V českém i evropském průmyslu se stále častěji setkáváme s jedním zásadním problémem – nedostatkem kvalifikovaných odborníků v elektrotechnice a energetice. Firmy napříč celým spektrem, od výrobců rozváděčů až po provozovatele energetických sítí, hlásí, že jim chybí mladí lidé, kteří by dokázali převzít štafetu. Přitom se jedná o obory, bez nichž se moderní společnost neobejde – elektřina proudí našimi domácnostmi, řídí průmyslové linky, napájí datová centra i dopravní prostředky.
Vývoj technologií je dnes rychlejší než kdykoli předtím. Digitalizace, automatizace a nástup Průmyslu 4.0 přinášejí každý rok nové požadavky na znalosti a dovednosti. Zatímco v průmyslové praxi se už samozřejmě uplatňují digitální dvojčata, chytré senzory nebo pokročilé systémy řízení, na řadě škol se stále učí postupy, které odpovídají spíše realitě před deseti nebo patnácti lety. Studenti tak sice zvládají základy, ale do firem přicházejí nepřipravení na to, co je v provozech skutečně čeká.
Proč investovat do budoucnosti vzděláváním?zde
A právě zde se ukazuje, že spolupráce mezi univerzitami, firmami a středními školami není jen přidanou hodnotou, ale naprostou nutností. Pokud chceme, aby české školství dokázalo držet krok s tím, co se děje v moderní výrobě a energetice, musíme do výuky dostat reálné technologie a nejnovější poznatky z praxe. Proto se do společných projektů zapojují společnosti jako Rittal, Eplan, WAGO či ELVAC spolu s Katedrou elektroenergetiky na Fakultě elektrotechniky a informatiky VŠB-TUO. Jejich role není jen partnerská – přinášejí konkrétní know-how, moderní software, přístup k vybavení i zkušenosti z reálných průmyslových projektů. Díky tomu studenti i učitelé získávají možnost nahlédnout pod pokličku Průmyslu 4.0, a to způsobem, který žádná učebnice nedokáže nahradit.
Letní školy jako laboratoř nápadů V tomto roce se nám podařilo na Fakultě elektrotechniky a informatiky VŠB-TUO uskutečnit první ročník Letní školy Katedry elektroenergetiky, která byla zaměřená na elektroniku, elektrotechniku, elektroenergetiku, 3D tisk a modelování. Už od začátku jsme věděli, že nechceme vytvořit jen další „prázdninový kroužek“, ale akci, která dětem a studentům otevře dveře do světa moderních technologií. Proto jsme program navrhli tak, aby se účastníci nejen učili, ale také si věci osahali a sami vyzkoušeli.
Letní škola byla koncipována pro žáky druhého stupně základních škol i pro studenty středních škol. To přineslo zajímavý mix účastníků – od úplných začátečníků, kteří poprvé v životě pájeli, až po středoškoláky, kteří se s nadšením pouštěli do složitějších projektů. Naším cílem nebylo pouze děti seznámit s pojmy jako „Arduino“, „3D tisk“ nebo „digitální dvojče“, ale hlavně jim ukázat, že elektrotechnika není suchá teorie z učebnic. Chtěli jsme, aby si odnesli zážitek, že jde o dobrodružství, které propojuje realitu s moderními technologiemi, a že každý malý experiment může být prvním krokem k velkým objevům.
Spolupráce s firmami zde hrála naprosto klíčovou roli. Eplan poskytl softwarový nástroj pro tvorbu projektové dokumentace a ve spolupráci s konzultanty firmy jsme připravili také výstupy profesionálních projektových dokumentací, takže studenti měli možnost nahlédnout do prostředí, se kterým pracují opravdoví elektro projektanti v reálných firmách. Rittal přinesl pohled na konfiguraci rozváděčů s využitím digitálních dvojčat a také na problematiku chlazení rozváděčů – tedy téma, které je ve světě moderní elektroenergetiky naprosto zásadní. WAGO zase pomalinku přiblížilo svět programovatelných automatů a řízení procesů, což je oblast, která dnes proniká nejen do průmyslu, ale i do domácností a smart technologií. A ELVAC doplnil praktické zkušenosti z oblasti průmyslových řešení, asistované reality a strojového vidění, čímž se podařilo propojit teoretické znalosti s konkrétními aplikacemi.
Díky tomu měli studenti možnost na vlastní oči i ruce zažít, jaké technologie se používají v reálných firmách, a co je může čekat, pokud se rozhodnou pro studium technických oborů. Nešlo jen o pasivní poslouchání, ale o aktivní zapojení – děti tiskly vlastní návrhy na 3D tiskárnách, zapojovaly jednoduché elektronické obvody, učily se programovat a viděly, jak z „obyčejných“ součástek vzniká funkční zařízení. Pro mnohé z nich to bylo první setkání s profesionálním softwarem a průmyslovým hardwarem, které jim umožnilo lépe pochopit, proč je vzdělání v technických oborech tak cenné a atraktivní.
Proč je nutné vzdělávat i učitele Častým problémem, se kterým se na školách setkáváme, není nezájem studentů, jak se často mylně tvrdí, ale spíše zastaralé znalosti, které se k nim dostávají. Většina mladých lidí má dnes přirozenou chuť experimentovat a objevovat nové technologie – stačí jim dát možnost. Jenže pokud se setkají s tím, že výuka probíhá podle osnov a materiálů, které se v podstatě nemění celá desetiletí, jejich nadšení rychle ochabne. Učitel vysvětluje něco, co fungovalo v průmyslu v devadesátých letech, zatímco firmy už dávno používají digitální dvojčata, cloudové služby nebo inteligentní řízení.
Výsledkem je, že studenti se často učí postupy, které už v praxi dávno neplatí, nebo pracují s technologiemi, které průmysl postupně opouští. Představme si například, že by se budoucí mechanik učil pouze na karburátoru, i když dnešní auta používají vstřikování řízené elektronikou. V elektrotechnice je to podobné – studenti se někdy detailně učí kreslit schémata ručně, ale nemají šanci vyzkoušet si software, který dnes využívají všechny moderní firmy.
Pokud chceme, aby školy vychovávaly odborníky připravené na budoucnost, musíme poskytnout podporu i pedagogům. Nestačí motivovat pouze studenty. Učitel je ten, kdo předává znalosti dál, a pokud nemá přístup k nejnovějším trendům, jeho možnosti jsou omezené. Proto potřebuje nejen učebnici, ale také přístup k softwaru, který dnes používají firmy, inspiraci z praxe a možnost konzultovat s odborníky. Učitel, který sám zažil, jak se v softwaru Eplan navrhuje rozváděč, dokáže studentům daleko lépe vysvětlit, proč se některé věci dělají právě tak a ne jinak.
Právě proto chystáme ve spolupráci s našimi průmyslovými partnery sérii odborných přednášek a praktických workshopů také pro učitele. Nebudou to jen teoretické prezentace, ale skutečně praktická cvičení, kde si vyzkouší digitální metody projektování, moderní způsoby návrhu rozváděčů, práci s IoT platformami, programování PLC nebo principy průmyslu 4.0. Chceme, aby odcházeli nejen s novými poznatky, ale i s konkrétními dovednostmi, které mohou okamžitě předat svým studentům.
Taková podpora přinese dvojí efekt – učitelé budou kompetentní a sebejistí v používání moderních nástrojů a studenti dostanou vzdělání, které je aktuální, konkurenceschopné a především smysluplné. To je cesta, jak vytvořit prostředí, kde se teorie propojuje s praxí a kde mají mladí lidé motivaci zůstat v oboru, protože vidí, že to, co se učí, má skutečný dopad.
Od výučních oborů po maturitní ročníky Často se diskutuje, zda se investice do moderního vzdělávání vyplatí jen pro maturitní obory a budoucí vysokoškoláky. Realita je ale jiná – potřebujeme šikovné absolventy všech úrovní. Bez elektrikářů, kteří zvládnou zapojit rozváděč, nebo techniků, kteří dovedou správně nainstalovat a nastavit zařízení, se žádný projekt neobejde. Výuční obory tak tvoří páteř průmyslu a jejich absolventi jsou těmi, kdo reálně staví, zapojují a servisují technologické celky. Maturitní obory pak navazují a umožňují rychlejší adaptaci na složitější systémy, jejich řízení a správu.
Je třeba si uvědomit, že moderní průmysl je obrovský týmový organismus. Někdo musí navrhnout schéma a vytvořit digitální model, jiný postaví samotný rozváděč, další ho zapojí, zprovozní a následně propojí s výrobní linkou. V takovém případě je důležité, aby se všichni dohromady dokázali domluvit a pracovat se stejnými nástroji s využitím cloudových úložišť. Pokud by například projektant pracoval v moderním softwaru, ale elektrikář znal jen tužku a papír, spolupráce by byla složitá a zdlouhavá.
Proto musí být vzdělávání moderní na všech úrovních. Žák odborného učiliště by měl vědět, co je digitální dvojče, a alespoň základně umět pracovat s moderními nástroji dokumentace – nejen proto, aby rozuměl projektantovi, ale i proto, že digitální technologie dnes pronikají i do běžné montážní praxe. Stejně tak student střední školy musí mít zkušenost s PLC, CAD systémy nebo konfigurátory rozváděčů, které odpovídají standardům firem jako Eplan či WAGO.
Jen tak se podaří vytvořit skutečně propojený vzdělávací řetězec, kde se absolventi jednotlivých stupňů doplňují a společně tvoří moderní průmysl. Mladý elektrikář rozumí, proč zapojuje obvod tak, jak to projektant navrhl. Technik dokáže z dokumentace vyčíst podrobnosti a přizpůsobit instalaci aktuálním podmínkám. A vysokoškolák pak přináší inovace, které celé řešení posunou o krok dál. Teprve v takovém prostředí vzniká skutečný ekosystém vzdělávání a praxe, který odpovídá požadavkům 21. století.
Plány do budoucna – kurzy a školení s firmami Na základě pozitivních zkušeností z letních škol a také průzkumu mezi učiteli nyní připravujeme se zapojenými firmami rozšířený program odborných kurzů a workshopů. Tyto kurzy nebudou cíleny pouze na studenty, kteří tak získají možnost poznat technologie z praxe, ale především i na pedagogy středních odborných škol. Právě oni jsou těmi, kdo budou nové poznatky předávat dál desítkám a stovkám svých studentů. Každý proškolený učitel tak vlastně násobí efekt celé aktivity – z jednoho účastníka se stává prostředník, který může inspirovat a vést celou další generaci techniků.
Fotografie z jednání s partnery z průmyslu o rozvoji spolupráce v oblasti digitalizace, automatizace a moderní výuky. Foto: VŠB Mezi připravovanými aktivitami najdete například:
Praktické workshopy se softwarem Eplan: tvorba profesionální dokumentace, 3D modelování rozváděčů a digitalizace projektování. Učitelé si zde vyzkouší nástroje, které používají špičkoví projektanti po celém světě, a naučí se, jak je efektivně zapojit do výuky.Školení ve spolupráci s firmou Rittal: práce s konfigurátory, využití softwaru RiPanel a RiTherm, problematika chlazení rozváděčů a optimalizace jejich provozu. Témata, která se na školách prakticky nevyučují, ale v průmyslu jsou naprosto klíčová.Praktické workshopy s WAGO: řízení motorů, práce s PLC PFC200 a jejich integrace do průmyslových sítí. Účastníci získají nejen teoretické informace, ale hlavně si sami vyzkouší programování a zapojení zařízení, což je v dnešní době nezbytná dovednost.Spolupráce s ELVAC: propojení digitalizace, měření a sběru dat s konkrétními průmyslovými projekty. Díky tomu učitelé uvidí, jak se data z reálného zařízení dostávají do nadřazených systémů a jak mohou být vizualizována či dále zpracována. Naším cílem je, aby tato školení nebyla jen „jednorázovou akcí“, ale aby vytvořila dlouhodobou platformu pro sdílení zkušeností mezi školami a firmami. V první vlně plánujeme kurzy realizovat prezenčně – protože osobní kontakt a možnost si zařízení opravdu osahat má stále největší hodnotu. Pokud ale zaznamenáme pozitivní odezvu, připravíme i online varianty, které zpřístupní know-how školám napříč celou Českou republikou, včetně regionů, kde podobné možnosti dosud zcela chybí.
Takto nastavený program má ambici stát se mostem mezi vzděláváním a praxí. Učitelé si odnesou znalosti a zkušenosti, které mohou ihned aplikovat ve své výuce, a studenti díky tomu dostanou vzdělání, které odpovídá požadavkům moderního průmyslu.
Společenský rozměr – proč to celé děláme? Někdo se může ptát – proč tolik energie věnovat letním školám, kurzům a spolupráci s učiteli? Odpověď je jednoduchá: pokud dnes nezačneme intenzivně pracovat s mladými lidmi a jejich učiteli, budeme za deset let čelit ještě většímu nedostatku odborníků. Zkušení pracovníci, kteří dnes drží průmysl v chodu, budou postupně odcházet do důchodu a bez nové generace připravené převzít jejich místo hrozí, že se celý systém začne hroutit.
Je potřeba si uvědomit, že technologický vývoj dnes neprobíhá tempem evoluce, ale doslova revoluce. Technologie, jako je umělá inteligence, internet věcí (IoT), digitální dvojčata nebo rozšířená realita, se stávají nedílnou součástí průmyslu i energetiky. To, co ještě před pár lety působilo jako vize budoucnosti, je dnes realitou na výrobních linkách, v chytrých budovách i v rozvodnách elektrické energie. A firmy potřebují lidi, kteří těmto trendům rozumějí, dokážou je implementovat a dále rozvíjet.
Pokud české školství nebude reagovat pružně, hrozí, že se staneme montovnou zastaralých řešení, zatímco moderní technologie budou vznikat jinde. Investice do vzdělávání tedy nejsou jen otázkou škol, ale otázkou konkurenceschopnosti celé země. Každá koruna vložená do moderní výuky se vrátí – v podobě kvalifikované pracovní síly, vyšší produktivity firem a schopnosti držet krok s nejvyspělejšími státy.
Mladí lidé, kteří dnes stojí u 3D tiskárny, zapojují svůj první obvod nebo programují jednoduché PLC, mohou být za pár let inženýry, techniky a projektanty, kteří povedou celé týmy a budou vytvářet inovativní řešení. Ale k tomu potřebují prostředí, které je podpoří, inspiruje a naučí aktuálním poznatkům. Proto musí vzdělávání neustále reagovat na změny, vycházet z praxe a přinášet studentům i učitelům reálné zkušenosti. Jen tak zajistíme, že český průmysl nejen obstojí v mezinárodní konkurenci, ale stane se lídrem v oblastech, kde se rozhoduje o budoucnosti.
Budoucnost elektrotechniky a energetiky neleží jen v technologiích, ale především v lidech, kteří je dokážou ovládat, rozvíjet a tvořivě aplikovat. Žádný software, žádný stroj a žádná automatizace nebude mít smysl, pokud za nimi nebudou stát odborníci, kteří rozumí principům a umí hledat nová řešení. A těmi lidmi jsou dnešní žáci a studenti – generace, která právě teď přemýšlí, kam se vydá po škole.
Pokud jim dáme šanci učit se na moderních technologiích, motivujeme je k objevování a ukážeme jim, že elektrotechnika není minulost, ale budoucnost, vyhráváme všichni. Získají studenti, kteří mají jasnou perspektivu. Získají školy, které jsou atraktivní a smysluplné. A nakonec získá i celý průmysl a naše společnost, protože bude mít dostatek kvalifikovaných lidí připravených na výzvy 21. století.
Adam Kozmon
