Przemysł 4.0 to najnowszy buzzword, ale co tak naprawdę oznacza? W jaki sposób Przemysł 4.0 może być przydatny dla firm? W tym artykule przedstawimy kilka kluczowych koncepcji, w tym IoT, Big data i współpracę IT/OT. Koncepcje te zyskały na znaczeniu w ciągu ostatniej dekady, a wiele firm już wykorzystuje je na różne sposoby, aby zwiększyć produktywność. Jednak korzyści płynące z Przemysłu 4.0 wykraczają daleko poza zwykły wzrost wydajności.
IoT
Produkcja przechodzi czwartą rewolucję, proces znany jako Przemysł 4.0. Z pomocą szybko rozwijających się technologii, takich jak Internet rzeczy (IoT) i sztuczna inteligencja (AI), firmy produkcyjne zmodernizowały swoje systemy, aby nadążyć za czasami. Technologie te zmieniają sposób działania firm produkcyjnych, czyniąc je inteligentniejszymi niż kiedykolwiek wcześniej. Poniżej przedstawiono tylko niektóre korzyści płynące z Przemysłu 4.0:
Po pierwsze, automatyzacja może poprawić bezpieczeństwo. Dostępność urządzeń IoT sprawia, że inteligentne środki bezpieczeństwa są znacznie bardziej przystępne. Firmy logistyczne, na przykład, badają wykorzystanie urządzeń IoT do śledzenia zachowania operatorów pojazdów, co może zmniejszyć ryzyko na drodze. Chociaż zalety Przemysłu 4.0 są dobrze znane, nadal może istnieć kilka barier uniemożliwiających niektórym firmom skorzystanie z I4.0. Poniżej przedstawiono niektóre z najważniejszych korzyści płynących z I4.0 oraz sposoby ich maksymalnego wykorzystania.
Przemysł 4.0 może pomóc w zapobieganiu przestojom w fabrykach. Przed Industry 4.0, maszyny przemysłowe były serwisowane jedynie w oparciu o zalecenia producentów. Teraz jednak maszyny przemysłowe są wyposażone w czujniki, które monitorują ich zdrowie. Czujniki te pozwalają organizacjom przewidywać problemy przed ich wystąpieniem i automatycznie zamawiać części zamienne. W rezultacie organizacje mogą uniknąć kosztownych przestojów. Przemysł 4.0 poprawia również komunikację między pracownikami. Zwiększa produktywność pracowników, ułatwiając wszystkim zainteresowanym stronom dzielenie się informacjami, współpracę z kolegami i zwiększanie wydajności operacji produkcyjnych.
Big data
Big data i Przemysł 4.0 to dwa terminy, które kojarzą się już od jakiegoś czasu. Big data to wykorzystanie danych z wielu źródeł w celu uzyskania wglądu i informacji nadających się do działania. Może pomóc zintegrować odizolowane systemy, poprawić jakość, zidentyfikować marnotrawstwo efektywności energetycznej i wykryć odchylenia w procesie. Technologie te mogą wzmocnić trwałe innowacje w procesie produkcyjnym oraz zmniejszyć zapasy i wymagania kapitałowe. Big data jest kluczowym elementem ekosystemu Przemysłowego Internetu Rzeczy, a jego wdrożenie może pomóc producentom w przekształceniu ich przedsiębiorstw.
Gwałtowny wzrost ilości danych w ostatnich latach przypisuje się kilku czynnikom technologicznym i ekonomicznym, w tym pojawieniu się chmury, zwiększonej komunikacji mobilnej i zmniejszeniu kosztów obliczeniowych. Przyszłe paradygmaty technologiczne, takie jak Internet Rzeczy (IoT), będą nadal napędzać wykładniczy wzrost danych. To ostatecznie doprowadzi do dalszej digitalizacji procesów i poprawy efektywności procesów biznesowych. Przyrost danych będzie nadal wzrastał wykładniczo – a jedynym sposobem na uniknięcie stania się przestarzałym jest dostosowanie i włączenie big data do strategii biznesowej.
Chociaż potencjalne korzyści płynące z Przemysłu 4.0 są oczywiste, wciąż pozostaje wiele do zrobienia. Przejście od tradycyjnej produkcji do Przemysłu 4.0 nie zawsze jest tak łatwe, jak się wydaje, i będzie wymagało nowych inwestycji, aby w pełni czerpać korzyści. Jednak analityka big data może pomóc producentom we wdrożeniu nowych technologii i procesów, które są kluczowe dla przyszłego sukcesu. I choć big data jest ważna, nie gwarantuje sukcesu. Może również prowadzić do bardziej konkurencyjnego środowiska między firmami.
IT
W dobie Przemysłu 4.0 firmy wykorzystują zaawansowane technologie w celu zwiększenia produktywności i wydajności. Zaawansowane technologie pomagają firmom monitorować zapasy, poprawiać jakość i optymalizować logistykę. Pojawienie się connected manufacturing zapewnia widoczność aktywów i operacji firmy z dowolnego miejsca na świecie. Standardowe zadania związane z zarządzaniem aktywami są również usprawnione i zarządzane centralnie i w czasie rzeczywistym. Wszystko to jest możliwe dzięki zastosowaniu technologii Przemysłu 4.0. Poniżej wymieniono kilka przykładów zastosowań przemysłu 4.0.
Integracja systemów informatycznych obejmuje wiele poziomów pionowych i poziomych. Poziom terenowy łączy się z procesami produkcyjnymi, podczas gdy poziom sterowania monitoruje maszyny i systemy. Poziom operacyjny kontroluje jakość, zarządzanie zamówieniami i ogólne planowanie produkcji. Łącznie technologie te dostarczają wielu informacji, które pozwalają zoptymalizować wydajność produkcji. Mogą one również pomóc przedsiębiorstwom zwiększyć ich produktywność i czas pracy. Ale co z bezpieczeństwem i prywatnością? Jak wdrażamy tę technologię? Przyjrzyjmy się bliżej jej korzyściom.
Choć definicja Przemysłu 4.0 jest bliska oryginalnej, nie jest do końca poprawna. Termin Przemysł 4.0 obejmuje cyfrową transformację produkcji, w tym automatyzację, big data oraz technologie informacyjne i komunikacyjne. Oprócz roli automatyki i inteligentnych maszyn, dostrzega również kluczową rolę pracowników i efektywności energetycznej. Przemysł 4.0 jest oficjalnie zdefiniowany przez niemiecką Plattformę Industrie 4.0. Jest to zintegrowana sieć procesów, maszyn i informacji.
OT
SystemyOT (operational technology) były wcześniej samodzielnymi systemami kontrolowanymi przez wyszkolonych ludzi. Jednak szybki wzrost liczby połączonych urządzeń zmienia dynamikę operacji, przynosząc nowe aplikacje, korzyści i dodatkowe ryzyko. Ryzyko to jest szczególnie istotne, ponieważ wzajemne powiązania inteligentnych rzeczy zwiększają zakres ataków i zwiększają zagrożenia dla bezpieczeństwa. Systemy OT i IT będą musiały współpracować ze sobą w celu dostarczenia wartości. Jednak znaczenie OT nie jest stracone.
Konwergencja systemów IT i OT pomoże organizacjom uzyskać ogromne korzyści. Systemy te nie tylko usprawnią procesy biznesowe, ale także zmniejszą koszty. Wraz z cięciem kosztów i zwiększeniem efektywności na horyzoncie, trend ten nabiera rozpędu. Organizacje we wszystkich branżach rozważają konwergencję IT-OT, aby wesprzeć swoją podróż do Przemysłu 4.0. Ponieważ oba systemy współpracują ze sobą, aby osiągnąć te cele, mogą również osiągnąć większy poziom hiper automatyzacji, zoptymalizować procesy i zapewnić inteligencję opartą na działaniu.
Integracja systemów OT stanowi wyzwanie dla firm. Oprócz tego, że przedstawia ryzyko techniczne i operacyjne, wprowadza również wyzwania kulturowe. Na przykład, różnorodność formatów danych, protokołów komunikacyjnych i struktur organizacyjnych może stanowić poważne bariery. Wyzwania kulturowe obejmują niechęć personelu OT do dzielenia się danymi i uczenia się nowych technologii. Ponadto systemy OT będą musiały się ze sobą komunikować, aby funkcjonować prawidłowo. Ostatecznie systemy OT muszą zostać zaprojektowane i wdrożone, aby zapewnić niezbędne korzyści.
Edge
Czym jest Edge w Przemyśle 4.0? Koncepcja ta obraca się wokół rozwoju systemów cyber-fizycznych i autonomicznych procesów decyzyjnych. Trzy kluczowe organizacje, które definiują tę nową erę innowacji to Bitkom, VDMA i ZVEI. Wizją Przemysłu 4.0 jest stworzenie połączonej sieci aktywów i usług tworzących wartość. Organizacje te mają na celu promowanie i przyspieszanie nowych i powstających technologii oraz modeli biznesowych poprzez wykorzystanie technologii cyfrowych.
Internet rzeczy (IoT) jest kluczowym elementem Przemysłu 4.0. Zwiększenie wydajności całego łańcucha wartości poprzez IoT jest ostatecznym celem tych zaawansowanych producentów. Studia przypadków ich innowacji sprawiły, że inni producenci zadają sobie pytanie, czy są w stanie nawet dotrzymać kroku. Jednak krawędź Przemysłu 4.0 to nie tylko hasło: to podstawa tej nowej ery. Zaawansowani producenci stawiają na IoT, platformy chmurowe i technologie edge computing. Technologie te muszą być zintegrowane i współpracować, aby umożliwić prawdziwie inteligentny przemysł wytwórczy.
Przedsiębiorstwa przyjmują koncepcję Przemysłu 4.0. Wykorzystując zaawansowane technologie, takie jak sztuczna inteligencja, big data i przemysłowy Internet rzeczy (IoT), technologie te mają na celu poprawę zarządzania, operacji i modeli biznesowych. W skrócie, Przemysł 4.0 to czwarta rewolucja przemysłowa. Będzie miała wpływ na wszystkie poziomy produkcji i łańcuchy dostaw. Obejmuje nowatorskie osiągnięcia technologiczne, takie jak chmura obliczeniowa, sztuczna inteligencja i systemy cyber-fizyczne. Obejmuje również postępy w zakresie interfejsów człowiek-komputer i symulacji. Koncepcja Przemysłu 4.0 to „inteligentna fabryka”, która wykorzystuje korzyści płynące z tych technologii i pomaga przedsiębiorstwom podejmować lepsze decyzje.
Fog
Aby wykorzystać zalety Przemysłu 4.0, organizacje muszą zapewnić dostępność rozwiązań typu fog computing. Mgły mogą działać jako bezpieczna, geograficznie rozproszona platforma, która umożliwia wysoce rozproszone przetwarzanie i podejmowanie decyzji. Usługi te zapewniają zwiększone bezpieczeństwo i niskie opóźnienia. Ponadto mgły mogą być używane w połączeniu z innymi technologiami, aby stworzyć bardziej usprawniony i wydajny łańcuch dostaw. Opisany model zastosowania mgły ma na celu wsparcie producentów w przejściu do Przemysłu 4.0.
Węzły mgły to urządzenia, które wykonują zadania w imieniu stron trzecich. Węzły mgły będą odpowiedzialne za weryfikację autentyczności danych otrzymywanych przez serwery chmurowe. Węzły te zmniejszają również obciążenie obliczeniowe urządzeń warstwy percepcyjnej low-end. Technologie te stawiają jednak kilka wyzwań, w tym zapewnienie integralności i prywatności danych. W niniejszym artykule omówione zostaną niektóre z kluczowych wyzwań stojących przed branżą mgły. Po wdrożeniu rozwiązania fog, firmy powinny pracować nad zapewnieniem jego bezpieczeństwa.
Co więcej, rozwiązania fog computing dobrze pasują do aplikacji smart city. Na przykład inteligentne miasta mogą skorzystać z technologii fog, ponieważ mogą popchnąć zadania analizy danych do krawędzi sieci, co prowadzi do większej wydajności. W rezultacie wdrożenia smart city będą bardziej wydajne, ponieważ mniej danych musi być przesyłanych między miastem a zakładami produkcyjnymi. Architektura fog computing może pomóc producentom w usprawnieniu ich procesów produkcyjnych. Ponadto może pomóc producentom uniknąć kosztownego zużycia energii i ogromnej ilości danych.
Produkcja addytywna
Najnowsze osiągnięcia technologiczne w branży produkcyjnej obejmują integrację systemów produkcyjnych opartych na danych, technologii addytywnej, sztucznej inteligencji i Internetu rzeczy. Wszystkie te trendy mają wpływ na produkcję addytywną, a te innowacje poprawią sposób, w jaki AM jest wykonywana. Niektóre z korzyści płynących z Przemysłu 4.0 obejmują większą sprawność, dostosowanie do potrzeb klienta i oszczędność kosztów. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się o kluczowych cechach tej nowej rewolucji. Oprócz umożliwienia szybszej produkcji, postępy te poprawiają również łańcuch dostaw.
Druk 3D to cenna technologia cyfrowa. Dzięki nieskończonym możliwościom w zakresie produkcji, oprzyrządowania i masowego dostosowywania, doskonale pasuje do Przemysłu 4.0. AM pozwala na przechowywanie części w postaci plików projektowych w wirtualnym magazynie, a następnie drukowanie ich, gdy tylko są potrzebne. Możliwość przechowywania tych cyfrowych plików zamiast fizycznych części upraszcza również zarządzanie zapasami. Kilka innych korzyści z produkcji addytywnej obejmuje zmniejszenie wagi i skomplikowane części geometryczne. Jeśli zostanie zastosowane prawidłowo, produkcja addytywna może poprawić produktywność wielu firm.
Ta nowa technologia to nie tylko technologia, ale także rola pracowników. Coboty – czyli roboty współpracujące – mają sprawić, że pracownicy będą bardziej produktywni i wydajni. Podczas gdy Przemysł 4.0 kładzie duży nacisk na interakcję między człowiekiem a maszyną, podkreśla również znaczenie ludzkiego dotyku w produkcji. Podczas gdy dalsza automatyzacja będzie ostatecznie oznaczać utratę miejsc pracy, Przemysł 5.0 zapewni, że ludzki dotyk pozostanie kluczową częścią procesu produkcyjnego.
