خلاصه
ظهور فناوری جدید دیجیتال صنعتی، معروف به صنعت ۴.۰، تحولی است که امکان جمع‌آوری و تحلیل داده‌های مبادله شده میان ماشینها را فراهم می‌آورد، و فرآیندهای کارآمدتر، انعطاف‌پذیرتر و سریعتر را برای تولید کالاهای با کیفیت بالاتر همزمان با کاهش هزینه امکان پذیر می‌سازد. این انقلاب در تولید باعث افزایش بهره‌وری، تحول اقتصادی، ارتقا رشد صنعتی، تغییر مشخصات نیروی کار و در نهایت تغییر شکل رقابت سازمان‌ها و حوزه های رقابتی خواهد شد.
کسب‌وکارها با چالش‌های بزرگی در برابر پذیرش این فناوریهای جدید مواجه هستند. برای ایجاد و حفظ پیشتازی در این رقابت، به بهترین شکل، شرکتها باید دانش عملی خود را در مورد فناوریهای دیجیتال و موارد استفاده مرتبط گسترش داده و سپس استراتژی‌های تولید دیجیتالی خود را توسعه و تعمیق بخشند.
در این مقاله ۹ فناوری تحول آفرین تولید صنعتی که توسط شرکت BCG معرفی شده است، ارائه میشود.
فاطمه سلیمانی روزبهانی
مشاور شرکت مگفا
شهره مهرآسا
مدیر پروژه های فاوا شرکت مگفا
نُه فناوری تحول‌آفرین تولید صنعتی
فناوریهای دیجیتال پیشرفته در حال حاضر نیز در تولید استفاده میشود، اما صنعت ۴.۰، تولید را متحول میکند. این امر منجر به کارایی بیشتر و تغییر روابط تولید سنتی بین تولیدکنندگان، تامینکنندگان، مشتریان، و همچنین بین انسان و ماشین میشود. نُه روند فناوری،
پایه های صنعت ۴.۰ را شکل می‌دهند.
1- داده ورزی و کلان داده (Big data and Analytics)
با گسترش سریع اینترنت اشیاء و سایر حسگرها، حجم و سرعت دادهها در بخش تولید صنعتی درحال رشد است. همانطور که سایر بخش‌ها فناوریهای پیشرفته‌ای همانند محاسبات لبه، محاسبه مه‌واره‌ای، محاسبات ابری و غیره را به منظور استخراج ارزش از کلان داده به کارگرفته‌اند، صنعت ۴.۰ مسیر تحلیل کلان داده را هموار میکند. بازدهی سرمایه برای تولید کنندگان در حال حاضر از نظر بهره‌وری عملیاتی افزایش یافته، افزایش کیفیت، و واکنش سریع به سیگنال‌های بازارهای در حال تغییر، جذابیتهای بهره گیری از داده ورزی و کلان داده است میکند [۱]. در حوزه صنعت ۴.۰، جمع‌آوری و ارزیابی جامع دادهها از منابع مختلف (تجهیزات و سیستم‌های تولید و سیستم‌های مدیریت مشتری)، تبدیل به استانداردی برای پشتیبانی از تصمیم‌گیری بلادرنگ خواهد شد. به عنوان گامی به سوی توسعه صنعت هوشمند و پایدار، تحلیل کلان داده نقش حیاتی ایفا میکند [۲]
2- ربات‌های خودکار (Autonomous Robots)
بعد ضروری صنعت ۴.۰ روش‌های تولید مستقل است که برگرفته از «اینترنت اشیاء» است. ایده‌ای که با بهرهگیری از یک شبکه متصل از اشیا، دستگاهها و ماشین‌های کامپیوتری که می‌توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، بوجود آمده است. ربات‌های خودکار نمونه بارزی از این تکنولوژی در صنایع بیشماری از جمله تولید هستند.
با اتصال این ماشینها به یک سرور مرکزی، پایگاه داده یا کنترل‌کننده منطق قابل برنامه‌ریزی، اقدامات ربات‌ها می‌تواند تا حد زیادی هماهنگ و خودکار شود. ربات‌ها می‌توانند به طور هوشمندانه وظایف خود را به شیوه‌ای هماهنگ با حداقل نیروی انسانی انجام دهند.
به این دلیل که این ربات‌ها به صورت دیجیتالی به هم متصل شده‌اند، حرکات فیزیکی آن‌ها نیز در شبکه موجود است. ربات‌های خودکار متحرک ۳(AMRs)سیگنال‌های کاری را از سیستم‌های تولید بلادرنگ و سیستم‌های اجرایی تولید، مونتاژ دریافت می‌کنند، بنابراین می‌توانند بر روی مونتاژ و تولید متمرکز شوند [۳].
ربات‌ها در نهایت با یکدیگر تعامل خواهند داشت و در کنار انسان‌ها به‌راحتی کار می‌کنند و از آن‌ها یاد می‌گیرند. ربات‌ها هزینه کمتری داشته و قابلیت‌های بیشتری نسبت به نمونههای امروزی که در تولید استفاده میشوند، دارند.
3- شبیه‌سازی (Simulation)
فناوریهای صنعت ۴.۰ بر اساس مفهوم شبیه‌سازی ارزیابی میشوند. مطالعات نشان می‌دهد که شبیه‌سازی کامپیوتری در چندین مورد از مفاهیم و فناوریهای صنعت ۴.۰ کاربرد دارد، به عنوان مثال، کاربرد شبیه‌سازی در مدل‌سازی هیبریدی (به عنوان مثال، دوقلوهای دیجیتال (نسخه مجازی دستگاههای فیزیکی))، آموزش مبتنی بر شبیه‌سازی، دادهورزی (به عنوان مثال، تحلیل تجربی مبتنی بر شبیه‌سازی)، و طراحی محصول مبتنی بر شبیه‌سازی. شبیه‌سازی نقش محوری در تحقق چشم‌انداز صنعت ۴.۰ دارد، و گزاف نیست که بگوییم شبیه‌سازی قلب صنعت ۴.۰ است [۴].
شبیه‌سازی‌ها به طور گسترده در عملیات ماشینآلات برای بهره برداری از داده‌های بلادرنگ و انعکاس دنیای فیزیکی در یک مدل مجازی، استفاده میشود، و می‌تواند شامل ماشینها، محصولات و انسان‌ها باشد. این کار به اپراتورها امکان می‌دهد تا قبل از ایجاد تغییرات فیزیکی در دستگاهها، تنظیمات ماشین آلات را برای محصولات بعدی در دنیای مجازی آزمایش و بهینه‌سازی کنند، در نتیجه زمان راه‌اندازی ماشین را کاهش و کیفیت را افزایش دهند.
4- یکپارچگی افقی و عمودی سیستم (Horizontal and Vertical System Integration)
صنعت ۴.۰ به شدت اهمیت یکپارچگی افقی و عمودی را افزایش داده و آن را به ستون فقراتی که کارخانه هوشمند بر مبنای آن بنا شده، تبدیل کرده‌است. عبارتهای «یکپارچگی افقی» و «یکپارچگی عمودی» در بسیاری از حوزهها جای خود را باز کردهاند. از دیدگاه عملیاتی، یک شرکت یکپارچگی افقی فعالیتهای خود را حول شایستگی‌های محوری خود متمرکز میکند و در به پایان رساندن یک زنجیره مشارکت میکند. از طرف دیگر شرکتی که یکپارچگی عمودی دارد، بیشتر زنجیره ارزش خود را در خانه نگه می‌دارد تا بتواند از توسعه محصول برای تولید، بازاریابی، فروش، و توزیع استفاده کند [۵].
با پیادهسازی صنعت ۴.۰، شرکتها، ادارات، واحدهای وظیفه‌ای و قابلیت‌ها بسیار منسجمتر خواهند شد، زیرا شبکه‌های داده یکپارچه بین شرکتی و بینالمللی تکامل پیدا کرده و زنجیره‌های ارزش واقعی خودکار را فعال می‌سازند.