Przemysł 4.0, czyli inaczej czwarta rewolucja przemysłowa czy Industry 4.0, chociaż trwa od kilku lat, dla wielu osób wciąż brzmi tajemniczo. Tymczasem nie ma tutaj nic skomplikowanego – jest to koncepcja, która opiera się na popularyzacji i wdrażaniu nowoczesnych rozwiązań technologicznych. Celem przemysłu 4.0 jest transformacja cyfrowa, która pozwoli na przemianę procesów biznesowych przedsiębiorstwa. Dowiedz się więcej na temat czwartej rewolucji przemysłowej z naszego artykułu!
Czym jest przemysł 4.0?
Przemysł 4.0 jest pojęciem odnoszącym się do aktualnie trwającej czwartej rewolucji przemysłowej, która „wystartowała” wraz z początkiem XXI wieku. Jej istotą jest wprowadzenie nowych, innowacyjnych rozwiązań informatycznych wpływających na procesy produkcyjne. To z kolei pozwala zwiększyć ich wydajność i produktywność, natomiast pracowników odciążyć od powtarzalnych, żmudnych zadań.
Mówiąc prostymi słowami, przemysł 4.0. jest po prostu upowszechnieniem się cyfrowej technologii przemysłowej, która umożliwia poznawanie dotąd nieznanego potencjału maszyn i wdrażanie ich w skomplikowane procesy. To natomiast oznacza, że firmy produkcyjne mogą zautomatyzować łańcuchy dostaw i usprawnić/kontrolować rozmaite procesy, mając jednocześnie wpływ na ich jakość i przejrzystość.
Z przemysłem 4.0 związane są również inteligentne rozwiązania, w których zastosowanie znajdują rozbudowane algorytmy komputerowe, umożliwiające np. zdalne sterowanie pojazdami. Warto podkreślić, że czwarta rewolucja przemysłowa trwa już od dobrych kilku lat, ale mimo to wciąż jest w początkowej fazie. Przekonaj się, jakie są cechy przemysłu 4.0!
Przemysł 4.0 – cechy
Wśród kluczowych cech przemysłu 4.0 można wymienić:
- Połączenie fizycznej i wirtualnej przestrzeni produkcyjnej, umożliwiające integrację procesów z wykorzystaniem zaawansowanych technologii cyfrowych.
- Zastosowanie sztucznej inteligencji oraz uczenia maszynowego dla optymalizacji procesów produkcyjnych i podejmowania inteligentnych decyzji.
- Integrację maszyn i procesów produkcyjnych poprzez wykorzystanie cyfrowych technologii oraz Internetu rzeczy (IoT), co umożliwia monitorowanie i kontrolę w czasie rzeczywistym.
- Interakcję człowieka z maszyną, wspierającą przez technologie interfejsu człowiek-maszyna (HMI), co ułatwia efektywną współpracę oraz kontrolę nad procesami produkcyjnymi.
- Analizę danych (Big Data), pozwalającą na gromadzenie, przetwarzanie i wykorzystanie dużej ilości informacji produkcyjnych do podejmowania strategicznych decyzji i optymalizacji procesów.
To tylko kilka zasadniczych cech przemysłu 4.0, który stale ewoluuje i rozwija się o nowe technologie oraz możliwości zastosowania.
Jakie zalety i wady ma przemysł 4.0?
Czwarta rewolucja przemysłowa to przede wszystkim dostęp do inteligentnych rozwiązań. Co jest możliwe dzięki nim? Między innymi:
- zautomatyzowanie procesów produkcji, co przekłada się na większą wydajność działań i wyższą jakość wyrobów,
- integracja procesów produkcyjnych, magazynowych i logistycznych,
- zminimalizowanie opóźnień i przestojów,
- zmniejszenie liczby awarii i strat,
- optymalizacja kosztów produkcji,
- ogromne możliwości w zakresie rozwoju przedsiębiorstwa.
Oczywiście to nie oznacza, że przemysł 4.0 to tylko same zalety. Znajdą się również pewne wady, a do najpoważniejszych zaliczamy:
- wysokie koszty implementacji nowych technologii,
- konieczność przeznaczenia dodatkowych środków na podniesienie kompetencji kadry,
- redukcja etatów na najniższych stanowiskach,
- zwiększone ryzyko ataków cybernetycznych i naruszeń bezpieczeństwa danych.
Jak zatem dostrzegasz, przemysł 4.0 to liczne możliwości i zalety, ale wiąże się również z kilkoma wadami, które należy uwzględnić, aby faktycznie móc odnieść sukces na rynku.
Przemysł 4.0 – przykłady
Technologie przemysłu 4.0 mogą być wykorzystywane w różnych przedsiębiorstwach przemysłowych. Za przykładowe technologie można uznać m.in. przetwarzanie w chmurze, Internet rzeczy, Al i uczenie maszynowe i wiele innych. Co warto wiedzieć na ich temat? Zapoznaj się poniżej z ich opisami.
Przetwarzanie w chmurze
Jednym z przykładów przemysłu 4.0 jest przetwarzanie w chmurze. Nie można mieć żadnych wątpliwości co do tego, że gdyby nie dostęp do chmury obliczeniowej, gromadzenie i przetwarzanie danych byłoby dużo trudniejszym zadaniem. Właściwie można powiedzieć, że przetwarzanie w chmurze stanowi fundament każdej strategii przemysłu 4.0. Dzięki niemu możliwy jest łatwy dostęp do pamięci masowych, sieci, serwerów, czy usług przy niewielkich nakładach finansowych. Istotne jest również to, że nie ma konieczności tworzenia własnej infrastruktury. Przechowywanie i przetwarzanie ma miejsce w chmurze, a nie na serwerach fizycznych.
Internet rzeczy – IoT Internet of Things
Integralną częścią przemysłu 4.0 jest Internet Rzeczy, czyli system urządzeń elektronicznych, umożliwiający automatyczną komunikację i wymianę danych za pomocą sieci i to wszystko odbywa się bez ingerencji człowieka. To pojęcie pojawiło się po raz pierwszy pod koniec XX wieku. Biorąc pod uwagę błyskawiczny rozwój technologiczny, nie powinno nikogo dziwić, że Internet Rzeczy obejmuje coraz więcej przedmiotów – nie tylko urządzenia mobilne, ale również sprzęt AGD. Za największe zalety Internetu of Things uznaje się szybką analizę danych, zwiększenie efektywności pracy czy poprawę bezpieczeństwa. Według przewidywań firmy analitycznej IDC do 2025 roku będzie aż 41,6 miliarda podłączonych urządzeń IoT.
AI i uczenie maszynowe
AI i uczenie maszynowe są kluczowymi elementami przemysłu 4.0, który zmienia sposób funkcjonowania firm produkcyjnych. Dzięki tym technologiom maszyny mogą uczyć się na podstawie zbieranych danych, co pozwala na pełne wykorzystanie ogromnej ilości informacji generowanych w procesach produkcyjnych, a także pochodzących z różnych źródeł zewnętrznych.
W ramach przemysłu 4.0 AI umożliwia generowanie informacji dotyczących widoczności, automatyzacji i przewidywalności procesów biznesowych. Na przykład, systemy oparte na sztucznej inteligencji mogą wykorzystać dane dotyczące awarii w procesie produkcyjnym do predykcyjnej konserwacji maszyn, co przyczynia się do zwiększenia ich wydajności i ciągłości działania.
W kontekście przemysłu 4.0 AI wykorzystuje potencjał jednostek obliczeniowych do naśladowania ludzkiego sposobu uczenia się poprzez analizę danych. Dzięki temu maszyny są w stanie wykonywać coraz bardziej złożone zadania, które kiedyś wymagałyby interwencji ludzkiej. Wdrażanie AI i uczenia maszynowego jest coraz częściej obecne w produkcji i przemyśle, służąc do optymalizacji procesów, zapobiegania awariom maszyn, optymalizacji zużycia energii oraz kontroli jakości produktów.
W związku z tym, AI i uczenie maszynowe stanowią jedno z kluczowych narzędzi, które wspierają cyfrową transformację w kierunku przemysłu 4.0, umożliwiając firmom produkcyjnym skuteczniejsze działanie, większą elastyczność i lepszą adaptację do zmieniających się warunków rynkowych.
Cyberbezpieczeństwo
Cyberbezpieczeństwo staje się coraz istotniejszym elementem funkcjonowania firm produkcyjnych. Rozwój technologii operacyjnej, która umożliwia sprawniejsze procesy produkcyjne, otwiera równocześnie potencjalne luki dla ataków złośliwego oprogramowania. W kontekście cyfrowej transformacji w kierunku przemysłu 4.0, zapewnienie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa cybernetycznego staje się nieodzownością. Wdrażanie środków bezpieczeństwa danych i usług chmurowych, w tym szyfrowanie przechowywanych danych oraz regularna aktualizacja oprogramowania, stają się niezbędne.
W Unii Europejskiej wprowadzane są obowiązkowe standardy certyfikacji i akredytacji, obejmujące także urządzenia IoT, co narzuca producentom minimalne wymagania dotyczące bezpieczeństwa. W tym kontekście edukacja zarządzających i pracowników w zakresie świadomości zagrożeń cybernetycznych staje się kluczowym elementem, mającym na celu ochronę nie tylko danych, lecz także prywatności.
Przetwarzanie brzegowe
Przetwarzanie brzegowe śmiało możemy zaliczyć do najważniejszych trendów technologicznych. Biorąc pod uwagę rozwój firm w kierunku przemysłu 4.0, liczbę urządzeń podłączonych do Internetu Rzeczy (loT) i inteligentnych rozwiązań, można spodziewać się, że ilość pozyskiwanych danych będzie bardzo szybko się zwiększała. Istotne jest tutaj również to, że często mają miejsce duże odległości między centrami danych a miejscami, gdzie te dane są pozyskiwane. Wymaga to więc wprowadzenia rozwiązań pozwalających na sprawną i bezpieczną analizę danych w czasie rzeczywistym. To umożliwia przetwarzanie brzegowe, które oznacza, że część czynności związanych z obróbką danych odbywa się bezpośrednio w pobliżu urządzeń końcowych, a nie w jednostce centralnej.
Cyfrowy bliźniak – digital twin
Innym istotnym rozwiązaniem stosowanym w ramach przemysłu 4.0 jest cyfrowy bliźniak – digital twin. Jest to cyfrowa kopia maszyny, produktu, procesu lub systemu oparta na danych pochodzących z czujników, np. loT. Umożliwia ich przetestowanie przed wdrożeniem. Jest to technologia, która znajduje zastosowanie, chociażby w przemyśle samochodowym. Idealnym przykładem może być tutaj Tesla, która tworzy digital twin dla każdego stworzonego przez siebie auta. Czujniki, które znajdują się w pojeździe, przesyłają do organizacji dane, które następnie sztuczna inteligencja analizuje i interpretuje oraz sprawdza, czy dany samochód nie potrzebuje naprawy.
W jakich branżach zastosowanie znajdują rozwiązania przemysłu 4.0?
Możemy wymienić liczne branże produkcyjne, w których zastosowanie znajdują technologie, rozwiązania i metody przemysłu 4.0. Do jego błyskawicznego rozwoju dochodzi zwłaszcza w takich sektorach jak:
- żywność,
- wyroby przemysłowe,
- opakowania,
- elektronika,
- elektrotechnika,
- wyroby medyczne.
Oczywiście powyżej wspomnieliśmy tylko o kilku przykładowych branżach, w których zastosowanie znajdują rozwiązania przemysłu 4.0. W rzeczywistości są one wykorzystywane również w wielu innych sektorach, co nie powinno dziwić, ponieważ umożliwia poprawę efektywności, innowacyjności czy konkurencyjności.
