صنعت 4.0: انقلاب صنعتی چهارم
صنعت 4.0 که به عنوان چهارمین انقلاب صنعتی نیز شناخته می‌شود، برای مفهوم‌سازی این دوره زمانی مداوم استفاده می‌شود که اتوماسیون و دیجیتالی‌سازی صنعت تولید را تسخیر کرده است. این به ادغام بسیاری از فناوری‌های پیچیده اشاره دارد که نحوه عملکرد مردم و صنایع را شکل می‌دهند.
هدف Industry 4.0 ایجاد کارخانه‌های هوشمند است که امکانات تولیدی مدرن و دیجیتالی هستند. آنها از دستگاه‌ها، ماشین‌ها و سیستم‌های متصل به هم استفاده می‌کنند که با استفاده از حسگرها، تجزیه و تحلیل داده‌های پیشرفته و الگوریتم‌های یادگیری ماشینی، به طور مداوم داده‌ها را با یکدیگر جمع‌آوری و مبادله می‌کنند.
هدف انقلاب صنعتی چهارم توسعه صنایع تولیدی چابک تر، پاسخگو و مشتری محورتر است. با پتانسیل خود برای متحول کردن تولید کالاها و خدمات، قصد دارد اقتصاد جهانی را نیز متحول کند.
زمینه تاریخی صنعت 4.0
انقلاب صنعتی اول
این دوره از انقلاب صنعتی اول در اواخر قرن 18 آغاز شد و تا اواسط قرن 19 ادامه یافت. مشخصه آن انتقال و مکانیزه شدن فرآیندهای تولید از طریق استفاده از نیروی آب و بخار در بریتانیای کبیر و سپس گسترش در اروپا و ایالات متحده بود. این امر منجر به رشد اقتصادی جهانی، توسعه کارخانه ها و افزایش بهره وری و کارایی شد.
انقلاب صنعتی دوم
انقلاب صنعتی دوم به دوره ای اطلاق می شود که در اواخر قرن نوزدهم ظهور کرد و تا اوایل قرن بیستم ادامه یافت. این دوره با پذیرش گسترده برق و خطوط مونتاژ، ظهور صنایع جدید و رشد زیرساخت‌های حمل‌ونقل مانند راه‌آهن و کشتی‌های بخار، تحول عظیمی در زندگی مردم ایجاد کرد.
انقلاب صنعتی سوم
انقلاب صنعتی سوم که در دهه 1960 آغاز شد و تا پایان قرن بیستم ادامه یافت، با استفاده از سیستم های ارتباطی جدید، فناوری اطلاعات، الکترونیک، اینترنت و منابع جدید انرژی مشخص شد. این دوره همچنین با توسعه ماشین آلات کنترل شده توسط کامپیوتر و معرفی سیستم های طراحی و ساخت به کمک کامپیوتر (CAD/CAM) مشخص شد.
انقلاب صنعتی سوم عمیقاً جهان را تحت تأثیر قرار داد و روش کار، برقراری ارتباط و تجارت مردم را متحول کرد. تأثیر آن هنوز هم امروزه در پذیرش گسترده فناوری‌های دیجیتالی جدید قابل مشاهده است.
انقلاب صنعتی چهارم
انقلاب صنعتی چهارم یا صنعت 4.0 در اوایل قرن بیست و یکم آغاز شد. مشخصه آن دیجیتالی شدن، نوآوری و پذیرش فناوری های پیشرفته است که منجر به افزایش اتوماسیون، فرآیندهای تولید کارآمدتر و ایجاد محصولات و خدمات جدید می شود.
انقلاب صنعتی چهارم همچنین تغییرات قابل توجهی را در جامعه و اقتصاد ایجاد کرده است، از جمله اتصال و دسترسی بیشتر به اطلاعات، ظهور اقتصاد اشتراک گذاری، و اشکال جدید کار، مانند کار از راه دور و گیگ. با این حال، مسائل اخلاقی و اجتماعی مهمی مانند حریم خصوصی، امنیت سایبری و تأثیر اتوماسیون بر اشتغال را نیز مطرح می کند.
فن آوری های رانندگی صنعت 4.0
بلاک چین
بلاک چین یک دفتر کل دیجیتال توزیع شده و غیرمتمرکز است که امکان انجام و ثبت تراکنش های دیجیتال را به شیوه ای ایمن، شفاف و تغییرناپذیر می دهد. این صنعت 4.0 را با کمک به چندین روش تحت تأثیر قرار می دهد:
- مدیریت زنجیره تامین – بلاک چین امکان ردیابی بی‌درنگ کالاها و تراکنش‌ها را فراهم می‌کند که شفافیت، امنیت و کارایی را در مدیریت زنجیره تامین فراهم می‌کند.
- تولید غیرمتمرکز – با بلاک چین، می‌توان سیستم‌های تولید غیرمتمرکز ایجاد کرد و ماشین‌ها می‌توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و به‌طور خودکار تراکنش‌ها را اجرا کنند.
- امنیت داده – بلاک چین می‌تواند با استفاده از رمزنگاری و اطمینان از اینکه تنها اشخاص مجاز می‌توانند به آن داده‌ها دسترسی داشته باشند، ذخیره‌سازی و اشتراک‌گذاری امن داده‌ها را فراهم کند. این می تواند به محافظت از اطلاعات حساس و کاهش خطر نقض داده ها کمک کند.
- هویت دیجیتال – سیستم‌های هویت می‌توانند از بلاک چین برای احراز هویت افراد و اعطای دسترسی به انواع خدمات و منابع استفاده کنند. این می تواند به جلوگیری از سرقت هویت و کاهش کلاهبرداری کمک کند.
هوش مصنوعی
هوش مصنوعی صنعت 4.0 را با ایجاد امکان تجزیه و تحلیل داده ها و یادگیری از آنها، تصمیم گیری و انجام اقداماتی که معمولاً به هوش انسانی نیاز دارد، برای ماشین ها متحول کرده است. این می تواند منجر به افزایش کارایی، بهره وری و کیفیت شود.
برای مثال، هوش مصنوعی می‌تواند داده‌های حسگر را از تجهیزات تولیدی تجزیه و تحلیل کند و فرصت‌هایی را برای بهبود فرآیند شناسایی کند. همچنین می‌تواند بی‌نظمی‌ها را شناسایی کرده و خرابی‌ها را قبل از وقوع پیش‌بینی کند. این امکان نگهداری پیشگیرانه را فراهم می کند و زمان خرابی را کاهش می دهد.
واقعیت مجازی
واقعیت مجازی (VR) فناوری است که به کاربران اجازه می دهد تا محیط های شبیه سازی شده را تجربه کنند. حرفه ای ها می توانند از VR برای شبیه سازی و تجسم محصولات و فرآیندهای پیچیده، شناسایی مسائل احتمالی در مراحل اولیه طراحی و تصمیم گیری آگاهانه تر استفاده کنند.
VR می تواند توسط کارگران برای آموزش و توسعه مهارت ها استفاده شود زیرا آنها می توانند انجام وظایف را در محیط های خطرناک بدون اینکه خود یا دیگران را در معرض خطر قرار دهند تمرین کنند. علاوه بر این، VR به کارگران از مکان‌های مختلف کمک می‌کند تا در محیط‌های مجازی مشترک با یکدیگر همکاری کنند.
دوقلو دیجیتال
دوقلو دیجیتال یک کپی مجازی از یک محصول یا سیستم فیزیکی است که برای شبیه سازی، نظارت و بهینه سازی عملکرد آن استفاده می شود. در Industry 4.0، دوقلوهای دیجیتال برای ایجاد نمایش های مجازی از سیستم های تولید فیزیکی و به دست آوردن بینش در زمان واقعی در مورد عملکرد سیستم های فیزیکی آنها استفاده می شود.
رباتیک
در Industry 4.0 می توان از رباتیک برای خودکارسازی و انجام طیف وسیعی از وظایف استفاده کرد. به عنوان مثال، ربات ها می توانند برای انجام کارهایی مانند جوشکاری، رنگ آمیزی و مونتاژ استفاده شوند. آنها سریع، دقیق و خستگی ناپذیر کار می کنند و برای کارهای تکراری یا خطرناک عالی هستند. ربات ها همچنین می توانند با کارگران انسانی همکاری کنند و فرآیندهای تولید انعطاف پذیرتر و کارآمدتری ایجاد کنند. علاوه بر این، روبات‌ها بسته‌ها را در انبارها مرتب می‌کنند و جابه‌جا می‌کنند و زنجیره تامین را سریع‌تر و قابل اعتمادتر می‌کنند.
پردازش ابری
رایانش ابری یک فناوری حیاتی است که در Industry 4.0 برای ذخیره، پردازش و تجزیه و تحلیل حجم وسیعی از داده‌ها از ماشین‌ها، حسگرها و سایر منابع به روش مقرون‌به‌صرفه و مقیاس‌پذیر استفاده می‌شود.
در Industry 4.0، رایانش ابری بیشتر برای ذخیره سازی و مدیریت داده ها، تجزیه و تحلیل و یادگیری ماشینی، نظارت و کنترل از راه دور، و همکاری و ارتباطات استفاده می شود.
اینترنت اشیا
اینترنت اشیا (IoT) فناوری است که اشیا و دستگاه‌های فیزیکی را به اینترنت متصل می‌کند و به آنها امکان ارسال و دریافت داده‌ها را می‌دهد. در Industry 4.0، IoT برای اتصال ماشین‌ها، حسگرها و سایر دستگاه‌ها برای ایجاد فرآیندهای تولید کارآمدتر و یکپارچه‌تر استفاده می‌شود. به عنوان مثال، اینترنت اشیا می تواند برای ردیابی سطوح موجودی، نظارت بر عملکرد ماشین و غیره استفاده شود.
امنیت سایبری
از آنجایی که بسیاری از فناوری‌های پیشرفته یکپارچه آن با خطرات سایبری روبرو هستند، امنیت سایبری یک نگرانی مهم برای صنعت 4.0 است. استفاده از دستگاه ها و سیستم های به هم پیوسته در Industry 4.0 بردارهای حمله بیشتری را برای مجرمان سایبری ایجاد می کند. برای مقابله با این چالش ها، سازندگان Industry 4.0 باید استراتژی های امنیت سایبری موثری را توسعه دهند. آنها همچنین باید از آخرین تهدیدات امنیت سایبری، بهترین شیوه ها و پروتکل ها به روز باشند و جلسات آگاهی در مورد امنیت سایبری داشته باشند.
ویژگی های Industry 4.0
در اینجا چهار ویژگی کلیدی Industry 4.0 آورده شده است:
- یکپارچه سازی عمودی – Industry 4.0 می تواند مراحل مختلف فرآیند تولید را از مواد اولیه تا محصولات نهایی به صورت عمودی ادغام کند. این ادغام اتصال باعث هماهنگی و بهینه سازی بهتر فرآیندها می شود.
- ادغام افقی – Industry 4.0 می تواند همکاری و ارتباط بیشتر بین بخش ها، تامین کنندگان و مشتریان مختلف را با امکان ادغام فرآیندهای مختلف به صورت افقی امکان پذیر کند.
- مهندسی انتها به انتها – علاوه بر تمرکز بر نحوه ساخت یک محصول، صنعت 4.0 بر مهندسی انتها به انتها تأکید می کند و همچنین بر نحوه استفاده و دور ریختن آن تمرکز می کند.
- رشد سریع در تولید – صنعت 4.0 با رشد سریع تولید مشخص می شود که به دلیل استفاده از بسیاری از فن آوری های مختلف فعال شده است.
به طور کلی، Industry 4.0 پیشرفت های قابل توجهی را در صنعت تولید به ارمغان آورده است. علی‌رغم نگرانی‌ها در مورد تأثیر بالقوه فناوری‌های جدید، با رویکرد صحیح، انقلاب صنعتی چهارم می‌تواند به پیشبرد پیشرفت و نوآوری ادامه دهد و در عین حال جامعه‌ای عادلانه‌تر و فراگیرتر را تقویت کند.
