trend razpr- šene proizvodnje gre tudi v smeri natisljivih izdelkov, ko na lokalni ravni uporabljajo svoje lokalne ti- skalnike, obstajajo pa tudi odprto- kodni pristopi, kjer je mogoče iz- delke prilagoditi lastnim potrebam ali željam. Razpršena proizvodnja naj bi omogočala učinkovitejšo rabo virov z zmanjševanjem za- pravljanja prevelikih zmogljivosti centraliziranih tovarn, prav tako se zmanjšujejo ovire za vstop na trg z zmanjšanjem količine kapitala, potrebnega za gradnjo prvih pro- totipov in izdelkov. Pomembno je tudi zmanjševanje celotnega vpli- va proizvodnje na okolje. Digital- ni podatki se pošiljajo prek sple- ta namesto fizičnih izdelkov, ki se pošiljajo s cestnim, železniškim ali ladijskim prometom. Uporaba su- rovin je lokalna, zmanjšajo se ko- ličina energije in potrebe transpor- ta. Vse večji pa je tudi poudarek na razvoju tovarn prihodnosti, ki bodo uporabljale najsodobnejše oblike načrtovanja in izdelave izdelkov, tako rekoč po popolni želji kupca in v realnem času. ■ 8. Brezpilotna plovila Pri brezpilotnih plovilih se danes srečujemo z vrsto različnih tehnik, kot so brezpilotna letala, še zlasti priljubljena v vojaških aplikacijah, kmetijstvu, nadzoru nevarnih ob- močij, snemanju in pregledu po- sledic elementarnih nezgod. Brez- pilotna letala bodo prevzemala vrsto pomembnih nalog, kot je npr. preverjanje električnih daljnovodov. Izjemno zanimivi pa so tudi droni za prevoz različnega tovora, tudi na izjemno težko dosegljive lokacije. Brezpilotna letala bodo pravzaprav leteči roboti, ki delujejo na treh, in ne na dveh dimenzijah, razvoj tovr- stnih naprav pa bo pospešen tudi z naslednjo generacijo robotike. PRIHAJAJOČE TEHNOLOGIJE 35 Ventil 22 /2016/ 1 ■ 9. Nevromorfne tehnologije Nevromorfne tehnologije se zgle- dujejo po delovanju živčnega sis- tema. V nasprotju s standardnimi računalniki, ki uporabljajo digital- no kodiranje in ničle ter enice, se nevrološki inženiring osredotoča na analogno kodiranje in računa- nje – kontinuirane spremembe v električni napetosti. Pri tem se v manjši meri trudi oponašati delo- vanje realnega živčnega sistema od ravni posameznih ionskih kana- lov prek nevronov pa do nevron- skih stolpičev v možganski skorji. Medtem ko sta pri standardnih ra- čunalnikih procesiranje informacij in hranjenje spomina ločeni, pa je v možganih vse skupaj združeno v organizacijo in aktivnost mreže ne- vronov. Cilj nevromorfnih tehno- logij je, da bi nevromorfni čipi de- lovali po podobnem principu kot možgani. Danes se je z ekstremno miniaturizacijo izjemno povečala konvencionalna računalniška moč, vendar je vse bolj ozko grlo za pre- mik podatkov nenehno shranjeva- nje podatkov v spomin in centralni procesorji porabijo veliko energi- je in ustvarjajo veliko nezaželene toplote. Nasprotno pa bodo ne- vromorfni čipi energetsko varčni, zmogljivi, shranjevanje in obdelava podatkov se bosta dogajala v istih povezovalnih enotah. Nevromorf- ne tehnologije bodo naslednja stopnja računalništva, nevromorfni čipi bodo omogočali višjo stopnjo miniaturizacije in večje ustvarjanje umetne inteligence. Nevromorfni računalniki se bodo lahko učili, ne pa samo odzivali na vnaprej pro- gramirane načine. ■ 10. Digitalni genom in novi izzivi za medicino Danes lahko človeški genom raz- meroma hitro preberemo in zapi- šemo v digitalni obliki na določen medij, na primer USB-ključ. Ti po- datki se lahko preprosto pošljejo tudi po spletu. Ker je vsak zapis v genomu edinstven, lahko njegova analiza ugotovi najhujše bolezni. Vsaka bolezen ima svojo specifič- no gensko komponento, dejansko lahko posamezno bolezen, na pri- mer raka, opišemo kot bolezen ge- noma. Z digitalizacijo bodo zdrav- niki lahko odločali o bolnikovem zdravljenju. Podatki o vsebini ge- noma bodo morali biti skrbno za- ščiteni zaradi varovanja zasebnosti. Seveda pa izbrane tehnologije še zdaleč niso vsa področja intenziv- nega tehnološkega razvoja. Ta po- teka na številnih področjih, še zlasti v medicini, informatiki in informa- cijsko-komunikacijskih tehnologi- jah, vključno z internetom stvari in uporabo velikih podatkovnih baz. Velike spremembe potekajo na po- dročju pametne gradnje, pametnih mest, pametnih tovarn, materialov kot končnih izdelkov, uporabe na- notehnologije, biotehnologije in drugod.   PRIHAJAJOČE TEHNOLOGIJE