Studijní opora: Historie a současnost průmyslových podniků (NEW)

1. Úvod ke kapitole Historie a současnost průmyslových podniků

2. Vývoj průmyslu

Dnešní průmysl vznikl jako výsledek dlouhodobého vývoje hospodářství. 

Jeho zárodkem byla řemesla, která postupně vznikala na venkově i ve městech jako projev dělby práce. Od zemědělské výroby se začala oddělovat těžba a zpracování nerostů a zemědělských surovin. Toto období můžeme charakterizovat jako období řemeslné a domácké malovýroby. V řemeslné výrobě většinou řemeslník sám nebo spolu s několika tovaryši a učni vyráběl různé předměty obvykle přímo podle přání zákazníka. V domácké výrobě rolníci zpracovávali některé zemědělské suroviny nebo domáčtí dělníci zpracovávali některé suroviny.

Období manufakturní výroby lze datovat od 14. do 19. století (resp. počátku průmyslové revoluce), u nás začalo koncem 17. století. Je charakterizováno manufakturou - rukodělnou výrobou, ve které došlo k soustředění velkého počtu dělníků, mezi nimiž vznikla rozsáhlá dělba práce.

Manufaktura byla velká dílna, ve které bylo soustředěno velké množství dělníků. Stroje, které se v manufakturní výrobě používaly, byly jednoduché. Jednalo se o téměř výhradně ruční (manuální) výrobu. Pracovní síla byla uvolněna ze zemědělství. Každý dělník se specializoval na určitý úkon nebo fázi výroby - využívala se rozsáhlá dělba práce. Díky specializaci dělníků byla výroba levnější, efektivnější, rychlejší a produktivnější, tím pádem byl i konečný výrobek levnější. Dělba práce a specializace umožnila dosahovat úspor z rozsahu a zásobovat větší počet zákazníků, manufakturní produkce byla určena pro nadregionální nebo i mezinárodní trh. Díky tomu docházelo k akumulaci kapitálu, což napomohlo vzniku kapitálově náročnějších výrob v době industrializace.

Manufaktury byly předstupněm moderní strojové výroby v rámci industrializace. Skutečný průmysl vytvořila teprve strojní velkovýroba, která nahradila manufakturní a značně omezila řemeslnou výrobu. Je charakterizována použitím strojů, výrobních zařízení, v současné době automatů, robotů apod., vysokou dělbou práce a využíváním vědecko-technických poznatků, vysokou produktivitou práce atd.

2.1. Na cestě od 1. průmyslové revoluce

Radikální a hluboké změny v hospodářských vztazích a technologických podmínkách (Jandourek, 2012), to je průmyslová revoluce, neboli industrializace. Jedná se o kontinuální, dlouhodobý a komplexní proces, při kterém dochází nejen k přeměně ekonomiky, ale i ke změnám ve společnosti. 

Revoluce znamená, že se převratným způsobem a náhle mění celá společnost se vším, co k ní patří. Technologické inovace a postupy se začaly využívat jak v průmyslové výrobě, tak i v domácnostech. Nové výrobní technologie přinesly přímo revoluční změny v pracovních podmínkách a životním stylu lidí. Revoluce se zásadním způsobem dotýká všech lidí, každého z nás, což je patrné i v dnešní době. 

V rámci společenských změn došlo k posílení státní moci, protože se tradiční struktury (stavy, domácí hospodaření) rozpadly, zvyšovala se dělba práce, rozvíjela se infrastruktura (dopravy, komunikace). Růst vlivu mocných skupin mělo za následek vznik sociálních hnutí, která určovala život společnosti po celé 20. století.

Z hlediska struktury ekonomiky se postupně měnil podíl průmyslu v hospodářství a na zaměstnanosti. 

Industrializaci lze etapizovat na jednotlivé průmyslové revoluce, o kterých se dozvíte v dalším textu. Jaké jsou klíčové prvky průmyslových revolucí, které poznamenaly vývoj společnosti? Rychlý přehled poskytne následující obrázek.

Obr. Od historie po současnost

Během průmyslové revoluce začalo sice lidstvo objevovat svůj nový potenciál, ale zároveň odstartovalo proces postupného ničení planety, který se bohužel dodnes nepodařilo zastavit.

2.2. První průmyslová revoluce

První průmyslová revoluce – též vědecko-technická revoluce – začala v Anglii koncem 18. století, v dalších evropských zemích až v 19. století. Postupně došlo k přechodu od ruční výroby v manufakturách k tovární strojní velkovýrobě. Skončilo staletí trvající období, kdy základem hospodářství byla převažující zemědělská výroba. Toto období lze označit za jednu z klíčových etap vývoje lidské společnosti.

První průmyslová revoluce by nebyla bez vynálezu parního stroje v roce 1769. Již ve starověku se vědci snažili najít způsob, jak zkrotit sílu páry. Tento princip se podařilo využít v praxi až v 18. století - ale objem parního stroje změnil lidské životy a pracovní podmínky lidí od základů a jednou pro vždy. Umožnil vlastně velmi primitivní automatizaci výroby. 

Věk páry Vám přiblíží video (klikněte na odkaz). 

Nové technologie a stroje se šířily také v zemědělství (zvýšily se hektarové výnosy a užitkovost zvířat). 

Soustředění výroby do továren a využívání dělby práce, specializace a strojní výroby umožnilo masovou produkci, vznik velkých továren i zvýšené požadavky na dopravu lidí i nákladu. Stroje umožnily podstatný nárůst produktivity práce a hrubého domácího produktu. Výroba strojů a strojních součástek vedla k rozvoji celé řady nových odvětví a oborů: strojírenství, hutnictví, těžařství (uhlí se stalo novým zdrojem energie). Nástup železniční dopravy znamenal kvalitativní změnu v dopravě. 

Lidé se začali z venkova stěhovat za prací do měst, urbanizace se zrychlila. S tím je samozřejmě spojena i změna životního stylu lidí. Dokonalejší zdravotní péče, snadnější přeprava potravin a kvalitnější výživa obyvatelstva vytvořily podmínky pro zvyšování životní úrovně.

Od 30. let 19. století bylo také možné prostřednictvím telegrafní sítě posílat zprávy.

Pro Čechy a Moravu znamenala první průmyslová revoluce rozvoj textilního průmyslu, průmyslu sklářského, došlo k rozmachu potravinářství, zejména cukrovarnictví a byl založen i plzeňský pivovar.

Vynález parního stroje (1769) 

V roce 1712  sestrojil anglický Kovář Thomas Newcomen (1663 až 1729) první funkční parní stroj, který poháněl vodní pumpy v uhelném dole. Stroj pracoval na principu tlaku, což znamená, že skutečnou práci vykonával tlak vzduchu. Pákové ústrojí pumpy bylo spojeno s pístem umístěným uprostřed válce tak, že váha páky tlačila píst směrem nahoru. Ve stejném okamžiku se do válce pouštěla pára ze zvláštního kotle. Když se píst zdvihl, byl přívod páry přerušen a ta se srazila na studenou vodu. Tak uvnitř válce vzniklo vakuum, čímž atmosférický tlak stlačil píst znovu dolů a ten svým pohybem způsobil, že se páka pumpy zdvihla. (Asenbaum, 2009)

Newcomenův přístroj se při odčerpávání vody z dolu dobře osvědčil a stal se vítaným pomocníkem horníků. Postupně se začal hojně používat v uhelných dolech po celé Británii. 

K dalšímu zdokonalení přístroje pomohla shoda náhod. Když v roce 1765 mechanik James Watt Newcomenův stroj opravoval, všiml si, jak moc se při neustálém zahřívání a ochlazování válce plýtvá energií. Byl přesvědčen, že tento problém lze vyřešit použitím zvláštního kondenzátoru tak, aby byl válec neustále horký a kondenzátor měl stále stejně nízkou teplotu. 5. ledna 1769 si zažádal o patentování svého vynálezu nízkotlakého parního stroje, který tak pojmenoval podle nízkého tlaku odváděné páry. Tento patent se vztahoval na nově objevenou metodu snížení spotřeby páry a paliva u “ohňových strojů”, jak se Newcomenovu vynálezu říkalo. (Asenbaum, 2009)

Wattův parní stroj s odděleným kondenzátorem spotřeboval pouhou čtvrtinu uhlí, které bylo potřeba k činnosti stroje Newcomenova. James Watt svůj stroj pronajímal za jednu třetinu ceny ušetřeného uhlí. (Asenbaum, 2009)

Prvním průmyslovým odvětvím, které začalo Wattův parní stroj používat, se stal textilní průmysl. V roce 1785 se objevily první parní spřádací stroje a po nich v roce 1806 následoval první parní mechanický tkalcovský stav. Protože byl tento zdroj energie dosažitelný kdykoliv a kdekoliv, byla vytvořena jedna ze základních podmínek pro to, aby se průmysl začal stěhovat do měst, kde mohl rapidně vzrůstající počet obyvatel nabídnout svou pracovní sílu. Tento vývoj však měl i svou stinnou stránku. Postaral se o vznik pochmurných dělnických měst, pro která se stala charakteristická dětská práce, nízké výdělky a neúnosně dlouhá pracovní doba. (Asenbaum, 2009)

Vynález mechanického tkacího stavu (1785)

Textilní manufaktury byly vždy hnacím motorem ekonomického rozvoje. S vynálezem klasického tkalcovského stavu a ručního kolovrátku ve středověku postupně začal mechanický způsob výroby v textilní výrobě v Evropě převládat nad ryze manuálním procesem. 

Významným impulsem byl vynález pohyblivého člunku, který urychlil proces tkaní. Bylo možné vyrábět větší množství látky, čímž se výrazně zvýšila poptávka po vláknu. Přádelny začaly hledat způsob, jak proces výroby zefektivnit. Přišel vynález mechanického spřádacího stroje, který byl později poháněn vodní energií, od roku 1785 párou. To si zase žádalo další objevy v oblasti tkaní látek, které by dokázaly zpracovat vyrobené vlákno. 

V roce 1785 si o patent na mechanický tkací stav (obr.) zažádal anglicky venkovský farář Edmund Cartwright (viz obr.). 

Obr. Edmund Cartwright

Zdroj: Encyclopaedia Britannica

Obr. Mechanický tkací stav

Zdroj: cartwrightavila

První kusy látky, které stroj utkal, vyvolaly mezi ručními tkalci posměch, protože jejich kvalita byla vskutku bídná. Vývoj pokračoval, kvalita látek se zvýšila, a v roce 1806 začala mechanický stav pohánět pára. Tento nový vynález umožnil výrobcům textilu vyrábět látky (nejen z bavlny) v množství, které bylo do té doby nepředstavitelné. Tento vynález zasadil smrtící ránu tradičnímu tkalcovství, které se do té doby provozovalo po chalupách. Výroba se z domů a malých manufaktur přesunula do továren a průmyslových měst, tím se zároveň dramaticky zhoršily životní podmínky tkalců (kteří se začali domáhat zlepšování pracovních podmínek). 

Vynález parní lokomotivy (první cesta 1804)

Jednou z priorit na začátku průmyslové revoluce byla snadná doprava lidí a nákladu. Wattův nízkotlaký parní stroj se pro pohon parních vozidel použít nedal, protože kdyby měl mít skutečně vysoký výkon, jednotlivé součástky by dosahovaly ohromných rozměrů. Problém vyřešil anglický inženýr Richard Trevithick, který spojil dva vynálezy: vysokotlaký parní stroj a vůz jezdící po kolejích; s jejich pomocí postavil první parní lokomotivu. 

Premiérová cesta se konala v roce 1804 v Jižním Walesu. Rychlostí zrovna nevynikala, trasu dlouhou 16 km projela za čtyři hodiny a pět minut, s max. rychlostí okolo osmi kilometrů za hodinu. Ale byla to pouze síla parního stroje, který na této trati, kde doposud vagony tahali koně, přepravil deset tun železné rudy a sedmdesát mužů. (Vincent, 2020) Trevithick dokázal, že parní stroj se skutečně dá do pohybu. 

Další inženýři se museli poprat s kolejemi, které nedokázaly odolávat donekonečna váze lokomotivy. Pevnější koleje a vylepšený model parní lokomotivy umožnily otevření železničních tratí s pravidelnou dopravou. V Čechách byl zahájen provoz parní železnice ve 30. letech 19. století.

2.3. Druhá průmyslová revoluce

Další – tedy již druhá - průmyslová revoluce v podstatě kontinuálně navázala na předchozí vývoj. Bývá spojována především s elektrifikací a pásovou (masovou) velkovýrobou. V této souvislosti byly významné zejména dvě události: v roce 1879 vynalezl T. A. Edison žárovku a v roce 1870 společnost Cincinnati instalovala ve svém závodě první montážní linku (tehdy ještě neelektrifikovanou).

Video s unikátním záběrem z laboratoře T. A. Edisona si můžete prohlédnout na následujícím odkazu.

2.4. Třetí průmyslová revoluce

Třetí průmyslová revoluce je charakterizovaná automatizací, elektronikou a rozvojem informačních technologií. Přinesla automatizaci výrobních linek s využitím počítačové techniky. Její počátek nelze určit jednoznačně, neboť obdobně jako byl přechod od používání parní energie k elektrické spojitý (nikoli skokový), daný postupným technickým vývojem, také přechod od mechanické výroby k automatům byl výsledkem delšího vývoje. 

Přibližně se jedná o konec 20. století, nejčastěji je jako počátek tohoto období uváděn rok 1969, kdy byl vyroben první programovatelný logický automat (Programmable Logic Controller, PLC). Jeho vývoj je opět spojen s výrobou automobilů, a to s firmou General Motors. Zde se začali počátkem 60. let zabývat myšlenkou, že by bylo vhodné nahradit reléové řídící systémy s pevnou logikou počítačovými systémy, které by byly schopné pružněji reagovat na potřebné změny ve výrobě, tedy pružnými automatizačními systémy.

V roce 1968 vyhlásila společnost General Motors soutěž na dodávku počítačového řízení pro své výrobní závody, v níž zvítězila společnost Bedford Associates, která první PLC také vyrobila. PLC (později se začalo používat též označení Programmable Automation Controller, PAC) je v podstatě relativně malý průmyslový počítač, používaný pro automatizaci procesů v reálném čase, tedy k řízení strojů nebo výrobních linek v továrně. Z původně relativně malých počítačů pro automatizaci se postupně vyvinuly výkonné řídící systémy.

Vznikají nové výrobní postupy (např. 3D tisk) a široká škála internetových služeb, které usnadňují výrobu i sdílení informací mezi podniky i jednotlivci. Komunikaci a sdílení dat podporují chytré telefony a dotyková zařízení.

V tomto období se začaly vyvíjet nové progresivní materiály s vysokou pevností a houževnatostí a vynikajícími fyzikálními, mechanickými i chemickými vlastnostmi. Rozšiřují se alternativní zdroje energie - pro výrobu elektřiny se využívá solárních ohřevů, fotovoltaiky, okna obsahující fotovoltaické nátěry s nanočásticemi. 

Oproti předchozím trvala zase kratší dobu. 

2.5. Čtvrtá průmyslová revoluce

Průmysl 4.0, čili čtvrtá průmyslová revoluce, kterou právě prožíváme, je charakterizována masovým rozšířením internetu a jeho průnikem do všech oblastí lidské činnosti. K síti se připojují kromě lidí také stroje a další zařízení ze všech oblastí lidské činnosti. 

Naše současnost. Měla by trvat by měla dalších minimálně 10–30 let. Základní myšlenka a vize čtvrté průmyslové revoluce pochází z roku 2011 a její podstata byla představena na veletrhu v Hannoveru v roce 2013.

Je charakterizována masovým rozšířením internetu a jeho průnikem do všech oblastí lidské činnosti.

Jaké byly počátky internetu?

• 1969 do provozu byla uvedena první experimentální síť ARPANET

• 1987 vznikl pojem "internet"

• 1994 komercionalizace internetu

• od 90. let extrémní nárůst uživatelů internetu

V současnosti se reálné a virtuální světy začínají prolínat a do hry vstupují tzv. kyberneticko-fyzikální systémy. Kybernetocko-fyzikální systém (CPS) je systém spolupracujících výpočetních prvků, které řídí fyzické subjekty.

Inteligentní systémy převezmou činnosti, které dosud vykonávali lidé. Jedná se o vnímání okolního dění s počítačovým spojením strojů a dílů. Pomohou k tomu kamery, vysílače, čidla, čtečky kódů a jiná moderní zařízení. Automatické sklady včas odešlou zpracovanou zakázku a díly i polotovary budou obsahovat mikročipy, jež určí, jak mají být opracovány. Dle odborníků vzroste produktivita výroby až o jednu třetinu.

Ukázku aplikace principů 

Dle Česko-německé obchodní a průmyslové komory by měl průmysl 4.0 přinést lidem primárně úlevu od monotonních a fyzicky náročných profesí a zároveň zvýšit celkovou produktivitu až o 30 %. Mělo by tedy dojít k úsporám času a peněz a zvýšení flexibility firem. Díky senzorům, kamerám, čtečkám čárových kódů a kyberneticko-fyzikálním systémům se závody budou do jisté míry řídit samy. Díly a polotovary budou vybaveny mikročipy a samy si budou určovat, jak mají být zpracovány. Prezident ČNOPK Rudolf Fischer přitom zdůrazňuje, že nejde o futuristickou vizi, protože čtvrtá revoluce již začala. Například Siemens provozuje “chytrou továrnu” v Amberku, kde vyrábí programovatelné automaty Simatic, které se uplatňují třeba při řízení lyžařských vleků či řízení výrobních procesů. 

Průmysl 4.0 v Česku

Vláda ČR 24.8. 2016 schválila dokument Iniciativa Průmyslu 4.0, zpracovanou Ministerstvem průmyslu a obchodu, jejímž dlouhodobým cílem je udržet a posílit konkurenceschopnost České republiky v době masového nástupu tzv. čtvrté průmyslové revoluce. Jak jsme již zmiňovali v úvodu, v budoucnu bude mít tento směr za následek sice úsporu času  a peněz pro firmy, ale zároveň povede ke zvýšení nezaměstnanosti u lidí s nižší kvalifikací. Dle vládního dokumentu na digitalizaci doplatí např. úředníci, sekretářky, řidiči automobilů a pokladníci, naopak lékaři či technici se o svou práci bát nemusí. Z Iniciativy práce 4.0., ale také vyplývá, že zhruba do 20 let po nástupu robotů sice zanikne asi desetina pracovních míst, což je přes 400 tisíc postů, ale kvůli stárnutí společnosti zhruba stejný počet pracovních sil ubude.

Jak průmysl 4.0 ovlivní pracovní trh? V ohrožení jsou především úředníci, řidiči, pokladníci, prodavači a další zaměstnanci, jejichž práce je lehce strojově nahraditelná. Naopak větší poptávka bude po vysoce kvalifikovaných odbornících, kterých bude nedostatek. Další jistotou budou pozice, na kterých je zapotřebí empatie a kreativita. Předpověď hovoří ve prospěch pracovníků v sociálních službách, lékařů, policistů a hasičů.

Další problematikou, která se s průmyslem 4.0 pojí, je nepřipravenost českého daňového systému. Stát zajisté pocítí absenci daní, které byly odváděné zaměstnavateli za zaměstnance nahrazené stroji. Daně jsou významným zdrojem státního rozpočtu, na kterém stojí sociální politika státu. Pro firmy znamená digitalizace a automatizace růst produkce bez vyššího nákupu pracovní síly.

Jedním z prvních praktických příkladů digitalizace  jsou samoobslužné pokladny a systém Scan & Go. Zákazník si scanuje čárové kódy už v průběhu nákupu a na pokladně jen odevzdá scanner a zaplatí. Tato metoda je samozřejmě efektivnější a je při ní zapotřebí méně personálu.

Vývoj stále pokračuje...