Byliśmy już świadkami trzech rewolucji przemysłowych, a każda z nich wyróżniała się wynalezieniem technologii, która dokonywała przełomu. Na przestrzeni kilku wieków wyróżnia się tutaj maszynę parową, linie produkcyjne i komputer. Każda z tych rewolucji w dużej mierze usprawniła metody pracy oraz sposoby produkcji, znacząco przekładając się i wpływając na nasze życie. Obecnie przeżywamy kolejną – czwartą rewolucję przemysłową. Na czym ona polega?
Kiedy zaczął się okres Przemysłu 4.0?
Aktualnie jesteśmy świadkami czwartej rewolucji przemysłowej, która może być również nazwana przemysłem 4.0 (Industry 4.0). Sam termin pochodzi z projektu strategii technik wysokich niemieckiego rządu, a użyto go po raz pierwszy podczas międzynarodowych targów Hannover Messe w 2011 roku. Mimo to, za początek przemysłu 4.0 uznaje się rok 2013, gdyż to właśnie wtedy opublikowano raport końcowy z prac działającej w RFN grupy roboczej, która zajmuje się, chociażby przygotowaniem zleceń z zakresu inteligentnego przemysłu. Jak widać, przemysł 4.0 to koncepcja, która opisuje niezwykle złożony proces transformacji technologicznej i organizacyjnej przedsiębiorstw. Według Europejskiego Centrum Wspierania Zaawansowanej Produkcji obejmuje 7 etapów, które kolejno dotyczą:
- zaawansowania technologicznego uwzględniającego elastyczne systemy produkcyjne,
- współdzielenia informacji o procesie wytrwania,
- uwzględnienia zasad gospodarki obiegu zamkniętego,
- kompleksowej realizacji oczekiwań klientów wobec wyrobów (End-to-End Customer Focussed Engineering),
- skupienia się na człowieku,
- smart manufacturing,
- fabryki otwartej, rozumiejącej potrzeby wszystkich uczestników łańcucha.
Technologie przemysłu 4.0
Przemysł 4.0 w pewien sposób rewolucjonizuje to, jak firmy wytwarzają, ulepszają czy dystrybuują swoje produkty. Innowacyjne rozwiązania sprawiają, że granica między światem fizycznym i cyfrowym zaciera się, tym samym tworząc drogę dla inteligentnych i autonomicznych systemów. Jakie zatem technologie czwartej rewolucji przemysłowej możemy spotkać? Wyróżnia się tutaj dziewięć filarów.
Big Data i analityka oparta na AI
Zbiory danych Big Data uzyskiwane są z różnych źródeł, w tym maszyn fabrycznych i urządzeń IoT czy aplikacji do prognozowania pogody. W czasie rzeczywistym są one poddawane analizom opartym na sztucznej inteligencji oraz jego podzbiorowi – uczeniu maszynowemu, dzięki czemu ich wyniki są wykorzystywane do ulepszeń procesów decyzyjnych i automatyzacji każdego obszaru zarządzania dostaw.
Integracja pozioma i pionowa
Najprościej mówiąc, w tym aspekcie produkcja zostaje ściśle zintegrowana z procesami biznesowymi, takimi jak badania, rozwój, kontrola jakości czy sprzedaż i marketing. W ten sposób sprawiamy, że silosy danych oraz wiedzy odchodzą w zapomnienie.
Przetwarzanie w chmurze
Współcześnie technologia chmury oferuje nie tylko szybkość, skalowalność czy możliwość magazynowania danych. Stanowi ona również podstawę niezwykle zaawansowanych technologii, takich jak sztuczna inteligencja lub uczenie maszynowe, dzięki czemu daje przedsiębiorstwu narzędzia do wprowadzenia innowacji.
AR – rzeczywistość rozszerzona
Wykorzystując system AR, pracownicy mogą, np. używać inteligentnych okularów lub urządzeń mobilnych do wizualizowania cyfrowego. W ten sposób można wygenerować części, całe lub infrastruktury naprawy czy montażu.
Przemysłowy internet rzeczy
W skrócie IIoT (Industrial Internet of Things), to technologia, która pozwala firmom płynnie obsługiwać łańcuchy dostaw, szybko projektować oraz modyfikować produkty. Co więcej, umożliwia zapobieganie przestojom! Ważnym aspektem IIoT jest również zdobywanie aktualnych informacji odnośnie preferencji klientów oraz monitorowanie produktów.
Drukowanie 3D
Inaczej drukowanie przestrzenne, umożliwia firmie stworzenie przestrzennych części i produktów, które mogą być przechowywane w postaci pików w wirtualnych magazynach. Następnie, drukowane na żądanie tam, gdzie są aktualnie potrzebne. W ten sposób przedsiębiorstwo jest w stanie znacznie zmniejszyć koszt transportu.
Autonomiczne roboty
W tej chwili powstaje zupełnie nowa generacja autonomicznych robotów, które tworzone są z myślą o wykonywaniu zadań przy minimalnym wkładzie ze strony człowieka. Ich rozmiary oraz funkcje mogą być różne, jednak są w stanie wykonywać trudne lub wymagające precyzji zadania.
Cyfrowy bliźniak
Jest to wirtualna symulacja prawdziwej maszyny, produktu lub procesu, która opiera się na danych pochodzących z czujnika IoT. Umożliwia to lepsze zrozumienie i analizę systemów przemysłowych oraz produktów, a także ich ulepszanie.
Cyberbezpieczeństwa
Integracja cyfrowa oraz wykorzystanie zbiorów danych Big Data potrzebuje odpowiedniej ochrony. Wdrażając architekturę oraz technologie, jak uczenie maszynowe czy blockchain, firmy są w stanie zautomatyzować procesy wykrywania zagrożeń, zapobiegania im i reagowania na nie. W ten sposób ryzyko naruszenia ochrony danych jest minimalizowane.
Jakie korzyści wiążą się z przemysłem 4.0?
Nie da się zaprzeczyć, że przemysł 4.0 wnosi wiele korzyści. Przede wszystkim powstają inteligentne produkty, które są w stanie informować o swoim stanie, lokalizacji czy warunkach magazynowania. Ulepsza to wiele aspektów działalności przedsiębiorstwa, gdyż zarówno zwiększa jakość produktów i obsługi klientów, jak i odnosi się do logistyki, badań oraz rozwoju. Co więcej, ich wykorzystanie sprawia, że możliwe jest przewidywanie konieczność wykonania czynności serwisowych oraz mogą być aktualizowane zdalnie. Inteligentne produkty gwarantują nowe możliwości w zakresie tworzenia modeli biznesowych opartych na usługach.
Oprócz tego wyróżnić tutaj można inteligentne fabryki, które wyróżniają się wysokim stopniem cyfryzacji, wykorzystując zaawansowane technologie (np. Big Data, AI IoT). Ich najważniejszymi cechami jest to, że są w stanie samodzielnie naprawić błędy i dostarczać spersonalizowane produkty na dużą skalę, jednocześnie zachowując akceptowalny poziom kosztów. W dzisiejszych czasach niemal każdy wdrażany zasób fizyczny ma wbudowane czujniki, co w połączeniu z IoT i analityką daje przełomowe rezultaty. Te inteligentne zasoby pozwalają na monitorowanie wydajności w czasie rzeczywistym, przewidywanie przestojów oraz zapobieganie im. Jednak największą korzyścią dla człowieka jest poszerzenie i wykorzystanie w praktyce wiedzy. Oznacza to, że z każdą wdrożoną technologią uczymy się więcej odnośnie danych systemów czy maszyn. Często jest to nawet wymagane, gdyż niezależnie od stopnia autonomiczności systemów – udział człowieka jest niezbędny. Muszą oni kontrolować sytuację na hali fabrycznej, szybko podejmować decyduje i na bieżąco rozwiązywać problemy. Oprócz tego samo przedsiębiorstwo zyskuje, gdyż możliwe jest:
- znaczne zwiększenie produktywność i automatyzacji,
- odporność i elastyczność, która jest niezależna od sytuacji rynkowej lub ekonomicznej,
- testowanie nowych modeli biznesowych oraz błyskawiczne wykorzystywanie pojawiających się okazji,
- ekologiczne i zrównoważone rozwiązanie bez utraty zysków.
Jak się okazuje, koncepcje i technologie Przemysłu 4.0 mogą zostać wykorzystane praktycznie we wszystkich typach przedsiębiorstw – niezależnie od rozmiaru czy zakresu działania. Są one świetnym sposobem na znaczące ułatwienie pracy, przy jednoczesnym zwiększeniu, chociażby jakości produktów.
