الصناعة 4.0 مصطلح يستخدم لوصف الثورة الصناعية الرابعة ، على الرغم من أنه يركز على الموضوعات التي لا يتم تصنيفها عادةً على أنها تطبيقات صناعية في حد ذاتها. تعمل الصناعة 4.0 على تغيير كيفية استخدام شركات التصنيع للتكنولوجيا لتحسين وتوزيع سلعها. تعد إنترنت الأشياء (IoT) والحوسبة السحابية والتحليلات والذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي من بين أحدث التقنيات التي تدمجها الشركات المصنعة في عمليات التصنيع الخاصة بهم. يمكن لجميع الشركات الصناعية ، بما في ذلك تلك التي تعمل في التصنيع المنفصل والعمليات ، والنفط والغاز ، والتعدين ، والقطاعات الصناعية الأخرى ، الاستفادة من مفاهيم وتقنيات الصناعة 4.0.
ما هي الصناعة 4.0
تتمثل إحدى طرق وصف الصناعة 4.0 في دمج التقنيات الرقمية الذكية في العمليات الصناعية والتصنيعية. يمكن جعل التصنيع أكثر ذكاءً ويمكن بناء مصانع أكثر ذكاءً بفضل الصناعة 4.0. مع توفر المزيد من الخيارات المدروسة وخيارات التخصيص المتاحة ، فإنه يهدف إلى زيادة الإنتاجية والكفاءة والقدرة على التكيف في عمليات التصنيع وسلسلة التوريد.
تشجع الثورة الصناعية الرابعة "المصانع الذكية" كما هي معروفة. مفهوم "المصنع الذكي" هو بيئة الإنتاج حيث يتم إنشاء مرافق الإنتاج والأنظمة اللوجستية دون الحاجة إلى تدخل بشري. تشكل مجموعة من الأنظمة السيبرانية الفيزيائية التي تتواصل مع بعضها البعض من خلال إنترنت الأشياء والخدمات المصنع الذكي ، المعروف أيضًا باسم المصنع الذكي. علاوة على ذلك ، فإن الخطوة الرئيسية في هذه العملية هي نقل البيانات بين المنتج وخط الإنتاج. نتيجة لذلك ، يمكن ربط سلسلة التوريد بشكل أكثر فاعلية ، ويمكن تنظيم أي بيئة إنتاج بشكل أفضل.
المعروفة أيضًا باسم الصناعة 4.0 ، نشهد حاليًا الثورة الصناعية الرابعة. تتيح البيانات المستنيرة تصنيعًا أكثر كفاءة وإنتاجية عبر سلسلة القيمة ، والتي تتميز بزيادة الأتمتة واستخدام الآلات والمصانع الذكية. يتيح التخصيص الشامل مزيدًا من المرونة ، مما يمكّن المصنّعين من تلبية طلبات العملاء بشكل أفضل مع السعي في النهاية إلى تحقيق الكفاءة باستخدام حجم دفعة واحدة في كثير من الأحيان. يمكن للمصنع الذكي تحقيق شفافية المعلومات وتعزيز عملية اتخاذ القرار من خلال جمع المزيد من البيانات من قاعة الإنتاج ودمجها مع البيانات التشغيلية الأخرى للمؤسسة.
بالإضافة إلى تركيز الثورة الصناعية السابقة على دمج الروبوتات وأتمتة العمليات ، تهدف الصناعة 4.0 كذلك إلى تعزيز التقدم التكنولوجي. بمساعدة هذه الثورة الجديدة ، ستصبح المصانع أكثر ذكاءً وأكثر تكيفًا مع المتطلبات والإجراءات المتغيرة في الصناعة التحويلية.
فوائد الصناعة 4.0
تؤدي الإدارة الأفضل للموارد ، ووقت التوقف الأقل ، والإنتاجية الأعلى إلى زيادة الكفاءة التشغيلية. تنتقل هذه الكفاءة إلى مبادرات الاستدامة ، حيث يمكن أن تساعدك التحليلات والأتمتة الذكية في زيادة تحسين وتبسيط استخدام الطاقة ، وتقليل النفايات ، وحتى تصميم وابتكار منتجات أكثر استدامة طوال دورات حياتها.
يمكنك أيضًا جمع كميات هائلة من البيانات وتحليلها وتفسيرها في الوقت الفعلي بفضل أدوات وحلول الصناعة 4.0. يتيح لك ذلك الحصول بسرعة على رؤى يمكنهم استخدامها في الممارسة العملية ، مما يمنحك السلطة لاتخاذ قرارات مؤكدة ودقيقة. ينطبق هذا أيضًا على العملاء لأن لديهم احتياجات وتوقعات سريعة التطور. لذلك ، يمكنك التكيف بسرعة مع تخصيص المنتجات وتقديم حلول مخصصة عند الطلب بمساعدة تحليلات البيانات في الوقت الفعلي. إلى جانب زيادة الإنتاجية والكفاءة ، تساعد أدوات واستراتيجيات الصناعة 4.0 أيضًا الأشخاص على رؤية ما حول الزوايا واكتساب مزايا تنافسية كبيرة.
ما هي تقنية الصناعة 4.0
يتضمن مجموعة من التطورات التكنولوجية مثل شبكات إنترنت الأشياء الصناعية والذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة والروبوتات والأتمتة. التصنيع أكثر ذكاءً ويمكن بناء مصانع أكثر ذكاءً بفضل الصناعة 4.0. ويهدف إلى زيادة المرونة والإنتاجية والكفاءة مع تسهيل اتخاذ قرارات أكثر استنارة وعمليات التصنيع الفردية.
ما الابتكارات التكنولوجية التي تدعم الصناعة 4.0؟
1- إنترنت الأشياء ، أو إنترنت الأشياء
تعتمد المصانع الذكية إلى حد كبير على إنترنت الأشياء (IoT). تم تجهيز أجهزة أرضية المصنع بأجهزة استشعار لها عنوان IP ، مما يمكّن الأجهزة من الاتصال بالأجهزة الأخرى التي تدعم الويب. يمكن جمع كميات كبيرة من البيانات المفيدة وتحليلها وتبادلها بفضل الميكنة والاتصال في العالم.
# 2. حوسبة سحابية
هذا هو الأساس لكل استراتيجية Industry 4.0. يجب أن تكون أنظمة الهندسة وسلسلة التوريد والإنتاج والمبيعات والتوزيع والخدمات متصلة ومتكاملة حتى يتحقق التصنيع الذكي بالكامل. السحابة تجعل ذلك ممكنا. علاوة على ذلك ، تسمح الحوسبة السحابية بمعالجة أكثر فعالية وكفاءة للكميات الكبيرة من البيانات التي تخزن وتحلل. يمكن للمصنعين الصغار والمتوسطين الذين يمكنهم تحديد حجم احتياجاتهم بشكل مناسب وتوسيع نطاق عملياتهم مع نمو أعمالهم أيضًا خفض تكاليف بدء التشغيل من خلال استخدام الحوسبة السحابية.
# 3. تحليلات البيانات والبيانات الضخمة
تركز البيانات الضخمة على جمع كميات هائلة من البيانات من المصادر التقليدية والرقمية. تتطلب الشركات تحليلًا في الوقت الفعلي لاستخلاص استنتاجات لتعزيز الكفاءة أو تطوير خطوط أعمال جديدة من هذه الكميات الهائلة من البيانات التي يولدها النشاط التجاري باستمرار.
إذا كان سيتم استخدام البيانات الضخمة في إعداد الصناعة 4.0 بطريقة تفيد الأعمال ، فيجب اتخاذ العديد من القرارات. لجعل البيانات الضخمة مفيدة ، من المهم أولاً تحديد مصادر وتكرار وأنواع البيانات التي سيتم جمعها. من المهم أيضًا تحديد مصادر البيانات التي ستؤدي إلى معلومات قيمة.
# 4. الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي
من خلال الاستفادة من ثروة المعلومات التي تم إنشاؤها ليس فقط في أرض المصنع ولكن أيضًا عبر جميع وحدات الأعمال الخاصة بهم ، وكذلك من الشركاء والمصادر الخارجية ، أصبحت شركات التصنيع الآن قادرة على زيادة إنتاجيتها إلى الحد الأقصى. يمكن للذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML) إنتاج رؤى تعمل على أتمتة العمليات والتنبؤ بها وجعلها أكثر وضوحًا.
# 5. حوسبة الحافة
يجب إجراء قدر معين من تحليل البيانات على "الحافة" ، أو الموقع الذي يتم فيه إنشاء البيانات ، بسبب متطلبات عمليات الإنتاج في الوقت الفعلي. هذا يقلل من مقدار الوقت بين إنتاج البيانات والحاجة إلى الاستجابة. على سبيل المثال ، قد يحتاج الجهاز إلى اتخاذ إجراء في الوقت الفعلي تقريبًا لاكتشاف مشكلة تتعلق بالسلامة أو الجودة. اعتمادًا على موثوقية الشبكة ، قد يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لإرسال البيانات من أرضية المصنع إلى سحابة المؤسسة والعكس. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل الحوسبة المتطورة على إبقاء البيانات قريبة من مصدرها ، مما يقلل من مخاطر الأمان.
# 6. الأمن الإلكتروني
لم تهتم شركات التصنيع دائمًا بالأمن السيبراني أو الأنظمة السيبرانية الفيزيائية. ومع ذلك ، فإن اتصال التكنولوجيا التشغيلية (OT) الذي يجعل عمليات التصنيع أكثر فاعلية يفتح أيضًا نقاط دخول جديدة لهجمات البرامج الضارة والخبيثة. من الأهمية بمكان مراعاة إستراتيجية شاملة للأمن السيبراني عند إجراء تحول رقمي في الصناعة 4.0.
# 7. التوأم الرقمي
أصبح بناء توائم افتراضية لخطوط الإنتاج والمصانع وسلاسل التوريد الخاصة بهم ممكنًا الآن للشركات بفضل التحول الرقمي في الصناعة 4.0. تُستخدم مستشعرات IoT والأجهزة و PLC وغيرها من الكائنات المتصلة بالإنترنت لجمع البيانات التي تُستخدم بعد ذلك لإنشاء توأم رقمي. يمكن للمصنعين استخدام التوائم الرقمية لزيادة الإنتاج وتحسين العمليات وإنشاء منتجات جديدة. يمكن للمصنعين اختبار تعديلات العملية لإيجاد طرق لتقليل وقت التوقف عن العمل أو زيادة السعة ، على سبيل المثال ، عن طريق محاكاة عملية الإنتاج.
# 8. شبكة الجيل الخامس
من المتوقع أن يتم اعتماد اتصال 5G على نطاق واسع في السنوات القادمة على الرغم من عدم انتشاره بعد. ستشهد إنترنت الأشياء تحسنًا كبيرًا بفضل هذا النشر الواسع النطاق لشبكات 5G. يتم توسيع نطاق الإشارة بين الأجهزة وتقليل تأخر الاتصال بالإنترنت بفضل شبكة الجيل الخامس. ستزداد مرونة المصنع والإنتاجية نتيجة لكل هذا.
ما هي الصناعة 4.0 التصنيع
بمعناه الأوسع ، يصف مصطلح "الصناعة 4.0" الاتجاه المتزايد نحو الأتمتة وتبادل البيانات في التكنولوجيا والعمليات المتعلقة بالتصنيع. بسبب هذه الأتمتة ، تتمتع آلات المصانع باتصال لاسلكي وأجهزة استشعار وأجهزة أخرى تمكنها من مراقبة عملية الإنتاج بأكملها وتصورها واتخاذ إجراءات مستقلة. في ما يلي بعض الأمثلة عن كيفية قيام حلول الصناعة 4.0 بتعزيز إنتاجية التصنيع وسلسلة التوريد والرؤية والاستدامة.
آثار الصناعة 4.0 على التصنيع واسعة النطاق. إنه يمكّن من استخدام الكفاءة التشغيلية ، ويعزز التنبؤ بالطلب ، ويفكك صوامع البيانات ، ويشترك في الصيانة التنبؤية ، ويحسن سلامة العمال والتدريب الافتراضي ، من بين أشياء أخرى. كجزء من فكرة أوسع تُعرف باسم التحول الرقمي ، تتضمن الصناعة 4.0 التصنيع من التخطيط إلى التسليم. يغطي هذا أدوات تتبع المنتجات والأصول بالإضافة إلى التحليلات العميقة والمستودعات الذكية والتغييرات المحاكاة ومستشعرات بيانات أرضية المتجر.
حالات استخدام التصنيع الذكي
# 1. إدارة سلسلة التوريد والتحسين
تمنح حلول Industry 4.0 الشركات مزيدًا من المعرفة والتحكم ووضوح البيانات عبر سلسلة التوريد بأكملها. يمكن للشركات أن تتفوق على المنافسين الأقل كفاءة من خلال استخدام قدرات إدارة سلسلة التوريد لجلب السلع والخدمات إلى السوق بسرعة أكبر وبتكلفة معقولة وبجودة أعلى.
# 2. الصيانة / التحليلات التنبؤية
يمكن لشركات التصنيع الآن توقع المشكلات المحتملة قبل حدوثها بفضل حلول الصناعة 4.0. في حالة عدم وجود أنظمة إنترنت الأشياء ، يتم إجراء الصيانة الوقائية في المصنع وفقًا للجدول الزمني أو التوقيت. بمعنى آخر ، يتطلب عملاً يدويًا. تعمل أنظمة إنترنت الأشياء على تحسين كفاءة وأتمتة الصيانة الوقائية بشكل كبير. يمكن للأنظمة اكتشاف المشكلات التي يتم تطويرها أو المعدات التي تحتاج إلى إصلاح ، مما يتيح لك معالجة المشكلات المحتملة قبل أن تتحول إلى مشكلات أكبر.
# 3. تتبع الأصول والتحسين
يمكن للشركات تتبع المخزون والمعدات باستخدام تقنية إنترنت الأشياء ، التي تتعقب أماكن وجودهم وحركتهم. لتقليل وقت تعطل الإنتاج وتعظيم مخرجات الإنتاج ، توفر تقنية إنترنت الأشياء بشكل مستمر وفي الوقت الفعلي بيانات حول حالة هذه الأصول.
# 4. تحسين سلسلة التوريد
الرؤية الكاملة لسلسلة التوريد العالمية الخاصة بك ممكنة بفضل الصناعة 4.0. يمكنك تحسين الخدمات اللوجستية ، وتحقيق التوازن بين العرض والطلب ، وتحسين تلبية الطلبات ، وزيادة كفاءة سلسلة التوريد بشكل عام. علاوة على ذلك ، تتلقى بيانات في الوقت الفعلي من الموردين ومستويات المخزون وخطط الإنتاج وطلب العملاء والفرق الداخلية والعديد من المصادر الأخرى.
# 5. رشيقة التصنيع
يمكنك جمع وتحليل رؤى العملاء وتعليقاتهم في الوقت الحالي من مصادر مثل وسائل التواصل الاجتماعي والمراجعات عبر الإنترنت وتفاعلات خدمة العملاء بفضل الذكاء الاصطناعي (AI) والتحليلات المتقدمة. يمكن لمجموعات البحث والتطوير ومصممي المنتجات استخدام هذه المعلومات لتحديد تفضيلات العملاء والمشكلات والاتجاهات الناشئة. ستتمكن فرقك من إنشاء منتجات تتوافق بشكل أكبر مع احتياجات المستهلكين واتجاهات السوق بسرعة أكبر ، مما يزيد من رضا العملاء وولائهم مع تعزيز الابتكار.
# 6. مراقبة الجودة واكتشاف العيوب
ستكون قادرًا على جمع البيانات في الوقت الفعلي من كل خط إنتاج باستخدام أجهزة إنترنت الأشياء وخوارزميات التعلم الآلي. ستمكّنك المراقبة المستمرة لعملية التصنيع والإنتاج من اكتشاف الحالات الشاذة وتحديد مشكلات الجودة والتصرف بسرعة لاتخاذ الإجراءات التصحيحية ، مما يضمن أنك دائمًا على رأس جودة المنتج.
# 7. طباعة ثلاثية الأبعاد
كان استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد يعتمد بشكل كبير على الثورة الصناعية الرابعة. تعد القدرة على طباعة مجموعة متنوعة من الهياكل الهندسية والقدرة على إنشاء منتجات أبسط من مزايا الطباعة ثلاثية الأبعاد للصناعة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي صديقة للبيئة نسبيًا. يمكن أن يقلل أيضًا من المهل الزمنية وتكاليف الإنتاج الإجمالية في التصنيع منخفض الحجم. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنه تعزيز القدرة على التكيف ، وخفض نفقات التخزين ، ودعم اعتماد الشركة لاستراتيجية أعمال التخصيص الشامل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون الطباعة ثلاثية الأبعاد مفيدة جدًا لتركيب قطع الغيار محليًا ، وتقليل الاعتماد على الموردين ومهلة التوريد.
# 8. مستشعرات ذكية
تعد المستشعرات والأجهزة هي المكونات الرئيسية للصناعة 4.0 وغيرها من الاتجاهات الكبرى "الذكية" ، مثل التصنيع الذكي ، والنقل الذكي ، والمنازل الذكية ، والمدن الذكية ، والمصانع الذكية.
أجهزة الاستشعار الذكية هي أدوات تنتج البيانات وتمكّن وظائف إضافية ، مثل التدقيق الذاتي والتكوين الذاتي بالإضافة إلى مراقبة حالة العمليات المعقدة. إنها تقلل بشكل كبير من جهد التثبيت من خلال القدرة على الاتصال لاسلكيًا والمساعدة في تحقيق مجموعة كثيفة من أجهزة الاستشعار.
# 9. منصات التصميم التعاوني
تشجع Industry 4.0 على تطوير بيئات تصميم تعاونية حيث يمكن لأصحاب المصلحة من كل قسم من أقسام عملك ، بما في ذلك فرق البحث والتطوير ومصممي المنتجات وأصحاب المصلحة ، الوصول إلى بيانات التصميم والأفكار والمساهمة فيها. تشجع هذه الإستراتيجية المفتوحة التعاون متعدد الوظائف ، ومشاركة الأفكار ، وتبادل المعرفة ، مما يؤدي إلى اتخاذ قرارات تصميم أفضل وإنشاء أسرع للمنتجات المتطورة التي تركز على العملاء.
ما هو مفهوم الصناعة 4.0
مفهوم الصناعة 4.0 هو المصطلح الذي يصف دمج التقنيات الرقمية المتقدمة في التصنيع والعمليات الصناعية. وهي تغطي مجموعة من التقنيات ، مثل شبكات إنترنت الأشياء الصناعية ، والذكاء الاصطناعي ، البيانات الكبيرةوالروبوتات والأتمتة.
ما هي الصناعة 4.0؟
تمر الصناعة التحويلية حاليًا بالثورة الصناعية الرابعة ، والمعروفة أيضًا باسم الصناعة 4.0. الاتجاهات التخريبية مثل التوسع في البيانات والاتصال والتحليلات والتفاعل بين الإنسان والآلة والتقدم في مجال الروبوتات هي ما يدفعها. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يصف كيف تتجه التكنولوجيا وإجراءات التصنيع بشكل متزايد نحو الأتمتة ومشاركة البيانات.
ما هو مثال على ثورة الصناعة 4.0؟
في قطاع التصنيع ، تقوم الروبوتات القائمة بذاتها بحمل وتحريك الأشياء الثقيلة على طول خط الإنتاج. نتيجة لذلك ، يصبح التجميع واللحام والتفريغ على منصات نقالة أقل خطورة على الأشخاص. إن قدرة الروبوتات المستقلة على التحليل السريع واختيار المسار الأكثر فاعلية لاختيار العناصر ، حتى بالنسبة لأوامر متعددة ، يجعلها مفيدة في انتقاء الطلبات على مستوى المستودع. يمكن للشركات بعد ذلك استخدامها للإنتاج المستمر لأن فترات الراحة ليست ضرورية دائمًا.
ما هي الصناعة 4.0؟
تشير الصناعة 4.0 إلى اعتماد التقنيات المتطورة في قطاع التصنيع ، بما في ذلك الأتمتة الآلية المتقدمة ، وإنترنت الأشياء ، والطباعة ثلاثية الأبعاد ، والذكاء الاصطناعي ، والحوسبة السحابية ، والتعلم الآلي ، والواقع الافتراضي ، والحوسبة المعرفية. تتطور المصانع الذكية نتيجة التبني الواسع لأنظمة الصناعة 3 هذه ، والتي تتضمن أحدث التطورات التكنولوجية لتعزيز عملياتها وجعلها أكثر كفاءة وانسيابية وقابلية للتكيف.
تحليل البيانات في الوقت الفعلي ، وتحسين الرؤية ، والمراقبة المستقلة ، والإنتاجية المعززة ، والقدرة التنافسية ليست سوى عدد قليل من الفوائد العديدة التي تقدمها الصناعة 4.0 للشركات. يعد التعاون ودمج الأنظمة الأفقية والعمودية سمتين من الخصائص الرئيسية للصناعة 4.0.
من أين تأتي الصناعة 4.0؟
قامت مجموعة من العلماء الذين يعملون على خطة عالية التقنية للحكومة الألمانية بصياغة مصطلح "الثورة الصناعية الرابعة" لأول مرة. أشاع الرئيس التنفيذي للمنتدى الاقتصادي العالمي (WEF) ، كلاوس شواب ، التعبير في مقال نشر عام 2015 لمجلة الشؤون الخارجية.
أصبح التعبير معروفًا في عام 2015 من قبل الرئيس التنفيذي ومؤسس المنتدى الاقتصادي العالمي ، كلاوس شواب. يمكن للجميع العثور عليها في العديد من المقالات في مجالات السياسة والاقتصاد والعلوم.
ما هي أهداف الصناعة 4.0؟
تهدف الصناعة 4.0 إلى تنفيذ عملية صنع القرار الآلي ، والمعدات المتصلة بالشبكات ، وتحليلات البيانات ، وغيرها من التقنيات لتعزيز الإنتاجية في جميع أنحاء سلسلة القيمة وتسهيل الإنتاج الفعال للسلع.
وفي الختام
تزيد التكنولوجيا من خفة الحركة والاستجابة في عالم الصناعة 4.0. يمكن لأجهزة الاستشعار ، مثل تلك الموجودة في الآلات ، أن تنبه المستخدمين إلى الحالات الشاذة المحتملة. نتيجة لذلك ، يمكن للشركات إصلاح وقت التوقف عن العمل بسرعة ويمكن أن يستمر الإنتاج دون انقطاع. مفهوم الصناعة 4.0 هو مصطلح شامل لأنظمة الإنتاج "الذكية" والمترابطة. إنهم يستشعرون ويتوقعون ويتفاعلون مع العالم المادي لاتخاذ قرارات تدعم الإنتاج في الوقت الفعلي. يمكن أن يعزز الإنتاج وفعالية الطاقة والاستدامة في التصنيع. سوف يتقدمون في التطور ويصبحون أداة أساسية في الصناعة التحويلية. بشكل عام ، تشجع الصناعة 4.0 على استخدام تقنيات البيانات المتطورة.
مقالات ذات صلة
- مهنة الأمن السيبراني: المعنى ، الأنواع ، الدورة التدريبية والراتب
- تعدين البيانات: التعريف والأهمية والتطبيقات وأفضل الممارسات
- ما هو إنترنت الأشياء: ما هو وكيف يعمل؟
مراجع حسابات
