A patra revoluție industrială, Industria 4.0

A patra revoluție industrială (sau Industria 4.0) este automatizarea continuă a practicilor tradiționale de fabricație și industriale, folosind tehnologia inteligentă modernă. Comunicarea la scară largă mașină la mașină (M2M) și internetul obiectelor (IoT) sunt integrate pentru o automatizare sporită, o comunicare îmbunătățită și o auto-monitorizare și producerea de mașini inteligente care pot analiza și diagnostica problemele fără a fi nevoie de intervenția umană .

Istorie

Fraza A patra revoluție industrială a fost introdusă pentru prima dată de Klaus Schwab, președintele executiv al Forumului Economic Mondial, într-un articol din 2015 publicat de Foreign Affairs, „Administrarea celei de-a patra revoluții industriale” a fost tema 2016 a reuniunii anuale a Forumului Economic Mondial, în Davos-Klosters, Elveția. Pe 10 octombrie 2016, Forumul a anunțat deschiderea Centrului său pentru A patra revoluție industrială din San Francisco. Aceasta a fost, de asemenea, subiectul și titlul cărții din 2016 a lui Schwab. Schwab include în această a patra eră tehnologii care combină hardware, software și biologie (sisteme cibernetice), și subliniază progresele în comunicare și conectivitate. Schwab se așteaptă ca această eră să fie marcată de progrese în tehnologiile emergente în domenii precum robotica, inteligența artificială, nanotehnologia, calculul cuantic, biotehnologia, internetul lucrurilor, internetul industrial al lucrurilor, consensul descentralizat, tehnologiile wireless de a cincea generație, imprimarea 3D și vehicule complet autonome.

Înainte de A patra revoluție industrială

Prima Revoluție Industrială a fost marcată de o tranziție de la metodele de producție manuală la mașini prin utilizarea aburului și a apei. Implementarea noilor tehnologii a durat mult, deci perioada la care se referă aceasta este între 1760 și 1820 sau 1840 în Europa și Statele Unite. Efectele sale au avut consecințe asupra fabricării textilelor, care a adoptat mai întâi astfel de schimbări, precum și industriei fierului, agriculturii și mineritului, cu efecte societale cu o clasă de mijloc din ce în ce mai puternică. De asemenea, a avut un efect asupra industriei britanice la acea vreme.

A doua Revoluție Industrială, cunoscută și sub numele de Revoluția Tehnologică, este perioada cuprinsă între 1871 și 1914 care a rezultat din instalațiile de rețele feroviare și telegrafice extinse, care au permis un transfer mai rapid de oameni și idei, precum și electricitate. Creșterea electrificării a permis fabricilor să dezvolte linia modernă de producție. A fost o perioadă de mare creștere economică, cu o creștere a productivității, care a provocat, de asemenea, o creștere a șomajului, deoarece mulți lucrători din fabrici au fost înlocuiți cu mașini.

A treia Revoluție Industrială, cunoscută și sub numele de Revoluția Digitală, a avut loc la sfârșitul secolului al XX-lea, după sfârșitul celor două războaie mondiale, rezultând dintr-o încetinire a industrializării și a avansării tehnologice în comparație cu perioadele anterioare. Criza financiară globală din 1929, urmată de Marea Depresiune, a afectat multe țări industrializate. Producția computerului Z1, care folosea numerele binare în virgulă mobilă și logica booleană, un deceniu mai târziu, a fost începutul unor dezvoltări digitale mai avansate. Următoarea dezvoltare semnificativă în tehnologiile de comunicații a fost supercomputerul, cu o utilizare extinsă a computerelor și a tehnologiilor de comunicații în procesul de producție; mașinile au început să abroge nevoia de putere umană.

Strategia germană

Termenul „Industrie 4.0”, prescurtat la I4.0 sau pur și simplu I4, a apărut în 2011 dintr-un proiect din strategia de înaltă tehnologie a guvernului german, care promovează computerizarea producției. Termenul „Industrie 4.0” a fost introdus public în același an la Târgul de la Hanovra. În octombrie 2012, Grupul de lucru pentru Industria 4.0 a prezentat guvernului federal german un set de recomandări de implementare a Industriei 4.0. Membrii și partenerii grupului de lucru sunt recunoscuți drept părinții fondatori și forța motrice a Industriei 4.0. La 8 aprilie 2013, la târgul de la Hanovra, a fost prezentat raportul final al grupului de lucru pentru Industria 4.0. Acest grup de lucru a fost condus de Siegfried Dais, de la Robert Bosch GmbH, și Henning Kagermann, de la Academia Germană de Științe și Inginerie.

Întrucât principiile Industriei 4.0 au fost aplicate de companii, acestea au fost uneori redenumite, de exemplu, producătorul de piese aerospațiale Meggitt PLC și-a marcat propriul proiect de cercetare Industrie 4.0 M4.

Discuția despre modul în care trecerea la Industria 4.0, în special digitalizarea, va afecta piața muncii, este discutată în Germania sub tema Lucrarea 4.0.

Caracteristicile date pentru strategia guvernului german Industry 4.0 sunt: ​​personalizarea puternică a produselor în condițiile unei producții (în masă) foarte flexibile. Tehnologia de automatizare necesară este îmbunătățită prin introducerea metodelor de auto-optimizare, autoconfigurare, autodiagnostic, suport cognitiv și inteligent al lucrătorilor în munca lor din ce în ce mai complexă. Cel mai mare proiect din Industria 4.0 din iulie 2013 este clusterul de vârf al Ministerului Federal German al Educației și Cercetării (BMBF) „Sisteme tehnice inteligente Ostwestfalen-Lippe (OWL)”. Un alt proiect major este proiectul BMBF RES-COM, precum și Clusterul de excelență „Tehnologie de producție integrativă pentru țările cu salarii mari”. În 2015, Comisia Europeană a început proiectul internațional de cercetare Orizont 2020 CREMA (Furnizarea de fabricație rapidă elastică bazată pe cloud bazat pe modelul XaaS și Cloud) ca o inițiativă majoră pentru promovarea subiectului Industry 4.0.

Principiile și obiectivele de proiectare

Există patru principii de proiectare identificate ca fiind integrate în industria 4.0:

• Interconectare – capacitatea mașinilor, dispozitivelor, senzorilor și a oamenilor de a se conecta și de a comunica între ei prin internetul obiectelor sau prin internetul oamenilor (IoP)
• Transparența informațiilor – transparența oferită de tehnologia Industry 4.0 oferă operatorilor informații complete pentru a informa deciziile. Interconectivitatea permite operatorilor să colecteze cantități imense de date și informații din toate punctele procesului de fabricație, să identifice domeniile cheie care pot beneficia de îmbunătățiri pentru a spori funcționalitatea
• Asistență tehnică – facilitatea tehnologică a sistemelor de asistare a oamenilor în luarea deciziilor și rezolvarea problemelor și capacitatea de a ajuta oamenii cu sarcini dificile sau nesigure
• Decizii descentralizate – capacitatea sistemelor cibernetice de a lua decizii pe cont propriu și de a-și îndeplini sarcinile cât mai autonom posibil. Doar în cazul excepțiilor, interferenței sau obiectivelor conflictuale, sarcinile sunt delegate la un nivel superior

Componente

(Turnul de celule 5G.)

A patra revoluție industrială constă din multe componente atunci când analizăm cu atenție societatea noastră și tendințele digitale actuale. Pentru a înțelege cât de extinse sunt aceste componente, iată câteva exemple de tehnologii digitale care contribuie:

• Dispozitive mobile
• Platforme Internetul obiectelor (IoT)
• Tehnologii de detectare a localizării
• Interfețe avansate om-mașină
• Autentificare și detectarea fraudelor
• Printare 3d
• Senzori inteligenți
• Analize mari și procese avansate
• Interacțiunea cu clienții pe mai multe niveluri și profilarea clienților
• Realitate augmentată / articole portabile
• Disponibilitatea la cerere a resurselor sistemului de calculatoare
• Vizualizarea datelor și instruire „live” declanșată

În principal, aceste tehnologii pot fi rezumate în patru componente majore, definind termenul „Industrie 4.0” sau „fabrică inteligentă”:

• Sisteme cibernetice
• IoT
• Disponibilitatea la cerere a resurselor sistemului de calculatoare
• Calcul cognitiv

Industria 4.0 include o gamă largă de noi tehnologii pentru a crea valoare. Folosind sistemele cibernetice care monitorizează procesele fizice, poate fi proiectată o copie virtuală a lumii fizice. Caracteristicile sistemelor cibernetice includ capacitatea de a lua decizii descentralizate în mod independent, atingând un grad ridicat de autonomie.

Datele și analizele sunt capabilitățile de bază ale fiecărei componente, determinate de:

• Digitalizarea și integrarea lanțurilor de valori vertical și orizontal – Industria 4.0 integrează procesele pe verticală, în întreaga organizație, inclusiv procesele de dezvoltare a produselor, producție, structurare și service; orizontal, Industria 4.0 include operațiuni interne de la furnizori la clienți, precum și toți partenerii cheie ai lanțului valoric
• Digitalizarea produselor și serviciilor – integrarea de noi metode de colectare și analiză a datelor – cum ar fi prin extinderea produselor existente sau crearea de noi produse digitalizate – ajută companiile să genereze date despre utilizarea produselor pentru a rafina produsele
• Modele digitale de afaceri și accesul clienților – satisfacția clienților este un proces perpetuu, în mai multe etape, care necesită modificări în timp real pentru a se adapta nevoilor în schimbare ale consumatorilor