صنعت چهارم ۴.۰ چیست؟

صنعت ۴.۰ نحوه طراحی، تولید و توزیع محصولات را به‌طور کلی دگرگون کرده است. فناوری‌هایی مانند اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT)، اتصال به ابر، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین به‌طور عمیق در فرآیندهای تولید گنجانده شده‌اند. این رویکرد یکپارچه و هماهنگ به تولید، منجر به ایجاد محصولاتی، کارخانه‌ها و دارایی‌هایی می‌شود که هوشمند و به هم متصل هستند.

امروز، ابتکارات صنعت ۴.۰ همچنین به دنبال ایجاد همکاری‌های همزیست و سودآور بین انسان و فناوری هستند. زمانی که دقت و سرعت ابزارهای ۴.۰ با خلاقیت، استعداد و نوآوری نیروی کار شما ترکیب می‌شود، نتیجه‌ای برد-برد برای هر دو طرف به وجود می‌آید. عملیات تولید شما کارآمدتر و پربازده‌تر می‌شود و تیم‌های شما از انجام بسیاری از وظایف تکراری و کسل‌کننده رهایی می‌یابند. این امر به آن‌ها این فرصت را می‌دهد که با فناوری‌های هوشمند همکاری کنند و خود را برای چشم‌انداز فناوری در حال تغییر و آینده کار مبتنی بر هوش مصنوعی بهتر آماده کنند.

تعریف صنعت ۴.۰

صنعت ۴.۰ را می‌توان به‌عنوان ادغام فناوری‌های دیجیتال هوشمند در فرآیندهای تولید و صنعتی تعریف کرد. این مفهوم شامل مجموعه‌ای از فناوری‌هاست که شامل شبکه‌های اینترنت اشیاء صنعتی، هوش مصنوعی، داده‌های کلان، رباتیک و اتوماسیون می‌شود. صنعت ۴.۰ امکان تولید هوشمند و ایجاد کارخانه‌های هوشمند را فراهم می‌آورد. هدف آن افزایش بهره‌وری، کارایی و انعطاف‌پذیری است و در عین حال تصمیم‌گیری هوشمندتر و سفارشی‌سازی بیشتر در عملیات تولید و زنجیره تأمین را ممکن می‌سازد.
هر تعریفی از صنعت ۴.۰ همچنین باید به منشاء آن از اصطلاح «انقلاب صنعتی چهارم» اشاره کند. از دهه ۱۸۰۰، ما سه انقلاب صنعتی را تجربه کرده‌ایم. این انقلاب‌ها به‌دلیل نوآوری‌هایی که باعث آن‌ها شد، «انقلاب» نامیده شدند؛ زیرا این نوآوری‌ها نه‌تنها بهره‌وری و کارایی را به‌طور جزئی بهبود بخشیدند، بلکه به‌طور کامل نحوه تولید کالاها و انجام کارها را دگرگون کردند. اکنون ما در انقلاب صنعتی چهارم، یا همان صنعت ۴.۰، هستیم.

انقلاب صنعتی اول

تا اوایل دهه ۱۸۰۰، انقلاب صنعتی اول در حال شکل‌گیری بود. اختراع موتور بخار وابستگی صنایع به کار حیوانات و انسان‌ها را کاهش داد و به یک عصر جدید در تولید و مهندسی دقیق وارد شد.

انقلاب صنعتی دوم

یک قرن بعد، استفاده روزافزون از نفت و برق به این معنا بود که ماشین‌آلات می‌توانند سبک‌تر و کمتر دست و پا گیر باشند. انقلاب صنعتی دوم با خط تولید و فرآیندهای تولید انبوه هدایت می‌شد که بسیاری از آن‌ها هنوز هم در حال استفاده هستند.

انقلاب صنعتی سوم

در اواسط قرن بیستم، کامپیوترها وارد صحنه شدند. انقلاب صنعتی سوم شاهد توسعه اولیه اتوماسیون کارخانه و رباتیک بود. این دوره همچنین اولین استفاده از سیستم‌های کسب‌وکار کامپیوتری را به همراه داشت که برای مدیریت و تحلیل داده‌ها طراحی شده بودند.

انقلاب صنعتی چهارم

امروزه، تولید به طور فزاینده‌ای توسط اطلاعات هدایت می‌شود. مقادیر زیادی از داده‌ها به‌صورت لحظه‌ای و در تمام ساعات از سراسر کسب‌وکار و جهان جمع‌آوری می‌شوند. هوش مصنوعی در قلب انقلاب صنعتی چهارم قرار دارد و به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد که نه تنها تمامی این داده‌ها را جمع‌آوری کنند، بلکه از آن‌ها استفاده کنند – برای تحلیل، پیش‌بینی، درک و گزارش‌دهی. صنعت ۴.۰ نه به یک فناوری خاص، بلکه به ادغام بی‌درنگ تعدادی از سیستم‌ها، ابزارها و نوآوری‌ها تعریف می‌شود.

فناوری‌های صنعت ۴.۰

صنعت ۴.۰ بر پایه نه پایه فناوری بنا شده است. این نوآوری‌ها پل‌هایی بین دنیای فیزیکی و دیجیتال ایجاد می‌کنند و امکان ساخت سیستم‌های هوشمند و خودکار را فراهم می‌آورند. کسب‌وکارها و زنجیره‌های تأمین هم‌اکنون از برخی از این فناوری‌های پیشرفته استفاده می‌کنند، اما پتانسیل کامل صنعت ۴.۰ زمانی به‌وجود می‌آید که این فناوری‌ها به‌طور همزمان و هماهنگ با یکدیگر به‌کار گرفته شوند.

کلان داده ها و تحلیل‌های هوش مصنوعی

در چشم‌انداز صنعت ۴.۰، داده‌های کلان از مجموعه‌ای گسترده از منابع جمع‌آوری می‌شوند. این شامل ضبط داده‌ها از دارایی‌ها، تجهیزات و دستگاه‌های مجهز به اینترنت اشیا (IoT) است. منابع داده همچنین فراتر از فضای کارخانه گسترش می‌یابند و به دیگر بخش‌های کسب‌وکار و دنیای خارج متصل می‌شوند. این منابع می‌توانند شامل نظرات مشتریان و روندهای بازار باشند که به تحقیق و توسعه و طراحی کمک می‌کنند، همچنین اطلاعات مربوط به وضعیت آب و هوا و ترافیک که به بهبود لجستیک کمک می‌کند. تحلیل‌های مبتنی بر هوش مصنوعی و یادگیری ماشین به‌صورت آنی بر روی این داده‌ها اعمال می‌شوند و بینش‌هایی به‌دست می‌آید که به بهبود تصمیم‌گیری و خودکارسازی در هر بخش از تولید و مدیریت زنجیره تأمین کمک می‌کند.

یکپارچگی افقی و عمودی

یک چارچوب اساسی در صنعت ۴.۰، یکپارچگی افقی و عمودی است. با یکپارچگی افقی، فرآیندها به‌طور نزدیکی در سطح “میدان” – در کف تولید، در چندین تأسیسات تولیدی و در سرتاسر زنجیره تأمین – یکپارچه می‌شوند. از سوی دیگر، در یکپارچگی عمودی، تمام لایه‌های یک سازمان به هم متصل می‌شوند و داده‌ها به‌راحتی از کف کارگاه به طبقات بالاتر و دوباره به پایین منتقل می‌شوند. به عبارت دیگر، تولید به‌طور نزدیکی با فرآیندهای کسب‌وکار مانند تحقیق و توسعه، تضمین کیفیت، فروش و بازاریابی و دیگر بخش‌ها یکپارچه است که منجر به کاهش سیلوهای داده و دانش و بهینه‌سازی

واقعیت افزوده (AR)

واقعیت افزوده معمولاً محتوای دیجیتال را بر روی یک محیط واقعی قرار می‌دهد. با استفاده از یک سیستم AR، کارکنان از عینک‌های هوشمند یا دستگاه‌های موبایل برای مشاهده داده‌های اینترنت اشیا (IoT) به‌صورت آنی، قطعات دیجیتالی، دستورالعمل‌های تعمیر یا مونتاژ، محتوای آموزشی و موارد دیگر استفاده می‌کنند – در حالی که به یک شیء فیزیکی مانند یک دستگاه یا محصول نگاه می‌کنند. واقعیت افزوده هنوز در حال ظهور است، اما تأثیرات زیادی بر نگهداری، خدمات و تضمین کیفیت دارد و همچنین در آموزش تکنسین‌ها و ایمنی نقش مهمی ایفا می‌کند.

تولید افزایشی/چاپ سه‌بعدی

تولید افزایشی، یا چاپ سه‌بعدی، در ابتدا به‌عنوان ابزاری برای نمونه‌سازی سریع استفاده می‌شد، اما اکنون دامنه‌ی وسیع‌تری از کاربردها را ارائه می‌دهد، از شخصی‌سازی انبوه تا تولید توزیع‌شده. با چاپ سه‌بعدی، قطعات و محصولات می‌توانند به‌عنوان فایل‌های طراحی در موجودی‌های مجازی ذخیره شوند و در زمان نیاز در محل چاپ شوند – که هم هزینه‌ها را کاهش می‌دهد و هم نیاز به تولید در خارج از سایت یا خارج از کشور را کم می‌کند. هر ساله، دامنه‌ی چاپ سه‌بعدی به‌طور فزاینده‌ای متنوع‌تر می‌شود و شامل مواد اولیه پایه‌ای مانند فلزات، پلیمرهای با عملکرد بالا، سرامیک‌ها و حتی بیومواد می‌شود.

ربات‌های خودران

با ورود صنعت ۴.۰، نسل جدیدی از ربات‌های خودران در حال ظهور است. این ربات‌ها برای انجام وظایف با حداقل دخالت انسانی برنامه‌ریزی شده‌اند و در اندازه و عملکرد بسیار متنوع هستند، از پهپادهای اسکن موجودی گرفته تا ربات‌های متحرک خودران برای عملیات برداشتن و قرار دادن. این ربات‌ها با نرم‌افزارهای پیشرفته، هوش مصنوعی، حسگرها و بینایی ماشین مجهز شده‌اند و قادر به انجام وظایف دشوار و دقیق هستند – و می‌توانند اطلاعات دریافتی از محیط خود را شناسایی، تجزیه و تحلیل و بر اساس آن عمل کنند.

امنیت سایبری

با افزایش اتصال و استفاده از داده‌های کلان در صنعت ۴.۰، امنیت سایبری مؤثر از اهمیت بالایی برخوردار است. با پیاده‌سازی معماری Zero Trust و فناوری‌هایی مانند یادگیری ماشین و بلاک‌چین، شرکت‌ها می‌توانند تشخیص، پیشگیری و پاسخ به تهدیدات را به‌صورت خودکار انجام دهند – و خطر نقض داده‌ها و تأخیر در تولید را در شبکه‌های خود به حداقل برسانند.

راه‌حل‌های تولید ۴.۰ در عمل

تحول دیجیتال مرتبط با صنعت ۴.۰ باعث ایجاد تغییرات فرهنگی و عملیاتی می‌شود. با یکپارچه‌سازی و اتصال افراد، داده‌ها و دارایی‌ها، دامنه‌ای تقریباً بی‌پایان از بهینه‌سازی‌های ممکن ایجاد می‌کنید. در زیر چند مثال از چگونگی بهبود کارایی، دید و پایداری در تولید و زنجیره‌های تأمین با استفاده از راه‌حل‌های صنعت ۴.۰ آورده شده است.

پلتفرم‌های طراحی مشترک

صنعت ۴.۰ از ایجاد پلتفرم‌های طراحی مشترک حمایت می‌کند که در آن تیم‌های تحقیق و توسعه، طراحان محصول و ذینفعان از سراسر سازمان شما می‌توانند به داده‌ها و بینش‌های طراحی دسترسی پیدا کنند و در آن مشارکت کنند. این رویکرد باز همکاری بین‌وظیفه‌ای، اشتراک‌گذاری ایده‌ها و تبادل دانش را تقویت می‌کند و منجر به تصمیمات طراحی آگاهانه‌تر و توسعه سریع‌تر محصولات نوآورانه و متمرکز بر مشتری می‌شود.

نگهداری پیش‌بینانه

با ادغام حسگرهای IoT و تجزیه و تحلیل داده‌ها، کسب‌وکارهای تولیدی می‌توانند سلامت تجهیزات را در زمان واقعی نظارت کنند. الگوریتم‌های نگهداری پیش‌بینانه، شکست‌های بالقوه را قبل از وقوع شناسایی می‌کنند و به شما این امکان را می‌دهند که فرآیندهای پیشگیرانه‌ای را پیاده‌سازی کنید که می‌تواند زمان خاموشی را تا ۵۰% کاهش دهد و عمر دارایی‌ها را تا ۴۰% افزایش دهد.

بهینه‌سازی زنجیره تأمین

صنعت ۴.۰ از دید کامل در سراسر زنجیره تأمین جهانی شما حمایت می‌کند. با داده‌های بلادرنگ از تأمین‌کنندگان، سطح موجودی، برنامه‌های تولید، تقاضای مشتری، تیم‌های داخلی و موارد دیگر، می‌توانید لجستیک را بهینه‌سازی کنید، عرضه و تقاضا را متعادل کنید، بهبود تحقق سفارش‌ها را انجام دهید و کارایی کلی زنجیره تأمین و تولید خود را افزایش دهید.

تولید چابک

هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل پیشرفته به شما این امکان را می‌دهند که بینش‌ها و بازخوردهای مشتری را از منابعی مانند رسانه‌های اجتماعی، نظرات آنلاین و تعاملات پشتیبانی مشتری جمع‌آوری و تحلیل کنید. تیم‌های تحقیق و توسعه و طراحان محصول شما می‌توانند از این داده‌ها برای شناسایی ترجیحات مصرف‌کننده، نقاط درد و روندهای نوظهور استفاده کنند. با گنجاندن این بازخورد در فرآیند طراحی، تیم‌های شما می‌توانند به سرعت محصولاتی را توسعه دهند که بهتر با تقاضای بازار هماهنگ شوند و رضایت و وفاداری را افزایش دهند و نوآوری را تحریک کنند.

کنترل کیفیت و تشخیص نقص

با استفاده از دستگاه‌های IoT و الگوریتم‌های یادگیری ماشین، می‌توانید داده‌های بلادرنگ را از تمام خطوط تولید خود جمع‌آوری کنید. با نظارت مداوم بر فرآیند تولید، می‌توانید ناهنجاری‌ها را شناسایی کنید، مسائل کیفیت را شناسایی کنید و اقدامات اصلاحی را به سرعت انجام دهید و اطمینان حاصل کنید که همیشه بر کیفیت محصول نظارت دارید.

شیوه‌های اقتصاد چرخشی

صنعت ۴.۰ از پیاده‌سازی اقتصادهای چرخشی حمایت می‌کند که بر کاهش ضایعات و حداکثر کردن استفاده مجدد، بازسازی و بازیافت مواد تمرکز دارد. با استفاده از تجزیه و تحلیل داده‌های کلان و شبکه‌های IoT، می‌توانید چرخه‌های عمر محصول را ردیابی کنید، لجستیک معکوس برای بازگشت محصولات را پیاده‌سازی کنید و بهینه‌سازی بازیابی منابع ارزشمند را انجام دهید. همچنین، تجزیه و تحلیل‌های پیشرفته مبتنی بر هوش مصنوعی می‌تواند به طراحان محصول شما کمک کند تا محصولاتی را توسعه دهند که از ابتدا برای پایداری بیشتر، مصرف کمتر منابع و قابلیت بازیافت یا تغییر کاربری آسان‌تر طراحی شده‌اند.

نظارت و بهینه‌سازی اثر کربن

فناوری‌های صنعت ۴.۰ جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌های بلادرنگ در مورد مصرف انرژی، انتشار گازهای حمل و نقل و سایر عواملی که به اثر کربن شرکت کمک می‌کنند را تسهیل می‌کند. با اندازه‌گیری و نظارت دقیق بر انتشارها، می‌توانید نقاط قابل بهبود را شناسایی کنید، اقدامات انرژی‌کارآمد را پیاده‌سازی کنید و استراتژی‌هایی برای کاهش اثر کربن کلی خود توسعه دهید و به شما کمک کند تا به اهداف پایداری روزافزون خود برسید.

مزایای صنعت ۴.۰ به طور خلاصه

صنعت ۴.۰ بیشتر از یک ارتقاء فناوری است. با از بین بردن موانع و اتصال تیم‌ها و عملیات در سراسر محیط تولید خود، شما شروع به ایجاد یک روش کسب‌وکار شفاف‌تر و جامع‌تر می‌کنید که می‌تواند در نهایت به تمام حوزه‌های سازمان شما گسترش یابد.

کارایی عملیاتی با تخصیص بهتر منابع، کاهش زمان خاموشی و افزایش بهره‌وری بهبود می‌یابد. این کارایی به ابتکارات پایداری نیز گسترش می‌یابد، جایی که تجزیه و تحلیل و اتوماسیون‌های هوشمند می‌توانند به شما کمک کنند تا مصرف انرژی را بهینه‌سازی و ساده‌سازی کنید، ضایعات را کاهش دهید و حتی محصولاتی را طراحی و نوآوری کنید که در طول چرخه عمر خود پایدارتر باشند.

این واقعیت که راه‌حل‌ها و ابزارهای صنعت ۴.۰ به شما اجازه می‌دهند که حجم وسیعی از داده‌ها را در زمان واقعی جمع‌آوری، تحلیل و تفسیر کنید، به این معنی است که می‌توانید بینش‌های عملی را به سرعت دریافت کنید و قدرت تصمیم‌گیری با اطمینان و دقت را داشته باشید. این موضوع برای مشتریان نیز صدق می‌کند، زیرا نیازها و انتظارات آن‌ها نیز با سرعتی بالا در حال تغییر است. بنابراین، تجزیه و تحلیل داده‌های بلادرنگ می‌تواند به شما کمک کند تا سریعاً به شخصی‌سازی محصولات و ارائه راه‌حل‌های سفارشی بر اساس تقاضا بپردازید.

ما در زمان‌های رقابتی و ناپایدار زندگی می‌کنیم. ابزارها و استراتژی‌های صنعت ۴.۰ به بهبود نه تنها کارایی و بهره‌وری، بلکه توانایی پیش‌بینی و کسب یک مزیت رقابتی معنادار کمک می‌کنند.