الصناعة 4.0

الثورات الصناعية وعرض مستقبلي

الصناعة 4.0 Industry 4.0، هو اسم التوجه الحالي لأتمتة وتبادل البيانات في تقنيات التصنيع. ويشمل الأنظمة الإلكترونية الفيزيائية، إنترنت الأشياء، الحوسبة السحابية[1][2][3][4] والحوسبة المعرفية. يستخدم مصطلح الصناعة 4.0 بشكل شائع للإشارة إلى الثورة الصناعية الرابعة.[5]

خلقت الصناعة 4.0 ما سُمي "بالمصنع الذكي". داخل المصانع الذكية المهيكلة المعيارية، تقوم الأنظمة الإلكترونية الفيزيائية بمراقبة العمليات الفيزيائية، خلق نسخة افتراضية من العالم المادي واتخاذ قرارات لامركزية. عبر إنترنت الأشياء، تتواصل الأنظمة الإلكترونية الفيزيائية وتتعاون مع بعضها البعض ومع البشر في الوقت الحالي، وعبر الحوسبة السحابية، ويتم تقديم واستخدام كلاً من الخدمات الداخلية والمؤسسية عن طريق المساهمين في سلسلة القيمة.[1]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التسمية

استخدم مصطلح "الصناعة 4.0" في مشروع في إستراتيجية التكنولوجيا الفائقة للحكومة الألمانية، والتي تشجع على حوسبة التصنيع.[6]

قورن مصطلح الصناعة 4.0 بالثورة الصناعية الرابعة. غير أن هذا الأخير عبارة عن تحول شامل يضم التأثير على المجتمع المدني وهياكل الحوكمة، وهوية الإنسان والتداعيات على الاقتصاد والتصنيع. في الثورة الصناعية الأولى تمت أتمتة الإنتاج باستخدام المياه والطاقة البخارية؛ في الثورة الصناعية الثانية تطور الإنتاج بفضل الطاقة الكهربائية، ثم جاءت الثورة الرقمية واستخدام الإلكترونيات والزيادة في أتمتة الإنتاج.[7] مصطلح "الثورة الصناعية الرابعة" يتمثل في التطورات التكنولوجية المهمة خلال الـ75 عام الماضية، وهي في مرحلة النقاش الأكاديمي.[8][9][10] تركز الصناعة 4.0 على التصنيع في السياق الحالي، وبالتالي فهي منفصلة عن الثورة الصناعية الرابعة من حيث المدى.


مبادئ التصميم

هناك أربع مبادئ للتصميم ضمن الصناعة 4.0. تدعم هذه المبادئ الشركات في تحديد وتنفيذ سيناريوهات الصناعة 4.0.[1]

  • العمل المشترك: قدرة الآلات، الأجهزة، المجسات، والأشخاص على الاتصال والتواصل مع بعضها البعض عبر إنترنت الأشياء أو إنترنت الأشخاص.
  • شفافية المعلومات: قدرة نظم المعلومات على خلق نسخة افتراضية للعالم الفيزيائي عن طريق إثراء النماذج الرقمية للمصانع ببيانات المجس. يتطلب هذا تجميع بيانات المجس الرئيسي مع معلومات السياق الأعلى قيمة.
  • المساعدة الفنية: أولاً، قدرة أنظمة المساعدة على دعم البشر من خلال تجميع وتصور المعلومات بشكل مفهوم لاتخاذ قرارات مستنيرة وحل المشاكل العاجلة في فترة زمنية قصيرة. ثانياً، قدرة الأنظمة الإلكترونية الفيزيائية على دعم البشر عن طريق القيام بمجموعة من المهام غير السارة، أو المرهقة، أو غير الآمنة لزملائهم في العمل من البشر.
  • القرارات اللامركزية: قدرة الأنظمة الإلكترونية الفيزيائية على اتخاذ القرار بشكل مستقل والقيام بمهامهم بأكبر قدر من الاستقلالية. في بعض الاستثناءات فقط، التداخلات أو الأهداف المتضابة، توكل المهام لمستوى أعلى.


الآثار

في يونيو 2013، نشرت شركة الاستشارات مكنزي[11] مقابلة خبراء مع القادة التنفيذيين في شركة روبرت بوش - زيگفريد دايس (إحدى شركات روبرت بوش القابضة) مع هاينز درنباخ (الرئيس التفيذي لشركة بوش لابتكارات البرمجيات) - وخبراء من مكنزي. تناولت المقابلة غلبة إنترنت الأشياء في الصناعة والتغيرات الناتجة عن التكنولوجيا والتي تعِد بإطلاق ثورة صناعية جديدة. في بوش، وعموماً في ألمانيا، هذه الظاهرة يشار إليها بإسم Industry 4.0. المبدأ الأساسي في "الصناعة 4.0" هو أنه بتربيط الآلات وقطع وأنظمة العمل، فإن الأعمار تخلق شبكات ذكية على طول سلسلة القيمة يمكنها التحكم في بعضها البعض ذاتياً.

Some examples for Industry 4.0 are machines which can predict failures and trigger maintenance processes autonomously or self-organized logistics which react to unexpected changes in production.

According to Dais, "it is highly likely that the world of production will become more and more networked until everything is interlinked with everything else". While this sounds like a fair assumption and the driving force behind the Internet of Things, it also means that the complexity of production and supplier networks will grow enormously. Networks and processes have so far been limited to one factory. But in an Industry 4.0 scenario, these boundaries of individual factories will most likely no longer exist. Instead, they will be lifted in order to interconnect multiple factories or even geographical regions.

There are differences between a typical traditional factory and an Industry 4.0 factory. In the current industry environment, providing high-end quality service or product with the least cost is the key to success and industrial factories are trying to achieve as much performance as possible to increase their profit as well as their reputation. In this way, various data sources are available to provide worthwhile information about different aspects of the factory. In this stage, the utilization of data for understanding current operating conditions and detecting faults and failures is an important topic to research. e.g. in production, there are various commercial tools available to provide overall equipment effectiveness (OEE) information to factory management in order to highlight the root causes of problems and possible faults in the system. In contrast, in an Industry 4.0 factory, in addition to condition monitoring and fault diagnosis, components and systems are able to gain self-awareness and self-predictiveness, which will provide management with more insight on the status of the factory. Furthermore, peer-to-peer comparison and fusion of health information from various components provides a precise health prediction in component and system levels and force factory management to trigger required maintenance at the best possible time to reach just-in-time maintenance and gain near-zero downtime.[12]

التحديات

التحديات التي يواججها تنفيذ الصناعة 4.0:[13]

  • قضايا أمن تكنولوجيا المعلومات، والتي تتفاقم بشكل كبير بسبب الحاجة الكامنة لفتح متاجر الإنتاج التي كانت مغلقة في السابق.
  • الموثوقية والاستقرار لازمان بشكل أساسي للألة-الآلة.
  • التواصل، ويشمل أوقات الاستجابة القصيرة والمستقرة.
  • الاحتياج للحفاظ على سلامة عمليات الإنتاج.
  • الحاجة لتجنب أي عقبات في تكنولوجيا المعلومات، حيث تتسبب في فترات إيقاف إنتاج مكلفة.
  • الاحتياج لمعرفة كيفية الحماية الصناعية (الواردة أيضاً في ملفات التحكم لمعدات الأتمتة الصناعية).
  • عدم وجود مجموعات المهارات الكافية لتسريع المسيرة نحو الثورة الصناعية الرابعة.
  • التهديد بدث تكرار في قسم تكنولوجيا المعلومات بالشركات.
  • إحجام عام عن التغيير من قبل أصحاب المصلحة.
  • فقدان الكثير من الوظائف بسبب عمليات الأتمتة وعمليات التحكم التكنولوجي، وخاصة للفئات المجتمعية ذات المستوى التعليمي المنخفض.
  • تدني التزام الادارة العليا.
  • عدم وضوح القضايا القانونية وأمن المعلومات.
  • عدم وضوح الجدوى الاقتصادية/ الاستثمار الموسع.
  • عدم وجود التنظيم، المعيار وأشكال التصديق.
  • الموظفون غير مؤهلين بشكل كافي.


دور البيانات الضخمة والتحليلات

  1. الاتصال (المجسات والشبكات)
  2. السحابة (الحوسبة والبيانات عند الطلب)
  3. الفضاء الإلكتروني (النموذج والذاكرة)
  4. المحتوى/السياق (المعنى والارتباط)
  5. المجتمع (المشاركة والتعاون)
  6. التخصيص (التخصيص والقيمة)

أثر الصناعة 4.0

  1. نماذج الخدمات والأعمال
  2. الموثوقية والإنتاجية المستمرة
  3. أمن تكنولوجيا المعلومات: شركات مثل سيمانتك، سيسكو وپنتا للأمن بدأت بالفعل في معالجة قضية أمن تكنولوجيا المعلومات
  4. سلامة الآلات
  5. دورات حياة المنتج
  6. سلسلة القيمة الصناعية
  7. تعليم ومهارات العمال
  8. العوامل الاجتماعية-الاقتصادية
  9. المسيرة الصناعية[14]

خارطة الطريق التكنولوجية للصناعة 4.0

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ أ ب ت Hermann, Pentek, Otto, 2016: Design Principles for Industrie 4.0 Scenarios, accessed on 4 May 2016
  2. ^ Jürgen Jasperneite:Was hinter Begriffen wie Industrie 4.0 steckt in Computer & Automation, 19 December 2012 accessed on 23 December 2012
  3. ^ Kagermann, H., W. Wahlster and J. Helbig, eds., 2013: Recommendations for implementing the strategic initiative Industrie 4.0: Final report of the Industrie 4.0 Working Group
  4. ^ Heiner Lasi, Hans-Georg Kemper, Peter Fettke, Thomas Feld, Michael Hoffmann: Industry 4.0. In: Business & Information Systems Engineering 4 (6), pp. 239-242
  5. ^ Marr, Bernard. "Why Everyone Must Get Ready For The 4th Industrial Revolution". Forbes (in الإنجليزية). Retrieved 2018-02-14.
  6. ^ {{cite web}}: Empty citation (help)
  7. ^ Die Evolution zur Industrie 4.0 in der Produktion Last download on 14.
  8. ^ "With the coming of intra-atomic energy and supersonic stratosphere aviation we face an even more staggering fourth Industrial Revolution."
  9. ^ "After World War II, we entered a fourth industrial revolution, with great advancement in electronics."
  10. ^ "Now in the l970’s, we are well into the throes of a fourth industrial revolution, one phase of which is guided by electronic computers, and a coming phase fueled by atomic energy."
  11. ^ Markus Liffler; Andreas Tschiesner (6 January 2013). "The Internet of Things and the future of manufacturing | McKinsey & Company". Mckinsey.com. Retrieved 2016-11-30.
  12. ^ "Challenges and Requirements for the Application of Industry 4.0: A Special Insight with the Usage of Cyber-Physical System". cjme.springeropen.com. Retrieved 2018-01-01.
  13. ^ "BIBB : Industrie 4.0 und die Folgen für Arbeitsmarkt und Wirtschaft" (PDF). Doku.iab.de (in الألمانية). August 2015. Retrieved 2016-11-30.
  14. ^ "Cincinnati Mayor Proclaimed "Cincinnati to be Industry 4.0 Demonstration City"". Imscenter.net. Retrieved 2016-07-30.

وصلات خارجية

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=الصناعة_4.0&oldid=1902100"