آشنایی با مفاهیم انقلاب صنعت چهارم (بخش دوم)؛ فناوری‌ها، نتایج و آینده تولید

نویسنده: مارتین بوگس
مترجم: علیرضا خدائی، مدیر مسئول “اقتصاد دیجیتال” و ” فناوری هوشمند”

جهت دانلود فایل PDF این مقاله اینجا کلیک نمایید

در ماه‌های گذشته مقدمه‌ای از انقلاب صنعتی چهارم گفته شد در این شماره به‌اختصار برخی از فناوری‌های تأثیرگذار و اثرات آن در بخش صنعت به‌اختصار شرح داده خواهد شد که هرکدام از این فناوری‌ها و تأثیرات در شماره‌های آتی کامل‌تر شرح داده خواهد شد.

اینترنت اشیا (IoT) فناوری جدیدی نیست این فناوری بیش از یک دهه است که بر همه چیز از نحوه ورزش تا نحوه عملکرد ماشین‌های ما تأثیر گذاشته است. پدیده جدیدتری که پیامدها و نتایج بیشتری از اینترنت اشیا بر زندگی‌ها و بخصوص صنعت داشته است صنعت ۴.۰ (۴.۰ Industry) یا همان انقلاب صنعتی چهارم است که تکامل بعدی تولید و ساخت هوشمند با فناوری‌های جدید و بخصوص دیجیتال است.

دانلود فایل PDF و مشاهده عناوین ماهنامه ” اقتصاد دیجیتال” شماره ۱۶، دی‌ماه۱۴۰۰

صنعت ۴.۰ چیست؟

اصطلاح “صنعت ۴.۰” برای نشان‌دادن آغاز انقلاب صنعتی چهارم استفاده می‌شود سه انقلاب صنعتی قبلی تولید مکانیکی، تولید انبوه و سپس انقلاب دیجیتال بوده است. البته می‌توان ادعا کرد که صنعت ۴.۰ ادغام سه انقلاب صنعتی قبلی در تولید است، اما آنچه انقلاب صنعتی چهارم را متمایز کرده است تاثیر بسیار بیشتر آن است.

صنعت ۴.۰ که در کتاب انقلاب صنعتی چهارم توسط پروفسور کلاوس شواب تشریح شده است، شامل “فناوری‌های جدیدی است که دنیای فیزیکی، دیجیتال و بیولوژیک را ترکیب می‌کند و بر تمام رشته‌ها، اقتصاد و صنایع تاثیر می‌گذارد. این فناوری‌ها پتانسیل زیادی در ادامه اتصال بیشتر میلیاردها نفر به وب و بهبود چشمگیر کارایی تجارت و سازمان‌ها دارند. “

انقلاب صنعتی چهارم ارتباط بیشتر و مستقیمی با دنیای تولید دارد حتی می‌توان آن را ساخت ۴.۰ (۴.۰ Mnufacturing) نامید. در این دوره بر خلاف گذشته صنعت شاهد رشد و تحول است و کاربرد صنعت ۴.۰ در تولید عبارت است از:

• رشد فناوری‌های اتوماسیون و داده‌ها با استفاده از اینترنت اشیا (IoT) ، ابر (the cloud) ، رایانه‌های پیشرفته، رباتیک و افراد.
• ادغام یکپارچه نرم‌افزار، تجهیزات و افراد که باعث افزایش سرعت، قابلیت اطمینان و جریان اطلاعات بین همه سیستم‌های یک واحد تولیدی می‌شود.

جهت دانلود و مشاهده عناوین ماهنامه ” اقتصاد دیجیتال” اینجا کلیک نمایید.

فناوری‌های انقلاب صنعتی چهارم

صنعت ۴.۰ کارخانه هوشمند را به واقعیت تبدیل کرده است، تا حد زیادی استفاده گسترده از فناوری‌های دیجیتال جایگزین فرایندهای دستی شده که قبلا انجام می‌شده است. اتصال، اتوماسیون و بهینه‌سازی باعث تحول دیجیتال شده است و انقلاب صنعت چهارم را ایجاد کرده‌اند. البته بسیاری از فناوری‌ها نیز با هم کار می‌کنند تا پتانسیل کامل جنبش تولید ۴.۰ را تحقق بخشند.

۱.اینترنت صنعتی اشیا (IIoT)

IIoT ارتباط متقابل و همکاری داده‌ها، ماشین‌آلات و افراد در دنیای تولید در یک‌زمان است. اساس آن اینترنت اشیا است حسگرها، ماشین‌ها و داده‌ها به همه متصل شده و به طور یکپارچه ارتباط دارند و نتایج و خروجی همه آنها در تولید اعمال می‌شود. هر بخش و جنبه از عملیات تولید را می‌توان در IIoT به هم متصل کرد و می‌توان از داده‌های ایجاد شده در بهینه‌سازی کارایی در عملیات تولید استفاده کرد.

۲.اتوماسیون

هدف نهایی یک کارخانه حداکثر بهره‌وری و به حداکثر رساندن سود است. برای دستیابی به این هدف، اتوماسیون باید در برخی یا تمام فرایندهای تولید استفاده شود. اتوماسیون، از طریق رباتیک یا هوش‌مصنوعی، توسط ارتباط متقابلی که در یک مرکز طراحی و بهینه شده است برای صنعت ۴.۰ رخ و امکان‌پذیر می‌شود.

۳.هوش‌مصنوعی

هوش‌مصنوعی و زیرمجموعه آن یادگیری ماشین عملا یک نیاز لازم برای یک کارخانه هوشمند مجهز به صنعت ۴.۰ است.
فرضیه اصلی این انقلاب صنعتی جدید انجام پردازش به‌صورت خودکار و با سرعت بالا است و هوش‌مصنوعی ابزار اصلی است که جهت این موضوع استفاده می‌شود. هوش‌مصنوعی می‌تواند از داده‌های تولید شده یک کارخانه جهت بهینه‌سازی ماشین‌آلات، برنامه‌ریزی مجدد گردشکار و شناسایی پیشرفت‌های کلی که می‌تواند برای افزایش کارایی و در نهایت درآمد حاصل شود، استفاده نماید.

۴.کلان‌داده‌ها و تجزیه‌وتحلیل آنها

از آنجا که تمام عملکردهای تولید از ابتدا در حال کنترل و مانیتورینگ است درنتیجه دیتای بسیار زیادی تولید می‌شود پس تعداد زیاد داده جهت پردازش، آنالیز و غربالگری وجود دارد. با این حال، سیستم‌های تجزیه‌وتحلیل کلان‌داده‌ها می‌توانند با استفاده از یادگیری ماشین و فناوری‌های هوش‌مصنوعی، پردازش سریع داده‌ها را انجام و اطلاعاتی را که جهت پیشبرد اهداف پیشرفت در کل عملیات تولید تصمیم‌گیرندگان نیاز دارند به آنها ارائه دهد.

۵. ابر(Cloud)

برای ذخیره فیزیکی حجم گسترده‌ای از داده‌های تولید شده که در یک عملیات ۴.۰ Industry استفاده می‌شود، تولیدکنندگان فضای زیادی ندارند. این عامل سبب شده است تا ذخیره‌سازی و محاسبات ابری به یک ضرورت کلیدی در یک کارخانه یا واحد تولیدی تبدیل شود. استفاده از ابر همچنین اجازه می‌دهد تا یک منبع واحد از اطلاعت واقعی داشته باشیم و این اطلاعات با سرعت بسیار بالا در سراسر شرکت به اشتراک گذاشته شود.

ذخیره‌سازی ابری همچنین امکان دسترسی از راه دور و نظارت بر کلیه داده‌ها و سیستم‌عامل‌های ماشین را فراهم می‌کند که به کارایی و عملکرد چشم‌انداز خوبی می‌دهد.

۶ امنیت سایبری

از آنجا که هر نقطه تماس در عملیات تولید در صنعت ۴.۰ به‌صورت اتصال به اینترنت و دیجیتالی است، نیاز به امنیت سایبری قوی وجود دارد. ماشین‌آلات، سیستم‌های کامپیوتری، تجزیه‌وتحلیل داده‌ها، ابر و هر سیستم دیگری که از طریق اینترنت اشیا به شبکه متصل می‌شود، باید محافظت شود.

۷ .شبیه‌سازی

داشتن توانایی پیش‌بینی نتایج یکی از بزرگ‌ترین تغییرات بازی در عصر صنعت ۴.۰ و تولید است. قبل از دیجیتالی شدن کارخانه، تغییر در خط تولید، بهینه‌سازی سرعت و تولید تا حدودی بر اساس حدس و گمان انجام می‌شد و معمولا ناقص بود. با مدل‌های پیشرفته شبیه‌سازی امروزی که از داده‌های اینترنت اشیا و هوش‌مصنوعی پشتیبانی می‌کنند، عملیات تولید می‌تواند ماشین‌آلات را برای اجرای محصول بعدی خود بهینه کند و در نتیجه باعث صرفه‌جویی در وقت و هزینه شود.

بیشتر از کاربرد فناوری ‌های هوشمند بخوانیم:

• سه ملاحظه اخلاقی برای تولیدکنندگان سرمایه‌گذار در هوش مصنوعی
• آشنایی با مفاهیم انقلاب صنعتی چهارم (۴.۰ Industry)
• توسعه پایدار با پیشرفت‌های انقلاب صنعتی چهارم (۴.۰ Industry)
• ۵ فناوری مدرن و تاثیرگذار برای تولیدکنندگان صنعتی
• ۵ دلیل برای پیاده‌سازی فناوری IIoT در کارخانه‌ها
• لافارژ-هولسیم طرح “کارخانه فردا” را راه‌اندازی می‌کند

نتایج انقلاب صنعت چهارم

انقلاب صنعتی چهارم تأثیر بین‌المللی دارد، سرتاسر تمام قاره‌ها را به هم متصل می‌کند و روشی است که اقتصاد جهانی را متحول می‌کند. بنا بر گزارش‌ها این فناوری‌های جدید به ایجاد ۳.۵ میلیون شغل جدید فقط در انگلستان بین سال‌های ۲۰۰۱ تا ۲۰۱۵ کمک کرده است.
این تغییرات برای درک در یک مقیاس گسترده مفید هستند، اما چگونه بر تولیدکنندگان تأثیر می‌گذارند؟ در اینجا پنج مورد از بزرگ‌ترین و قابل‌توجه‌ترین مزایایی که تولیدکنندگان می‌توانند از صنعت ۴.۰ انتظار داشته باشند آورده شده است.

۱ . فرایند بهینه‌سازی

همه فناوری‌های متصل به صنعت ۴.۰ ؛ سنسورها، اینترنت اشیا، هوش‌مصنوعی و غیره، یک هدف اصلی خدمتی دارند: بهینه‌سازی فرایندهای تولید.

اتوماسیون به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا سریع‌تر کار کنند، تجزیه‌وتحلیل داده‌ها به رهبری این قدرت را می‌دهد تا تصمیمات داده‌محور را برای افزایش کارایی اتخاذ کند، نت پیشگویانه به معنای زمان خرابی کمتر برای ماشین‌آلات است و سیستم‌های نظارتی، بهینه‌سازی عملکرد در زمان واقعی در سراسر عملیات را فراهم می‌نماید.

فرایندهای بهینه‌سازی شده و کارایی واقعی حداکثر برای تولیدکننده به چه معناست؟ در مورد صنعت ۴.۰ و تحول دیجیتالی، به معنی افزایش درآمد و بهبود خدمات به مشتریان است. وقتی تولیدکنندگان بتوانند بیشترین بهره را از تولید خود با ماشین‌آلات کنترل‌کننده مبتنی بر سنسور ببرند در حالی که از طریق هوش‌مصنوعی و خدمات میدانی به مشتریان توجه شخصی می‌شود و خدمات سریع ارایه می‌شود، آنها می‌توانند مزیت کارخانه متصل به شبکه را ببینند و بهره ببرند.

پایگاه خبری فناوری هوشمند رسانه تخصصی فناور‌های نوین و انقلاب صنعتی چهارم Industry 4.0 با رویکرد صنعت و معدن

استفاده بیشتر از دارایی

صنعت ۴.۰ امکان انعطاف‌پذیری بیشتر در کل عملیات تولید را فراهم می‌کند که به معنی استفاده بهتر از دارایی و در نتیجه پتانسیل افزایش درآمد است. به اتوماسیون فکر کنید ربات‌های سیار مستقل (AMR) می‌توانند کارهای سنگین مانند حمل‌ونقل محصول را انجام دهند و انجام کارهای با ارزش بالاتر را به کارگران انسانی ماهر واگذار کنند.

بهره‌وری بالاتر از کار

وقتی کارمندان احساس امنیت بیشتری در کار می‌کنند، می‌توانند تمرکز بهتری داشته و کارهای بیشتری را در طول روز انجام دهند. ایمنی کارگران یکی از بزرگ‌ترین مزایای راه‌حل‌های اینترنت اشیا در کف واحد تولید است، حسگرهای موجود در سایت که توسط کارگران پوشیده شده و به طور مداوم کنترل می‌شود تا از یک محیط کار سالم و ایمن اطمینان حاصل شود.
صنعت ۴.۰ همچنین در حال گسترش مهارت بسیاری از کارگران تولیدی است. با ورود فناوری‌های جدید، کارگران مهارت‌های جدیدی را می‌آموزند که باعث بهبود کارایی عملیاتی و مهارت‌های آنها می‌شود. به cobots (ربات‌های مشارکتی) فکر کنید – افراد و ربات‌هایی که در جریان کار در کنار یکدیگر کار می‌کنند و حداکثر بهره‌وری و درآمد را ایجاد می‌کنند.

۴ زنجیره تامین و موجودی کالا

IoT – حسگرها و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها را فعال می‌کند و به تولیدکنندگان بینشی در مورد کل زنجیره تامین و فرایند تولید ارائه می‌دهد. این سطح از نمایان بودن همراه با هوش‌مصنوعی و قابلیت‌های یادگیری ماشینی به این معنی است که بهینه‌سازی زنجیره تامین را می‌توان در زمان واقعی به دست آورد. برخی حتی آن را ۴.۰ Supply Chain می‌نامند که به این صورت تعریف شده است: “از اینترنت اشیا، رباتیک پیشرفته و تجزیه‌وتحلیل پیشرفته کلان‌داده‌ها در مدیریت زنجیره تامین استفاده کنید؛ حسگرها را در همه چیز قرار دهید، شبکه‌ها را در همه‌جا ایجاد کنید، همه چیز را خودکار کنید و همه چیز را تجزیه‌وتحلیل کنید تا عملکرد و رضایت مشتری به طور قابل‌توجهی بهبود یابد. “

خدمات پس از فروش

تجزیه‌وتحلیل پیش‌بینی، واقعیت مجازی و نظارت از راه دور که ستون‌های صنعت ۴.۰ هستند نیز پس از تولید به فضای مصرف‌کننده تبدیل می‌شود. اگرچه این به طور مستقیم بر تولیدکننده تأثیر نمی‌گذارد، اما اگر کالاهایی ایجاد کنند که قابلیت اتصال اینترنت اشیا را دارا باشد می‌توانند ارائه خدمات میدانی و مشتری را به‌شدت بهبود بخشند.

خدمات درجه یک مشتری برای بسیاری از شرکت‌ها یک تمایز رقابتی است و تجهیزات متصل به بهبود خدمات زمینه‌ای و افزایش سطح رضایت مشتری کمک می‌کنند. با استفاده از دستگاه‌های متصل، تولیدکنندگان می‌توانند عملکرد محصول را کنترل کنند، قبل از بروز مشکلی با زمان‌بندی و برنامه‌ریزی از هر نوع نارضایتی مشتری جلوگیری کنند.

خدمات مشتری چقدر مهم است؟ بنا بر گزارش‌های انجام شده از وضعیت مشتری‌های تحت پوشش در فناوری‌های نوین؛ ۸۰٪ از مشتریان می‌گویند تجربه و حرفه‌ای بودن یک شرکت به‌اندازه محصولات یا خدمات آن مهم است.

ریشه صنعت ۴.۰ دستگاه‌ها و افراد متصل به است که همگی از راه‌حل‌های فناوری قوی و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها پشتیبانی می‌کنند. شرکت‌ها برای اینکه در این عرصه باقی‌مانده و بتوانند رقابت نمایند نیاز دارند تا با انقلاب صنعتی چهارم آشنا شوند و بخصوص از فناوری‌های آن استفاده نمایند.

منبع: هیتاچی