Индустрия 4.0 — это термин, используемый для описания четвертой промышленной революции, хотя он фокусируется на темах, которые обычно не относятся к категории отраслевых приложений сами по себе. Индустрия 4.0 меняет то, как производственные компании используют технологии для улучшения и распространения своих товаров. Интернет вещей (IoT), облачные вычисления, аналитика, искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение входят в число передовых технологий, которые производители внедряют в свои производственные процессы. Все промышленные предприятия, в том числе предприятия дискретного и непрерывного производства, нефтегазовой, горнодобывающей и других отраслей промышленности, могут использовать концепции и технологии Индустрии 4.0.
Что такое Индустрия 4.0
Одним из способов описания Индустрии 4.0 является интеграция интеллектуальных цифровых технологий в промышленные и производственные процессы. Благодаря Индустрии 4.0 производство можно сделать умнее, а фабрики — построить более умные. Благодаря более обоснованному выбору и доступным вариантам настройки он направлен на повышение производительности, эффективности и адаптивности в производстве и операциях цепочки поставок.
Четвертая промышленная революция продвигает так называемые «умные фабрики». Концепция «Умного завода» — это производственная установка, в которой производственные мощности и системы логистики настроены без необходимости вмешательства человека. Массив киберфизических систем, которые взаимодействуют друг с другом через Интернет вещей и услуг, составляют умную фабрику, также известную как интеллектуальная фабрика. Кроме того, ключевым шагом в этом процессе является передача данных между продуктом и производственной линией. В результате цепочка поставок может быть связана гораздо эффективнее, а любая производственная среда может быть лучше организована.
Известная также как Индустрия 4.0, мы в настоящее время переживаем четвертую промышленную революцию. Информированные данные обеспечивают более эффективное и продуктивное производство по всей цепочке создания стоимости, которая характеризуется растущей автоматизацией и использованием интеллектуальных машин и заводов. Массовая настройка обеспечивает большую гибкость, позволяя производителям лучше удовлетворять потребности клиентов, в конечном итоге стремясь к эффективности, часто с размером партии от одной. Умная фабрика может обеспечить информационную прозрачность и улучшить процесс принятия решений, собирая больше данных с производственных цехов и комбинируя их с другими операционными данными предприятия.
Помимо того, что предыдущая промышленная революция сосредоточилась на внедрении роботов и автоматизации процессов, Индустрия 4.0 также нацелена на продвижение технического прогресса. С помощью этой новой революции фабрики станут умнее и смогут легче адаптироваться к изменяющимся требованиям и процедурам в обрабатывающей промышленности.
Преимущества Индустрии 4.0
Лучшее управление ресурсами, меньшее время простоя и более высокая производительность также повышают эффективность работы. Эта эффективность распространяется на инициативы в области устойчивого развития, где аналитика и интеллектуальная автоматизация могут помочь вам в дальнейшей оптимизации и рационализации использования энергии, сокращении отходов и даже в разработке и внедрении инноваций, которые являются более устойчивыми на протяжении всего их жизненного цикла.
Вы также можете собирать, анализировать и интерпретировать огромные объемы данных в режиме реального времени благодаря инструментам и решениям Industry 4.0. Это позволяет вам быстро получать информацию, которую они могут использовать на практике, давая вам право принимать решения, которые являются надежными и точными. Это также относится к клиентам, поскольку их потребности и ожидания быстро меняются. Таким образом, вы можете быстро адаптироваться к персонализации продуктов и предлагать индивидуальные решения по запросу с помощью анализа данных в реальном времени. Наряду с повышением производительности и эффективности инструменты и стратегии Индустрии 4.0 также помогают людям заглянуть за угол и получить значительные конкурентные преимущества.
Что такое технология Индустрии 4.0
Он включает в себя набор технологических достижений, таких как промышленные сети IoT, искусственный интеллект, большие данные, робототехника и автоматизация. Производство становится умнее, и благодаря Индустрии 4.0 можно построить более умные фабрики. Он направлен на повышение гибкости, производительности и эффективности, а также на содействие более обоснованному принятию решений и индивидуализации производственных процессов.
Какие технологические инновации лежат в основе Индустрии 4.0?
#1.IoT, или Интернет вещей
Умные фабрики во многом зависят от Интернета вещей (IoT). Машины на заводе оснащены датчиками, которые имеют IP-адрес, что позволяет машинам взаимодействовать с другими устройствами с доступом в Интернет. Большие объемы полезных данных могут быть собраны, проанализированы и обменены благодаря механизации и связанности мира.
№2. Облачные вычисления
Это основа любой стратегии Индустрии 4.0. Системы проектирования, цепочки поставок, производства, продаж и дистрибуции, а также обслуживания должны быть связаны и интегрированы для полной реализации «умного» производства. Облако делает это возможным. Кроме того, облачные вычисления позволяют более эффективно обрабатывать обычно большие объемы данных, которые хранятся и анализируются. Малые и средние производители, которые могут надлежащим образом оценить свои потребности и масштабировать свою деятельность по мере роста своего бизнеса, также могут снизить свои начальные затраты за счет использования облачных вычислений.
№3. Большие данные и аналитика данных
Большие данные фокусируются на сборе огромных объемов данных как из традиционных, так и из цифровых источников. Предприятиям требуется анализ в режиме реального времени, чтобы делать выводы для повышения эффективности или разработки новых направлений бизнеса на основе этих огромных объемов данных, которые постоянно генерирует бизнес.
Если большие данные должны использоваться в условиях Индустрии 4.0 таким образом, чтобы это приносило пользу бизнесу, необходимо принять несколько решений. Чтобы сделать большие данные полезными, важно сначала определить источники, частоту и типы данных, которые будут собираться. Также важно определить, какие источники данных дадут ценную информацию.
№ 4. ИИ и машинное обучение
Используя огромное количество информации, полученной не только на заводе, но и во всех бизнес-подразделениях, а также от партнеров и внешних источников, производственные компании теперь могут максимизировать свою производительность. Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (МО) могут давать информацию, которая автоматизирует, прогнозирует и делает операции более наглядными.
№ 5. Пограничные вычисления
Определенный объем анализа данных должен выполняться на «периферии» или в месте, где данные генерируются, из-за требований производственных операций в реальном времени. Это сокращает время между получением данных и необходимостью ответа. Например, может потребоваться, чтобы оборудование предпринимало действия почти в режиме реального времени, чтобы обнаружить проблему безопасности или качества. В зависимости от надежности сети отправка данных из производственного цеха в корпоративное облако и обратно может занять слишком много времени. Кроме того, граничные вычисления хранят данные близко к их источнику, снижая риски безопасности.
№6. Кибербезопасность
Компании-производители не всегда уделяли должное внимание кибербезопасности или киберфизическим системам. Однако те же возможности подключения операционных технологий (OT), которые делают производственные процессы более эффективными, также открывают новые точки входа для вредоносных программ и злонамеренных атак. Крайне важно учитывать всеобъемлющую стратегию кибербезопасности при цифровой трансформации Индустрии 4.0.
№ 7. Цифровой двойник
Создание виртуальных двойников своих производственных линий, заводов и цепочек поставок теперь возможно для предприятий благодаря цифровой трансформации Индустрии 4.0. Датчики Интернета вещей, устройства, ПЛК и другие объекты, подключенные к Интернету, используются для сбора данных, которые затем используются для создания цифрового двойника. Цифровые двойники могут использоваться производителями для повышения производительности, улучшения процессов и создания новых продуктов. Производители могут тестировать модификации процессов, чтобы найти способы сократить время простоя или увеличить производительность, например, путем моделирования производственного процесса.
№8. 5G
Ожидается, что в ближайшие годы подключение 5G получит широкое распространение, несмотря на то, что оно еще не стало обычным явлением. Интернет вещей значительно улучшится благодаря широкому развертыванию сетей 5G. Диапазон сигнала между устройствами увеличен, а задержка интернет-соединения уменьшена благодаря 5G. В результате всего этого увеличатся гибкость производства и производительность.
Что такое Индустрия 4.0 Производство
В самом широком смысле термин «Индустрия 4.0» описывает растущую тенденцию к автоматизации и обмену данными в технологиях и процессах, связанных с производством. Благодаря этой автоматизации заводские машины имеют беспроводную связь, датчики и другие устройства, которые позволяют им контролировать весь производственный процесс, визуализировать его и предпринимать независимые действия. Вот несколько примеров того, как решения Индустрии 4.0 повышают производительность, наглядность и устойчивость производства и цепочки поставок.
Воздействие Индустрии 4.0 на производство обширно. Он позволяет использовать операционную эффективность, улучшает прогнозирование спроса, разрушает хранилища данных, участвует в диагностическом обслуживании и, среди прочего, повышает безопасность работников и виртуальное обучение. В рамках более широкой идеи, известной как цифровая трансформация, индустрия 4.0 включает производство от планирования до поставки. Сюда относятся инструменты для отслеживания продуктов и активов, а также глубокая аналитика, интеллектуальные склады, моделируемые изменения и датчики данных в цехах.
Сценарии использования в умном производстве
№1. Управление цепочками поставок и оптимизация
Решения для Индустрии 4.0 дают компаниям больше знаний, контроля и прозрачности данных по всей цепочке поставок. Компании могут превзойти менее эффективных конкурентов, используя возможности управления цепочками поставок, чтобы быстрее, дешевле и качественнее выводить товары и услуги на рынок.
№ 2. Диагностическое обслуживание/аналитика
Благодаря решениям Industry 4.0 производственные компании теперь могут предвидеть потенциальные проблемы до их возникновения. При отсутствии систем IoT профилактическое обслуживание выполняется на вашем заводе в соответствии с графиком или временем. Другими словами, это требует ручного труда. Системы IoT значительно повышают эффективность и автоматизацию профилактического обслуживания. Системы могут обнаруживать возникновение проблем или необходимость ремонта оборудования, что позволяет устранять потенциальные проблемы до того, как они перерастут в более серьезные.
№3. Отслеживание и оптимизация активов
Предприятия могут отслеживать инвентарь и оборудование с помощью технологии IoT, которая отслеживает их местонахождение и перемещение. Чтобы сократить время простоя производства и максимизировать производительность, технология IoT непрерывно и в режиме реального времени предоставляет данные о состоянии этих активов.
№ 4. Оптимизация цепочки поставок
Полная прозрачность вашей глобальной цепочки поставок возможна благодаря Индустрии 4.0. Вы можете оптимизировать логистику, сбалансировать спрос и предложение, улучшить выполнение заказов и повысить общую эффективность цепочки поставок. Кроме того, вы получаете данные в режиме реального времени от поставщиков, уровни запасов, производственные планы, покупательский спрос, внутренние команды и несколько других источников.
№ 5. Гибкое производство
Благодаря искусственному интеллекту (ИИ) и расширенной аналитике вы можете собирать и анализировать мгновенную информацию о клиентах и отзывы из таких источников, как социальные сети, онлайн-обзоры и взаимодействие с клиентами. Ваши группы исследований и разработок и дизайнеры продуктов могут использовать эту информацию для определения предпочтений клиентов, проблем и новых тенденций. Ваши команды смогут быстрее создавать продукты, которые больше соответствуют потребностям потребителей и рыночным тенденциям, повышая удовлетворенность и лояльность клиентов и способствуя инновациям.
№ 6. Контроль качества и обнаружение дефектов
Вы сможете собирать данные в режиме реального времени с каждой производственной линии, используя устройства IoT и алгоритмы машинного обучения. Постоянное наблюдение за производством и производственным процессом позволит вам обнаруживать аномалии, выявлять проблемы с качеством и быстро принимать меры по исправлению положения, гарантируя, что вы всегда будете на высоте качества продукции.
№ 7. 3D-печать
Использование технологии 3D-печати во многом зависело от Четвертой промышленной революции. Возможность печатать самые разнообразные геометрические структуры и возможность создавать более простые продукты — два преимущества 3D-печати для промышленности. Кроме того, он относительно экологичен. Это также может сократить время выполнения заказа и общие производственные затраты при мелкосерийном производстве. Кроме того, это может повысить адаптивность, сократить складские расходы и поддержать принятие компанией бизнес-стратегии массовой настройки. Кроме того, 3D-печать может быть очень полезной для установки запасных частей на месте, что снижает зависимость от поставщиков и сроки поставки.
№8. Умные датчики
Датчики и контрольно-измерительные приборы являются ключевыми компонентами Индустрии 4.0 и других «умных» мегатенденций, таких как умное производство, умный транспорт, умные дома, умные города и умные фабрики.
Интеллектуальные датчики — это гаджеты, которые производят данные и обеспечивают дополнительные функции, такие как самопроверка и самонастройка, а также мониторинг состояния сложных процессов. Они значительно сокращают усилия по установке, поскольку могут обмениваться данными по беспроводной сети и помогают реализовать плотный массив датчиков.
№ 9. Платформы для совместного проектирования
Индустрия 4.0 поощряет разработку сред совместного проектирования, в которых заинтересованные стороны из каждого подразделения вашего бизнеса, в том числе группы исследований и разработок, дизайнеры продуктов и другие заинтересованные стороны, могут получить доступ и внести свой вклад в проектные данные и идеи. Эта открытая стратегия поощряет межфункциональное сотрудничество, обмен идеями и знаниями, что приводит к принятию лучших дизайнерских решений и более быстрому созданию передовых продуктов, ориентированных на клиента.
Что такое концепция Индустрии 4.0
Концепция «Индустрия 4.0» — это термин, описывающий интеграцию передовых цифровых технологий в производственные и промышленные процессы. Он охватывает ряд технологий, таких как промышленные сети IoT, ИИ, Big Data, робототехника и автоматизация.
Что такое Индустрия 4.0?
В настоящее время обрабатывающая промышленность переживает четвертую промышленную революцию, также известную как Индустрия 4.0. Прорывные тенденции, такие как расширение данных и возможностей подключения, аналитика, взаимодействие человека и машины и достижения в области робототехники, — вот что движет этим. Кроме того, в нем описывается, как технологии и производственные процессы все больше движутся к автоматизации и совместному использованию данных.
Что является примером революции Индустрии 4.0?
В производственном секторе автономные роботы удерживают и перемещают тяжелые предметы по производственной линии. В результате сборка, сварка и укладка на поддоны становятся менее опасными для людей. Способность автономных роботов быстро анализировать и выбирать наиболее эффективный путь отбора товаров даже для нескольких заказов делает их полезными для комплектования заказов на уровне склада. Затем предприятия могут использовать их для непрерывного производства, поскольку перерывы не всегда необходимы.
Что такое Индустрия 4.0?
Индустрия 4.0 относится к внедрению передовых технологий в производственном секторе, включая передовую роботизированную автоматизацию, Интернет вещей, 3D-печать, искусственный интеллект, облачные вычисления, машинное обучение, виртуальную реальность и когнитивные вычисления. Умные фабрики развиваются в результате широкого внедрения этих систем Индустрии 4.0, включая самые последние технологические достижения, чтобы улучшить их работу и сделать их более эффективными, оптимизированными и адаптируемыми.
Анализ данных в режиме реального времени, улучшенная видимость, автономный мониторинг, повышение производительности и конкурентоспособность — это лишь некоторые из многочисленных преимуществ, которые Индустрия 4.0 предлагает предприятиям. Сотрудничество и слияние горизонтальных и вертикальных систем — две ключевые характеристики Индустрии 4.0.
Откуда берется Индустрия 4.0?
Группа ученых, работавших над планом высоких технологий для правительства Германии, впервые ввела термин «Четвертая промышленная революция». Исполнительный председатель Всемирного экономического форума (ВЭФ) Клаус Шваб популяризировал это выражение в статье 2015 года для журнала Foreign Affairs.
Выражение стало известно в 2015 году исполнительному председателю и основателю Всемирного экономического форума Клаусу Швабу. Каждый может найти их в нескольких статьях в области политики, экономики и науки.
Каковы цели Индустрии 4.0?
Индустрия 4.0 направлена на внедрение автоматизированного принятия решений, сетевого оборудования, анализа данных и других технологий для повышения производительности по всей цепочке создания стоимости и облегчения эффективного производства товаров.
Заключение
Технологии повышают гибкость и оперативность в мире Индустрии 4.0. Сенсорные устройства, например те, что находятся в машинах, могут предупреждать пользователей о потенциальных аномалиях. В результате предприятия могут быстро устранять простои, а производство может продолжаться без перерыва. Концепция «Индустрия 4.0» — это общий термин для «умных» и взаимосвязанных производственных систем. Они чувствуют, предвидят и взаимодействуют с физическим миром, чтобы принимать решения, которые поддерживают производство в режиме реального времени. Это может повысить производительность, энергоэффективность и устойчивость производства. Они будут усовершенствоваться и станут важным инструментом в обрабатывающей промышленности. В целом индустрия 4.0 поощряет использование передовых технологий обработки данных.
Статьи по теме
- КАРЬЕРА В КИБЕРБЕЗОПАСНОСТИ: значение, типы, курс и зарплата
- ДАННЫЕ МАЙНИНГ: определение, важность, приложения и лучшие практики
- ЧТО ТАКОЕ IOT: что это такое и как это работает?
Рекомендации
