Industry 4.0 – історичний поворот в промисловості

Четверта промислова революція (Industry 4.0) поступово стає реальністю через об’єднання промислового виробництва та глобальної мережі в єдиний “Промисловий Інтернет речей” (IIoT).  Виробництво, логістика та обслуговування клієнтів пристосовуються до цифрових технологій. Підключення всіх пристроїв до ІІoТ  призводить до прискорення процесів, і робить компанії більш індивідуальними.

На сучасному етапі розвитку штучний інтелект (AI) здатен вирішувати все більш складні завдання і може додатково оптимізувати виробництво, тим самим прискорюючи процеси, зменшуючи кількість помилок і витрати.

У 2016 році майже чверть інвестицій в пристрої IoT було здійснено членами обробної промисловості. У цьому році промислове виробництво було головним сектором витрат на IoT. За інформацією компанії International Data Corporation (IDC) до 2020 року обробна промисловість буде основним покупцем пристроїв IoT.

 Як повідомляє Statista, провідний портал з дослідження ринку в Інтернеті, кількість підключених до IoT пристроїв по всьому світу в 2020 році складе понад 30 мільярдів, і у два рази зросте протягом наступних п’яти років. Statista вважає, що кількість пристроїв від машини до машини (M2M), які являються ключем до розумних виробничих процесів, зросте більше ніж удвічі з 1,5 млрд. до 3,3 млрд. у 2021 році.

Проте обробна промисловість не просто глобально інвестує в IoT, вона революціонізує через дослідження та розробки. 

Розумне виробництво (Smart Manufacturing)

Розумне виробництво визначається сукупністю таких факторів: підключені до IoT пристрої, великий обсяг даних, аналітика даних, робототехніка, машинне навчання, сенсорні технології та штучний інтелект (AI). Кожна з цих технологій використовується разом для оптимізації виробничих процесів, допомагає виробникам та покращує безпеку працівників.

Основні переваги розумного виробництва:

• Більша продуктивність. Можливість розуміння того, що відбувається на кожному етапі виробничого процесу, дозволяє реалізувати рішення в реальному часі та мінімізувати час простою обладнання. Це збільшує продуктивність та зменшує витрати.
• Мінімальний час простою обладнання. Алгоритми штучного інтелекту використовують журнали операцій та відмов, тобто дані від датчиків, підключених до IoT, і визначають в реальному часі потребу в технічному обслуговуванні. Наприклад, якщо кількість робочих годин або циклів вимагає технічного обслуговування в найближчому майбутньому, або якщо датчики конкретно вказують на необхідність технічного обслуговування.
• Підвищення безпеки працівників. Автоматизоване відстеження та аналіз рухів людей та подій всередині розумного підприємства може допомогти зменшити ризики. Системи безпеки попереджають людей на території підприємства про певні ризики травми або помилки під час нових або щоденних завдань. Ці системи також можуть надсилати за медичною допомогою, якщо це необхідно.
• Оптимізована інвентаризація. Дані датчиків в режимі реального часу можуть використовуватися для відстеження місце знаходження виробів та їх частин до, під час та після виготовлення. Аналіз цих даних надає необхідну інформацію про замовлення, а послідовне планування дозволяє зменшити витрати.
• Управління ланцюгами поставок. Виробники можуть використовувати геолокаційні дані пристроїв IoT для відстеження місцезнаходження вантажів, продукції та їх компонентів. Чим більше ланцюг поставок має зв’язків за межами компанії (мережевий простір спільний із зовнішніми постачальниками і з клієнтами), тим краще узгоджуються вхідні та вихідні транзакції. Стає можливим, майже в реальному часі, реагувати на події, вносити зміни до замовлень, швидше надавати більш надійну інформацію про ціни та строки доставки. Тривалість простою і час очікування зменшуються. 

Industry 4.0 робить виробництво більш індивідуальним через вдосконалену та автоматизовану координацію всіх дій.  

Розумне підприємство (Smart Factory)

Розумне підприємство – це підприємство, яке використовує інтелектуальні технології виробництва, що спеціалізуються на відповідних процесах та управлінні. Розумні підприємства побудовані таким чином, щоб вони були чутливими до змін у навколишньому середовищі та могли активно вирішувати потенційні проблеми або реагувати на певні події.

Приклади цієї «розумної» поведінки включають реагування на зміни погоди, коригуючи процеси, чутливі до факторів навколишнього середовища.
Інший приклад — превентивне технічне обслуговування: можливий ремонт обладнання або заміна частин обладнання на основі передбачуваних показників відмов.

Для розумного підприємства впроваджують датчики IoT та обробку даних на всьому об’єкті та всіх виробничих частинах, щоб створити автоматичний, цілісний погляд на те, що відбувається в будь-який час у всіх кутках підприємства.

Але де буде перше розумне підприємство? Німеччина, одна з провідних світових виробників, хоче взяти на себе ініціативу.

Розумна промисловість (Industry 4.0)

Розумна промисловість, або «Індустрія 4.0» – термін, який походить від назви німецької стратегічної ініціативи по заняттю провідної ролі в сфері індустріальних інформаційних технологій. Кінцевою метою стратегічного плану Industry 4.0 є побудова першого в світі розумного підприємства.

Прихильники Industry 4.0 вважають, що кібер-фізичні системи, які об’єднують пристрої IoT, хмарні технології та інші розробки, принесуть хвилю інновацій та ефективність історичного значення, посилаючись на багато потенційних переваг.

Але з впровадженням будь-якої інноваційної технології виникають додаткові ризики. Критики Industry 4.0 попереджають про такі негативні моменти:

• Потреба у високому рівні кібербезпеки. Більше підключень до інтернету на смарт-підприємстві створює більше можливостей для зловмисного втручання. Виробники повинні добре розуміти і враховувати потреби в кібербезпеці для правильного проектування розумного підприємства.
• Відсутність стандартизації. На сьогоднішній день серед інженерів, фахівців у галузі інформаційних технологій та виробників відсутні загальні стратегії, термінологія та стандарти технології розумного виробництва. Початок четвертої промислової революції потребує глибокої співпраці всіх сторін з врахуванням не тільки загальних потреб обробної промисловості, а й окремих виробничих компаній.
• Втрата робочих місць. Створення розумних підприємств призведе до припинення економічної життєздатності багатьох існуючих виробничих професій та навичок. Це створить значні соціально-політичні потрясіння і вплине на уряди, корпорації, навчальні заклади, сім’ї та багато іншого.

Неминучі зміни у виробництві

З огляду на перспективи серйозних змін у виробництві, також відбудуться великі зміни в економіці та суспільстві. 

Впровадження розумних виробництв спричинить серйозний історичний поворот в промисловості.

Компаніям варто вже зараз вивчити всі можливості  Industry 4.0, оскільки в недалекому майбутньому це стане нормою у всьому світі. 

 За матеріалами інтернетпорталу Manufacturing.net.