Фраза дня: Индустрия 4.0

Индустрия 4.0, относящаяся к четвертой промышленной революции, представляет собой киберфизическую трансформацию производства. Название создано на основе инициативы правительства Германии «Индустрия 4.0», направленной на продвижение подключенного производства и цифровую конвергенцию между промышленностью, предприятиями и другими процессами.

История и эволюция Индустрии 4.0
Первая промышленная революция произошла в конце 18 века и ознаменовалась механизацией, которая стала возможной с помощью энергии пара и воды. Вторая промышленная революция, которая произошла в начале 20-го века, была вызвана электричеством и отмечена массовым производством, сборочными линиями и разделением труда. Третье, примерно в начале 1970-х, пришло из-за использования компьютеров для дальнейшей автоматизации машин и производственных процессов.

Что такое Индустрия 4.0 и четвертая промышленная революция?
Четвертую промышленную революцию лучше всего описать как продолжение третьей промышленной революции. В то время как Индустрия 3.0 ввела компьютеры в производственный процесс, Индустрия 4.0 фокусируется на соединении этих компьютеров друг с другом. Однако Индустрия 4.0 выходит далеко за рамки того, что системы на заводе могут взаимодействовать друг с другом. При полном применении Индустрия 4.0 позволяет создавать интеллектуальные предприятия и обеспечивает цифровое производство.

Индустрия 4.0 и IoT
Одной из основных технологических тенденций последнего десятилетия стало внедрение технологий Интернета вещей. IoT по сути означает возможность подключения нетрадиционных вычислительных устройств к Интернету или частным сетям.

Хотя этот термин часто используется в широком смысле, IoT часто относится к интеллектуальным, подключенным, потребительским устройствам. Однако производители также приняли эту концепцию и начали развертывать большое количество подключенных интеллектуальных датчиков в производственных центрах. Использование таких датчиков часто называют промышленным (Industrial) IoT (IIoT).

IIoT является ключевым фактором Индустрии 4.0, но в Индустрии 4.0 также часто используются другие подключенные технологии, такие как интеллектуальные машины и киберфизические системы. Все эти системы работают вместе, чтобы достичь уровня автоматизации, который ранее был невозможен.

Каковы применения Индустрии 4.0?
Индустрия 4.0 может применяться на всех уровнях производственного процесса от разработки продукта до его окончания. Кроме того, некоторые производители применяют концепции Индустрии 4.0 к внешним ресурсам, таким как цепочки поставок, что позволяет им лучше предвидеть сбои в поставках, а также упрощает поиск всех материалов, используемых при производстве продукта.

Другой способ применения Индустрии 4.0 - получение данных в реальном времени на производстве. Затем эти данные могут быть проанализированы с целью оптимизации операций. Это может повысить эффективность и сократить время вывода продукта на рынок, а также повысить производительность организации.

Какие технологии лежат в основе Индустрии 4.0?
Индустрия 4.0 движется за счет конвергенции технологий, в том числе следующих:

• IIoT и повсеместное использование датчиков;
• большие данные и аналитика;
• искусственный интеллект и машинное обучение;
• LPWAN для межмашинных сетей и сетей IoT;
• Конвергенция IT / OT;
• сенсорные и голосовые интерфейсы и системы дополненной реальности;
• передовая робототехника; а также
• производство добавок.

По сути, все новые и развивающиеся технологии, созданные для людей, чтобы общаться с машинами, для машин, чтобы общаться друг с другом и для достижения более сложных целей, а также для данных для информирования и оптимизации всех процессов, связанных с производственным сектором, будут связывать производственные процессы от проектирование до конца жизненного цикла продукта.

Каковы преимущества Индустрии 4.0?
Индустрия 4.0 предоставляет множество преимуществ организациям, которые решают внедрить ее в полном объеме.

Одним из таких преимуществ является то, что концепции Индустрии 4.0 могут позволить производителям оборудования увидеть, как клиенты на самом деле использовали продукт, а не как предполагалось.

Еще одно преимущество заключается в том, что данные датчиков могут помочь организации контролировать производственный процесс в режиме реального времени. Затем эти данные можно сравнить с цифровым двойником - симуляцией, работающей с максимальной эффективностью, - чтобы определить, где можно улучшить процесс.

Некоторые организации также применяют концепции Индустрии 4.0 в процессе обучения своих сотрудников. Эти учебные программы используют дополненную реальность, чтобы научить сотрудников, как работать с оборудованием и как избегать небезопасных действий, прежде чем сотрудника когда-либо допустят в производственный цех. Некоторые организации даже распространяют обучение на основе дополненной реальности на другие области, такие как тушение пожара и оказание первой помощи.

Еще одно преимущество Индустрии 4.0 заключается в том, что ее принципы могут помочь организациям избежать простоев в производственном цехе. До внедрения Индустрии 4.0 обслуживание промышленного оборудования производилось в соответствии с рекомендациями производителя. Тем не менее, Индустрия 4.0 позволила оборудовать оборудование датчиками, которые постоянно контролируют его состояние. Это позволяет организациям предвидеть проблемы до того, как они возникнут, и заранее предпринимать корректирующие действия. В некоторых случаях оборудование может даже автоматически разместить заказ на замену деталей. Все это вместе может помочь организации избежать дорогостоящего простоя, нарушающего производственный процесс.

Еще одно преимущество применения концепций Индустрии 4.0 заключается в том, что, поскольку цифровые технологии, используемые в производственных цехах, привязаны к внутренним корпоративным системам данных, они позволяют проводить анализ больших данных на данных, связанных с производственным процессом. Такая аналитика может помочь организации выявлять тенденции и получать информацию, которая в конечном итоге может помочь ей стать более прибыльной.

Каковы проблемы Индустрии 4.0?
На начальном этапе основными проблемами для организаций, желающих внедрить Индустрию 4.0, были стоимость и совместимость. Машины и датчики, используемые в заводских цехах, часто полагались на разные протоколы, что затрудняло обмен данными между подключенными устройствами. Однако стандарты начали появляться по мере того, как Индустрия 4.0 получила большее распространение.

Еще одна серьезная проблема, связанная с Индустрией 4.0, - это кибербезопасность. В прошлом системы, используемые в заводских цехах, как правило, были проприетарными по своей природе, и такие системы редко были связаны друг с другом или с внутренними ИТ-системами. Таким образом, производители, создававшие такие системы, редко уделяли первоочередное внимание безопасности при разработке.

Связь между устройствами и ИТ-ресурсами может подвергнуть эти устройства тем же киберугрозам, которые давно преследуют традиционные ИТ-устройства. Кроме того, скомпрометированная ИТ-система может предоставить злоумышленнику путь для атаки на ресурсы, используемые в производственном цехе.