В фокусе
Читать
ГлавнаяРубрикиОбщий взглядВсё что нужно знать о 4-ой промышленной революции (Industry 4.0). Основные тезисы
08.02.2019

Всё что нужно знать о 4-ой промышленной революции (Industry 4.0). Основные тезисы

В конце 19-го столетия мир изменился благодаря промышленной революции и появлению парового двигателя. Всего насчитывается четыре волны промышленной революции.

Вторая волна возникла в начале 20-го столетия и характеризуется внедрением в экономику электричества и линий конвейерной сборки. Во время третьей волны, в 70-х годах прошлого века, появилась компьютерная автоматизация, что позволило программировать станки и роботы для выполнения определённых задач.

В наши дни происходит 4-я революция – Индустрия 4.0 (Industry 4.0), стремительно меняющая ландшафт различных сфер жизни.

Что же такое Industry 4.0?

Industry 4.0 можно охарактеризовать как интеграцию автономных роботов и машин с другими интеллектуальными технологиями. Это тенденция к внедрению «умных технологий» в производство с акцентом на возможности подключения к Интернету. Некоторые называют эту новую индустриальную волну «машинами, наполненными разумом».

Революция Industry 4.0 соединяет технологии, используемые в организациях и повседневной жизни людей. В ней сочетаются физические и цифровые технологии на основе сквозного применения девяти базовых технологических достижений:

  • Анализ Больших Данных
  • Промышленный Интернет вещей
  • Горизонтальная и Вертикальная интеграция систем
  • Автономные роботы
  • Имитационное моделирование
  • Дополненная реальность
  • Кибербезопасность
  • Облачные технологии
  • Аддитивное Производство

Рассмотрим эти важные компоненты Industry 4.0 более подробно.

В 2015 году Маркус Лоренц выступил на курируемой фондом TED конференции TED@BCG. Приглашённые на это мероприятие ораторы говорил об идеях, которые могут способствовать развитию нашего мира. Лоренц рассказал о преимуществах Индустрии 4.0 и о том, что она может сделать для различных производственных отраслей всего мира.

В своём выступлении на примере компании-производителя йогуртов он показал, как умные технологии могут повысить производительность и уменьшить количество брака в пищевой промышленности. Он объяснил, что используя и «не-умную» технологию, машина заполнит контейнеры йогуртом и наклеит на них ярлыки с большой скоростью. Однако по сути машина «тупая». Другими словами, она не будет знать, правильно ли маркирует контейнер для йогурта. Она, к примеру, может наклеить на упаковку с ореховым йогуртом ярлык для шоколадного йогурта.

Эта ошибка будет стоить производителю времени и денег, но её можно предотвратить с помощью внедрения интеллектуальных технологий. Он утверждал, что при производстве продуктов питания 8% уходит в брак, что влечёт убытки порядка 50 млрд долларов в год.

В случае использования умной технологии каждый элемент оборудования имел бы так называемого «цифрового двойника» или цифровую реплику того, как должна выглядеть единица выпускаемой продукции. При применении такой технологии в производстве йогурта было бы обнаружено, что баночка неправильно маркирована, компания-производитель не потеряла бы деньги и не нарушила бы договорных обязательств перед заказчиком.

9 базовых технологий

Для того чтобы четвёртая промышленная революция осуществилась, потребовалось изобретение некоторых довольно важных технологий. Некоторые из них используются простыми людьми по всему миру (например, Google Alexa или Amazon Echo), но и в производственную сферу они также вносят большие изменения.

Большие данные и аналитика

Большие данные и их анализ относятся к сложному процессу получения информации о таких вещах, как неизвестные корреляции, предпочтения клиентов и тенденции рынка. Собранная аналитика позволяет компаниям принимать разумные решения о том, что они должны производить или делать.

Эта информация часто получается из таких вещей, как моделирование с предсказанием и статистические алгоритмы.

Промышленный Интернет вещей

Промышленный Интернет вещей означает использование Интернета и wi-fi для связи всех частей умной фабрики или промышленного предприятия. Например, для связи станка или машины с другим станком или машиной, получения информации от датчиков, для машинного обучения и других взаимодействий.

Специалисты GE Digital описывает это как «сеть множества промышленных устройств, соединённых коммуникационными технологиями, образуя системы, которые могут контролировать и собирать информацию, обмениваться ею, анализировать её и проникать в суть происходящих процессов настолько глубоко, как никогда раньше, порождая новые сущности и идеи, которые затем помогут принимать более разумные и быстрые решения стоящих перед производственными компаниями технологических и бизнес-задач».

Горизонтальная и Вертикальная системная интеграция

Горизонтальная и Вертикальная интеграция относится к двум основным компонентам создания умных предприятий. Горизонтальная интеграция представляет собой объединение машин и систем в рамках производственной линии, а также между компаниями, поставщиками и клиентами.

Вертикальная интеграция – это процесс соединения всех уровней производственного предприятии – от технологического участка и цеха до уровня административного управления. Она также поможет подключить инженеров-разработчиков к уровню фактического производства разрабатываемых ими изделий.

Филипп Герберт в статье «Индустрия 4.0: перспективы продуктивности и роста в обрабатывающей промышленности» (Industry 4.0: The Future of Productivity and Growth in Manufacturing Industries) пишет: «...с Industry 4.0 компании, подразделения, функции и возможности станут гораздо более консолидированными, поскольку универсальные сети интеграции данных между компаниями развиваются и позволяют по-настоящему автоматизировать цепочки создания стоимости».

Автономный роботы

Хотя автономные роботы уже довольно широко используются в некоторых отраслях промышленности и экономики, с новыми технологиями они могут работать умнее и быстрее. На самом деле вполне вероятно, что в не столь отдалённом будущем новые умные роботы и машины смогут взаимодействовать с людьми и у них учиться. Также новые технологии позволяют автономным роботам взаимодействовать друг с другом и корректировать свои действия в соответствии с каждым новым продуктом, который они производят.

Как и в примере, приведённом Маркусом Лоренцем, эти автономные роботы будут работать более разумно. Вместо того чтобы массово производить продукт неправильно, они смогли бы проанализировать каждый компонент технологического цикла и распознать ошибку.

Имитационное моделирование

Инженеры уже давно используют трёхмерное моделирование. Тем не менее, поскольку Industry 4.0 продолжает набирать обороты, моделирование будет доступно и в работе завода.

Моделирование позволяет иметь цифровую копию реальной вещи, которую они могут тестировать и манипулировать в цифровом виде. Моделировать можно отдельные детали и компоненты, так и производственные предприятия в целом. Также моделирование полезно для обучения сотрудников и контроля производственных процессов.

Филипп Герберт пишет: «Подобные имитации будут использовать данные в реальном времени для отражения физического мира в виртуальной модели, в которую могут входить станки, машины, продукты и люди. Это позволи операторам виртуально тестировать и оптимизировать параметры станка для выпуска следующего продукта перед тем, как переключиться на физическую реальность, тем самым сокращая время настройки станка и повышая качество выускаемых изделий».

Дополненная реальность

Дополненная реальность – относительно новая технология. В настоящее время она применяется для таких целей, как выбор деталей со склада с помощью роботов. В будущем инженеры надеются использовать дополненную реальность для помощи сотрудникам при ремонте или использовании сложной техники.

Маркус Лоренц привёл в пример потерпевший аварию вертолёт в отдалённом районе. Он сказал, что благодаря дополненной реальности эта проблема может быть решена в считанные минуты. Его теория заключалась в том, что человек, не имеющий опыта в ремонте вертолётов, мог бы его починить, если бы носил очки дополненной реальности, подключённые к центральному компьютеру, который знает все подробности ремонта вертолётов. Через дополненную реальность в режиме реального времени человеку можно было бы показать необходимый процесс ремонта вертолёта. Наложив виртуальную картинку на реальный мир, он расскажет человеку, как и какой использовать инструментарий и как устранить конкретную поломку.

Кибербезопасность

По мере всё более широкого внедрения новых технологий и сетей, всё большей интеграции умных предприятий, всё большее значение приобретает высокий уровень кибербезопасности. Иначе у предприятий растёт риск подвергнуться взлому и нарушить производственный процесс, вплоть до потери производства.

Тем, кто хочет трансформировть свою отрасль и перевести её на новый, интеллектуальный уровень, есть смысл подумать о кооперации с компаний по кибербезопасности или приобретении такой компании.

Облачные технологии

Облачные технологии позволяют компаниям хранить множество данных и информации и обмениваться ими. С приходом Industry 4.0 производственные компании должны обмениваться большим объёмом данных между собой. Используя облака совместно, они также смогут видеть общие задачи и очень быстро их решать.

Аддитивное производство

Аддитивное производство – это способность компании самой производить уникальные компоненты и детали, с меньшими затратами. Другими словами, вместо покупки (аутсорсинга) специализированного компонента, необходимого для выпуска кастомизированного изделия, компания сможет производить его самостоятельно. Это также поможет сократить дефицит таких комплектующих.

Трёхмерная (3D-) печать позволяет производителям создавать опытные образцы изделий и выпускать изделия в единичном экземпляре. Это может быть полезно и при производстве мелких партий компонентов для создания кастомизированных продуктов.

Вместо того чтобы предлагать покупателям изделия только одного размера, благодаря 3D- печати производители могут создавать продукты, которые соответствуют точным потребностям их клиентов. Выгода в том, что стоит это совсем не дорого.

Что мешает компаниям внедрять технологии Industry 4.0?

Industry 4.0 даёт компаниям много преимуществ, но каковы основные причины, из-за которых производственные отрасли неохотно внедряют новые технологии или планируют это делать постепенно?

  • Стоимость. Несмотря на то, что обновление систем в соответствии со стандартами Industry 4.0 потенциально выгодно, существуют значительные первоначальные инвестиции.
  • Потеря рабочих мест. С любыми технологическими обновлениями, особенно при автоматизации, существует риск увольнений работников, и Industry 4.0 здесь не исключение. Это особенно актуально для низкоквалифицированных рабочих мест, хотя есть также прогнозы, что переход на новый промышленный уклад даст больше рабочих мест, чем устранит.
  • Возросшие проблемы кибербезопасности. Как упоминалось выше, когда всё предприятие подключено к Интернету, вопросы киберзащиты встают в полный рост.
  • Технические сложности. При большем количестве технологий и меньшем человеческом надзоре существует риск возникновения технических проблем, которые могут быть дорогостоящими.

Как Industry 4.0 может быть выгодна компаниям?

Несмотря на то, что есть причины для сомнений, переходить ли полностью на технологии Industry 4.0, весьма вероятно, что потенциальные выгоды могут сдвинуть сомневающихся с места. Вот несколько привлекательных аргументов в пользу перехода производственных компаний на Industry 4.0.

  • У компаний могут открыться новые возможности. Используя аналитику и данные, компании могут лучше увидеть новые возможности. Они могли бы найти способы расширения своего бизнеса и выхода на новые рынки.
  • Эффективность. Благодаря роботизации и автоматизации продукты могут производиться быстрее и эффективнее, особенно при использовании умных технологий.
  • Экономия денег. Industry 4.0 снизит количество брака за счёт снижения риска дорогостоящих ошибок.
  • Впечатление клиентов улучшается. Анализ потребностей клиентов, кастомизация и скорость означают, что клиенты могут получить желаемое раньше.
  • Увеличение доходов. Несмотря на высокие первоначальные инвестиции, Industry 4.0 может принести компаниям гораздо больший доход. Это можно объяснить более высокой эффективностью, меньшим количеством брака, новыми возможностями и лучшей удовлетворённостью клиентов.
  • Создание рабочих мест. Хотя верно, что Industry 4.0 может заменить рабочие места автоматизацией, также вероятно, что она создаст много новых рабочих мест.

Индустрия 4.0 путь в будущее

Индустрия 4.0 – это путь в будущее и важный шаг в экономике и производственных сферах. И хотя для компаний есть понятные причины, чтобы отложить модернизацию своего бизнеса и внедрение новых и будущих моделей организации своей отрасли, они также рискуют не дотянуть до своих конкурентов, которые используют более быстрые, умные технологии для удовлетворения конкретных потребностей своих клиентов.

Источник:

https://www.iqsdirectory.com/resources/ultimate-guide-everything-need-to-know-about-industry-4-0/

Версия для печати123 просмотра.
Оцените статью по: