9 روند فناوری اینترنت مرتبط با صنعت 4.{2}} عصر
تجدید چاپ شده از چین گونگ کونگ در 14 دسامبر 2015:
گروه مشاوره بوستون گزارشی منتشر کرد که نه روند فناوری را در عصر صنعت 4 معرفی کرد.0 و مزایای فنی و اقتصادی بالقوه آنها را بررسی کرد. این 9 پیشرفت تکنولوژیک در تولید به کار گرفته شده اند، و با ظهور صنعت 4.{3}}، آنها روش تولید را تغییر خواهند داد: سلول های مستقل و بهینه شده به طور کامل در فرآیندهای تولید خودکار ادغام می شوند و روابط بین تامین کنندگان را تغییر می دهند. تولید کنندگان و مشتریان روابط سنتی نیز رابطه بین انسان و ماشین را تغییر داده است.
1. داده های بزرگ و تجزیه و تحلیل
مدل تجزیه و تحلیل مبتنی بر داده‌های بزرگ رایانه‌های صنعتی اخیراً به تعداد زیادی در صنعت تولید جهانی ظاهر شده است. مزایای آن در توانایی بهینه سازی کیفیت محصول، صرفه جویی در مصرف انرژی و بهبود خدمات تجهیزات نهفته است. در زمینه Industry 4.0، داده‌های منابع مختلف مانند سیستم‌های توسعه، سیستم‌های تولید، سیستم‌های مدیریت شرکت و مشتری به‌طور جامع ارزیابی می‌شوند و آن را به استانداردی برای پشتیبانی از تصمیم‌گیری در زمان واقعی تبدیل می‌کند. به عنوان مثال، سازنده نیمه هادی آلمانی Infineon روشی را برای همبستگی تک تراشه ها برای کمک به شناسایی تراشه های معیوب برای بهبود کیفیت تولید اتخاذ کرده است.
2. روبات های خودمختار
تولیدکنندگان در بسیاری از صنایع مدت‌هاست که از ربات‌ها برای انجام کارهای پیچیده استفاده می‌کنند، اما روبات‌ها دائماً در حال تکامل هستند و حتی می‌توانند در تجهیزات بزرگ‌تر استفاده شوند. آنها خودمختارتر، انعطاف پذیرتر و تعاونی تر می شوند. در نهایت، آنها دوشادوش انسان ها کار خواهند کرد و انسان ها از آنها یاد خواهند گرفت. این ربات‌ها نسبت به روبات‌هایی که قبلاً در تولید استفاده می‌شدند، قیمت کمتری دارند و کاربردهای وسیع‌تری دارند.
در بسیاری از صنایع، ربات‌ها مدت‌هاست که برای انجام وظایف پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرند و هنوز هم در حال تکامل هستند. آنها در حال خودمختارتر و انعطاف پذیرتر می شوند و در نهایت یاد می گیرند که با انسان ها تعامل داشته باشند، با آنها ایمن کار کنند و از آنها بیاموزند. این ربات ها ارزان تر و مفیدتر خواهند بود و می توانند نقش های پیچیده تری را ایفا کنند.
به عنوان مثال، گوجیا هوم فرنیشینگ در حال حاضر از ماشین آلات و تجهیزات تولید کنندگان اروپایی استفاده می کند. ربات ها به هم متصل هستند تا بتوانند با هم کار کنند و به طور خودکار اقدامات خود را برای مطابقت با خط تولید ناتمام بعدی تنظیم کنند. حسگرها و واحدهای کنترل پیشرفته-همکاری نزدیک با انسان را تضمین می‌کنند. به همین ترتیب، تامین کننده رباتیک صنعتی ABB یک ربات-دو مسلح به نام "ذرت" را راه اندازی کرده است که به طور خاص برای مونتاژ محصولات (مانند لوازم الکترونیکی مصرفی) در کنار انسان طراحی شده است. بکارگیری فناوری بینایی کامپیوتری تضمین کننده تحقق تعامل ایمن و شناسایی قطعات است.
3. شبیه سازی
در مرحله مهندسی، از شبیه سازی سه بعدی مواد و محصولات استفاده شد، اما در آینده، شبیه سازی به طور گسترده تری در عملیات کارخانه استفاده خواهد شد. شبیه‌سازی‌ها از داده‌های زمانی واقعی برای انعکاس دنیای واقعی در مدل‌های مجازی، از جمله ماشین‌ها، محصولات، افراد و غیره استفاده می‌کنند و به اپراتورها اجازه می‌دهند در مدل‌سازی مجازی آزمایش و بهینه‌سازی کنند. برای مثال زیمنس ماشین‌های مجازی را توسعه داده است که می‌توان آنها را شبیه‌سازی کرد و فرآیندهای ماشین‌کاری را تا ۸۰ درصد کاهش داد.
4. یکپارچه سازی سیستم افقی و عمودی
در حال حاضر، اکثر سیستم های فناوری اطلاعات به طور کامل یکپارچه نیستند، ارتباط بین شرکت ها، تامین کنندگان و مشتریان نزدیک نیست و عملکردها از شرکت تا کارگاه فاقد یکپارچگی کامل هستند. حتی خود مهندسی، از اتوماسیون محصول تا کارخانه، فاقد یکپارچگی کامل است. با ظهور صنعت 4.0، انسجام بیشتری بین شرکت‌ها و بخش‌ها وجود خواهد داشت و توسعه شبکه‌های یکپارچه‌سازی داده‌ها، اتوماسیون واقعی زنجیره ارزش را ممکن می‌سازد.
به عنوان مثال، Dassault Systèmes و ارائه دهنده ابر BoostAeroSpace برای ایجاد AirDesign، یک پلت فرم مشترک برای صنایع هوافضا و دفاعی اروپا، با یکدیگر همکاری کرده اند. این پلت فرم می تواند به عنوان یک کارگاه مشترک برای طراحی و ساخت فضای کاری یا به عنوان یک سرویس ابری خصوصی استفاده شود. وظیفه پیچیده مدیریت تبادل اطلاعات محصول و تولید بین چندین طرف را بر عهده دارد.
5. اینترنت اشیا
امروزه، تنها تعداد کمی از تولیدکنندگان حسگرها و دستگاه‌های با محاسبات شبکه‌ای و تعبیه‌شده، اغلب در یک هرم عمودی، وجود دارند که هنوز با ورود به سطح هوشمندی و اتوماسیون در سیستم کنترل کلی فاصله دارند. با رشد صنعت اینترنت اشیا، دستگاه‌های بیشتری و حتی محصولات ناتمام بیشتری با استفاده از فناوری‌های استانداردی که می‌توانند در این زمینه ارتباط برقرار کنند و پاسخ‌های زمانی واقعی ارائه کنند، به هم متصل خواهند شد.
عرضه‌کننده سیستم‌های درایو و کنترل Bosch Rexroth یک مرکز تولید شیر نیمه{0}خودکار تولید کرده است که می‌تواند فرآیند تولید را به‌طور غیرمتمرکز تجزیه و تحلیل کند. محصولات با کدهای شناسایی فرکانس رادیویی شناسایی می شوند و ایستگاه های کاری می توانند مراحل تولیدی را که هر محصول باید انجام دهد تا عملیات خاصی را در زمان مناسب انجام دهد، "دانستند".
6. امنیت شبکه
بسیاری از کسب‌وکارها هنوز به سیستم‌های مدیریت و تولید غیرمرتبط یا آفلاین متکی هستند، و در عصر صنعت 4.0، اتصال افزایش یافته است و تهدیدات امنیت سایبری به طور چشمگیری افزایش یافته است. اما می توان به کل چارچوب جدید اطمینان داشت، زیرا تامین کنندگان تجهیزات صنعتی نیروهای خود را برای همکاری و به دست آوردن شرکت های امنیت سایبری متحد می کنند.
هفت، محاسبات ابری
در عصر صنعت 4.0 اشتراک گذاری داده ها در سایت ها و شرکت ها ضروری تر است و در عین حال عملکرد فناوری ابری افزایش می یابد و پاسخگویی تنها در چند میلی ثانیه امکان پذیر خواهد بود. نتیجه این است که داده‌های تجهیزات در فضای ابری ذخیره می‌شوند، سیستم‌های تولید می‌توانند سرویس‌های مبتنی بر داده{2} بیشتری را ارائه دهند، و بسیاری از پردازش‌های نظارت و کنترل صنعتی نیز به ابر منتقل می‌شوند.
8. تولید مواد افزودنی
شرکت‌ها در حال حاضر تولیدات افزودنی مانند پرینت سه بعدی اجزای جداگانه را اتخاذ کرده‌اند. با ورود به صنعت 4.0، این روش تولید افزودنی به طور گسترده‌تری در تولید محصولات سفارشی‌شده با حجم کم استفاده می‌شود، که می‌تواند به انواع اشکال پیچیده و سبک منجر شود. یک سیستم تولید افزودنی با کارایی بالا و غیرمتمرکز، فاصله حمل و نقل و موجودی را کاهش می دهد. به عنوان مثال، خطوط هوایی از فرآیندهای ساخت افزودنی در طراحی های جدید برای کاهش وزن هواپیما و کاهش هزینه مواد اولیه مانند تیتانیوم استفاده کرده اند.
9. واقعیت افزوده
واقعیت افزوده از خدمات مختلفی پشتیبانی می کند، مانند اینکه می توانید قطعات را در انبار انتخاب کنید و سفارشات تعمیر را از طریق دستگاه های تلفن همراه ارسال کنید. این سیستم‌ها در حال حاضر در مراحل ابتدایی خود هستند و شرکت‌ها در آینده از واقعیت افزوده به‌طور گسترده‌تری برای ارائه اطلاعات{0}زمان واقعی به کارگران و بهبود تصمیم‌گیری{1}}و رویه‌های کاری استفاده خواهند کرد. این سیستم قبلاً در قالب Google Glass وارد بازار شده است که کارگران می توانند صحنه های واقعی را از طریق عینک واقعیت مجازی مشاهده کنند.
یکی دیگر از کاربردهای IPC ها آموزش مجازی است. زیمنس یک ماژول آموزش اپراتور کارخانه مجازی ایجاد کرده است که از عینک های واقعیت افزوده برای ایجاد یک محیط سه بعدی بر اساس داده های پرسنل کارخانه که با شرایط اضطراری سروکار دارند، استفاده می کند.
