نقش هوش مصنوعی در انقلاب صنعتی چهارم چیست؟
هوش مصنوعی با قابلیتهای گستردهای که دارد، یکی از مهمترین فناوریهایی است که در قرن بیستم معرفی و در قرن بیست و یکم تکامل یافته شد و همین امر فرصت های زیادی را برای توسعه صنایع مختلف ایجاد کرد و نقش مهمی در تحولات انقلاب صنعتی چهارم داشته است.
انتظار می رود تا سال ۲۰۳۵، فناوری های مبتنی بر هوش مصنوعی بهره وری نیروی کار را افزایش دهند و این امر باعث شده تا تولید ۱۶ صنعت در زمینه های مختلف افزایش چشمگیری داشته باشد هوش مصنوعی می تواند تا سال ۲۰۳۵، ۳.۸ تریلیون دلار ارزش افزوده ناخالص به تولید اضافه کند که ۴۵ درصد افزایش نسبت به تجارت معمول را نشان می دهد.
استفاده از هوش مصنوعی در صنعت باعث بهبود کنترل کیفیت، کوتاه شدن زمان طراحی و کاهش تولید زباله می شود چند سالی است که هوش مصنوعی صنعت را در زمینه های مختلف متحول کرده است و این تحولات در سال های آینده حتی تماشایی تر خواهد بود.
بیشتر بخوانید: تحول دیجیتال برای کسبوکارهای کوچک در سال ۲۰۲۴
تاریخچه مختصری از صنعت
بشریت تاکنون چهار انقلاب صنعتی را تجربه کرده است:
- اولین انقلاب صنعتی، زمانی که از بخار و نیروی آب برای مکانیزه کردن تولید استفاده شد این انقلاب در اواخر قرن هجدهم در بریتانیا آغاز شد و شرایطی را ایجاد کرد که کالاها و محصولات به جای دستی، با ماشین ساخته شوند.
- انقلاب صنعتی دوم، زمانی که برق تولید انبوه را در خط مونتاژ امکان پذیر کرد یک قرن بعد، انقلاب صنعتی دوم خطوط مونتاژ و استفاده از نفت، گاز و برق را معرفی کرد این منابع جدید انرژی، همراه با ارتباطات پیشرفتهتر از طریق تلفن و تلگراف، تولید انبوه و درجاتی از اتوماسیون را به فرآیندهای تولید رساندند.
- سومین انقلاب صنعتی زمانی رخ داد که از فناوری اطلاعات و رایانه برای خودکارسازی فرآیندهای تولید استفاده شد این انقلاب صنعتی که در اواسط قرن بیستم آغاز شد، کامپیوترها، مخابرات پیشرفته و تجزیه و تحلیل داده ها را به فرآیندهای تولید اضافه کرد. دیجیتالی شدن کارخانهها با ادغام کنترلکنندههای منطقی قابل برنامهریزی (PLC) در ماشینها برای کمک به خودکارسازی فرآیندهای خاص و جمعآوری و اشتراکگذاری دادهها آغاز شد.انقلاب صنعتی چهارم و هوش مصنوعی
- چهارمین انقلاب صنعتی که اتوماسیون و اتصال را با CPS یا سیستم های فیزیکی سایبری افزایش داد ما اکنون در چهارمین انقلاب صنعتی هستیم، جایی که افزایش اتوماسیون و استفاده از ماشینها و کارخانههای هوشمند، با اطلاعات داده شده، به تولید کالاهایی با کارایی و بهرهوری بیشتر در طول چرخه زندگی کمک میکند. انعطافپذیری فرآیند بهبود مییابد تا تولیدکنندگان بتوانند از طریق سفارشیسازی انبوه، خواستههای مشتری را بهتر برآورده کنند. با جمع آوری داده های بیشتر در سطح کارخانه و ترکیب آن با سایر داده های عملیاتی از سراسر سازمان، یک کارخانه هوشمند می تواند به شفافیت اطلاعات و تصمیم گیری بهتر دست یابد.
تفاوت بین صنعت ۳ و صنعت ۴
در انقلاب صنعتی سوم، ما فرآیندها را با استفاده از پردازشگرهای منطقی و فناوری اطلاعات خودکار می کنیم این فرآیندها اغلب بدون دخالت انسان عمل می کنند، اما همیشه یک جنبه انسانی پشت همه آن وجود دارد. انقلاب صنعتی چهارم با در دسترس بودن و استفاده از حجم زیادی از داده ها در سطح تولید شکل گرفته است.
برای درک این مشکل مثالی می زنیم یک دستگاه CNC را در نظر بگیرید که اساساً یک ماشین فرز صنعتی است که با استفاده از نرم افزار کامپیوتری کنترل و هدایت می شود این نرم افزارها دخالت انسان در برش و شکل دادن به چوب را به حداقل می رساند. با این دستگاه فرد می تواند با استفاده از نرم افزارهای گرافیکی مناسب تمامی نقوش فرز و نجاری را تهیه کرده و بقیه را به دستگاه بسپارد.
اگرچه این دستگاه تا حد زیادی خودکار است، اما همچنان به مداخله یک کنترل کننده انسانی نیاز دارد در واقع، این یک فرآیند خودکار است که بر اساس ورودی انسان است، نه داده ها. حال بیایید این دستگاه را در نسخه صنعتی چهارم در نظر بگیریم نه تنها می تواند پارامترهای برنامه نویسی تعریف شده را ردیابی کند، بلکه از داده ها برای ساده سازی فرآیندهای تولید نیز استفاده می کند.
بیشتر بخوانید: ۱۰ شرکت برتر معدنی در زمینه امنیت سایبری
فناوری ها چگونه فرآیند تولید را متحول می کنند؟
صنعت چهارم انقلابی در نحوه تولید، بهبود و توزیع محصولات شرکت ها است در این انتقال، شرکتها در حال ادغام فناوریهای جدید مانند اینترنت اشیا، محاسبات ابری و تجزیه و تحلیل دادهها، هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی در امکانات و عملیات تولیدی خود هستند.
کارخانههای هوشمند مجهز به حسگرهای پیشرفته، نرمافزارهای تعبیهشده و روباتهایی هستند که دادهها را جمعآوری و تجزیه و تحلیل میکنند و امکان تصمیمگیری بهتر را فراهم میکنند علاوه بر این، با ادغام دادههای عملیات تولیدی با دادههای زنجیره تامین، خدمات مشتری و سایر سیستمهای سازمانی، آنها سطوح کاملاً جدیدی از دید و درک را در تجارت خود ایجاد میکنند.
فناوریهای دیجیتال باعث افزایش اتوماسیون، تعمیر و نگهداری پیشبینیکننده، بهبود فرآیند خودبهینهسازی و مهمتر از همه، سطح جدیدی از کارایی و پاسخگویی به مشتری میشوند که قبلاً امکانپذیر نبود.
توسعه کارخانه های هوشمند فرصتی باورنکردنی برای صنعت تولید برای ورود به انقلاب صنعتی چهارم فراهم می کند. تجزیه و تحلیل حجم زیادی از دادههای جمعآوریشده از حسگرها در کف کارخانه، دید در زمان واقعی به داراییهای تولیدی را تضمین میکند و میتواند ابزارهایی را برای انجام تعمیرات پیشبینیکننده برای به حداقل رساندن زمان خرابی تجهیزات فراهم کند.
استفاده از دستگاه های اینترنت اشیا با فناوری پیشرفته در کارخانه های هوشمند نیز منجر به افزایش بهره وری و بهبود کیفیت می شود. جایگزینی مدلهای تجاری بازرسی دستی با بینشهای بصری مبتنی بر هوش مصنوعی، خطاهای تولید را کاهش میدهد و در زمان و هزینه صرفهجویی میکند با حداقل سرمایه گذاری، پرسنل کنترل کیفیت می توانند یک گوشی هوشمند متصل به ابر را برای نظارت بر فرآیندهای تولید تقریباً از هر نقطه راه اندازی کنند با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین، سازندگان می توانند خطاها را فوراً تشخیص دهند.
بیشتر بخوانید: هوش مصنوعی مولد آینده اقتصاد دیجیتال را تعیین خواهد کرد
فناوری های مهم دیگر در صنعت چهارم حرکت می کنند؟
اینترنت اشیا (IoT)
اینترنت اشیا (IoT) یک عامل کلیدی برای کارخانجات هوشمند است، ماشینهای موجود در کارخانه مجهز به حسگرهایی با آدرسهای IP هستند که به ماشینها اجازه میدهد به سایر دستگاههای دارای وب متصل شوند این مکانیزاسیون و اتصال امکان جمع آوری، تجزیه و تحلیل و تبادل حجم زیادی از داده های ارزشمند را فراهم می کند.
رایانش ابری
رایانش ابری سنگ بنای هر استراتژی بخش چهارم است تحقق کامل تولید هوشمند مستلزم اتصال و یکپارچه سازی مهندسی، زنجیره تامین، تولید، فروش و توزیع و خدمات است و فناوری ابری به این امکان کمک می کند علاوه بر این، معمولاً حجم زیادی از دادههایی که ذخیره و تجزیه و تحلیل میشوند را میتوان با استفاده از فناوری ابری با کارآمدتر و مقرون به صرفهتر پردازش کرد. رایانش ابری همچنین میتواند هزینههای راهاندازی را برای تولیدکنندگان کوچک و متوسط کاهش دهد و به آنها اجازه میدهد تا با رشد کسبوکارشان، نیازها و مقیاس خود را تطبیق دهند.
هوش مصنوعی و یادگیری ماشین
هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی شرکتهای تولیدی را قادر میسازد از حجم اطلاعات تولید شده نه تنها در کارخانه، بلکه در سراسر واحدهای تجاری خود و حتی از شرکا و منابع شخص ثالث بهره ببرند. هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی میتوانند بینشی ایجاد کنند که امکان مشاهده، پیشبینی و اتوماسیون عملیات و فرآیندهای تجاری را فراهم میکند.
به عنوان مثال، ماشین های صنعتی در طول فرآیند تولید مستعد خرابی هستند استفاده از دادههای جمعآوریشده از این داراییها میتواند به شرکتها کمک کند تا تعمیر و نگهداری پیشبینیکننده را بر اساس الگوریتمهای یادگیری ماشین انجام دهند و در نتیجه زمانهای چرخش سریعتر و افزایش کارایی را به همراه داشته باشند.
محاسبات لبهای
الزامات عملیات تولید بلادرنگ به این معنی است که برخی از تجزیه و تحلیل داده ها باید در “لبه” جایی که داده ها ایجاد می شوند، انجام شود این امر تأخیر بین تولید داده و زمان پاسخ را به حداقل می رساند به عنوان مثال، تشخیص یک مشکل ایمنی یا کیفیت ممکن است نیاز به اندازه گیری های تقریبا واقعی با تجهیزات داشته باشد. مدت زمان ارسال داده ها به ابر شرکت و سپس بازگشت به کارخانه می تواند بسیار طولانی باشد و به قابلیت اطمینان شبکه بستگی دارد، استفاده از محاسبات لبه همچنین به این معنی است که داده ها نزدیک به منبع خود باقی می مانند و خطرات امنیتی را کاهش می دهند.
امنیت سایبری
تا به حال، شرکتهای تولیدی همیشه امنیت سایبری یا سیستمهای فیزیکی- سایبری را در اولویت قرار ندادهاند و با این حال تمام اتصال تجهیزات عملیاتی در کارخانه که فرآیندهای تولید را کارآمدتر میکند، میتواند نقطههای جدیدی برای ورود حملات مخرب و بدافزار باشد. از بخش دیجیتال تا بخش چهارم، در نظر گرفتن یک رویکرد امنیت سایبری که شامل فناوری اطلاعات و تجهیزات فناوری اطلاعات باشد، ضروری است.
همزاد دیجیتال
تحول دیجیتالی انقلاب صنعتی چهارم، تولیدکنندگان را قادر میسازد تا همزادهای دیجیتالی را ایجاد کنند که کپیهای مجازی از فرآیندها، خطوط تولید، کارخانهها و زنجیرههای تامین هستند. یک همزاد دیجیتال با استخراج دادهها از حسگرهای IoT، دستگاهها، کنترلکنندههای منطقی قابل برنامهریزی و سایر اشیاء متصل به اینترنت ایجاد میشود. تولیدکنندگان می توانند از همزادهای دیجیتال برای افزایش بهره وری، بهبود گردش کار و طراحی محصولات جدید استفاده کنند برای مثال، با شبیهسازی فرآیند تولید، تولیدکنندگان میتوانند تغییرات فرآیند را برای یافتن راههایی برای به حداقل رساندن زمان خرابی یا بهبود ظرفیت آزمایش کنند.
نتیجه
کاربردهای هوش مصنوعی از راهحلهای مشتریمحور مانند رباتهای گفتگو تا موارد استفاده صنعتی بسیار پیچیده، مانند پیشبینی نیاز به تعمیر و نگهداری تجهیزات تولیدی را شامل میشود با ذکر نمونه هایی از استفاده از هوش مصنوعی در هفت بخش، می توانید نگاهی اجمالی به وسعت و عمق امکانات ارائه شده توسط این فناوری داشته باشید:
