Przemysł 4.0

Industry 4.0 to pojęcie zbiorcze, które oznacza integrację inteligentnych maszyn i systemów oraz wprowadzanie zmian w procesach produkcyjnych, które mają na celu zwiększenie wydajności produkcji, a także wprowadzenie możliwości dokonywania elastycznych zmian asortymentu. Pojęcie to dotyczy nie tylko nowych technologii, ale i sposobów pracy czy roli osób w przemyśle.

Rewolucje przemysłowe

Obecnie coraz częściej zetknąć się można z pojęciem czwarta rewolucja przemysłowa. Do tej pory w historii przemysłu już trzy razy nowe technologie zmieniły jego oblicze. Przemysł 1.0 to po prostu mechanizacja, a więc wynalezienie i rozwinięcie silnika parowego. Był to początek ery industrializacji. Przemysł 2.0 to elektryfikacja. Elektryczność wyparła silniki parowe, co pozwoliło na produkcję towaru w dużych ilościach. Trzecia rewolucja przemysłowa to cyfryzacja. Pojawiły się wydajne komputery oraz układy przetwarzania danych, co pozwoliło na zdalne sterowanie maszynami. Nastąpił też rozwój automatyki. Maszyny stały się bardziej wydajne i precyzyjne. Powstały systemy planowania i kontroli. 4 rewolucja przemysłowa to z kolei integracja systemów i tworzenie sieci. Obecnie trwa integracja ludzi i sterowanych cyfrowo maszyn z technologiami informacyjnymi oraz internetem. Przepływ informacji odbywa się zarówno w pionie, jak i poziomie.

Czwarta rewolucja przemysłowa w praktyce

Pojęcie przemysłu 4.0 oznacza po prostu unifikację świata rzeczywistego produkcyjnych maszyn ze światem wirtualnym internetu oraz światem technologii informacyjnej. Ludzie, maszyny oraz systemy IT w sposób automatyczny mogą wymieniać się w toku produkcji informacjami. Odbywa się to w obrębie fabryki oraz różnych systemów IT działających na terenie firmy. Przemysł ten obejmuje cały łańcuch wartości, od chwili złożenia zamówienia, poprzez dostarczenie komponentów do produkcji, aż do chwili wysyłki towaru czy usług posprzedażowych.

Środowisko wspiera załogę, zapewniając przez cały czas dostęp do najważniejszych informacji w dowolnym czasie i z dowolnego miejsca. Pozwala to na ekonomiczną produkcję wyrobów zindywidualizowanych oraz na tworzenie krótkich serii (Mass Customization). Pozwala to producentom na zmiany różnego rodzaju, które prowadzić mogą do obniżenia kosztów produkcji. Dzięki temu można również elastycznie i szybko reagować na zapytania klientów. W ten sposób firmy zyskują przewagę nad swoją konkurencją.

Jakie zalety ma gospodarka 4.0?

Dzięki wymianie danych oraz usieciowieniu, firmy mogą produkować o wiele bardziej ekonomicznie oraz na bieżąco reagować na potrzeby swoich klientów. Tym samym czas, który poświęcić należy na dostosowania maszyn do nowych wymogów, jest ograniczony do minimum. Jednocześnie następuje znaczny wzrost elastyczności.

W zdecydowanej większości przypadków narzędzia produkcyjne mogą samodzielnie modyfikować swoje działanie. Przystosowują się w ten sposób do nowych zadań. W praktyce wystarczy zastosować tylko odpowiednie polecenie w programie do obsługi maszyn. Polecenie od razu włącza moduły potrzebne do wykonania określonego procesu, a wyłącza te niepotrzebne. Pozwala to producentom na realizowanie zamówień niewielkich, a nawet produkować pojedyncze sztuki i to przy niewysokich kosztach. Przekłada się to oczywiście na usprawnienie utrzymania ruchu i zwiększenie wydajności samej produkcji. Wszystkie przypadki obniżania efektywności są szybko wykrywane. Producent może dzięki temu w przyszłości zdobyć przewagę nad swoją konkurencją.

Takie nowoczesne rozwiązania smart wykazują nie tylko wyższy stopień integracji funkcjonalnej. Dane generowane przez tego typu systemy są też łatwiej dostępne i użyteczne. Logistyka 4.0. pozwala na tworzenie nowych modeli biznesowych.

Co czeka przemysł w przyszłości?

Konkurencja na rynku jest coraz większa. Rosną także oczekiwania ze strony klientów. Trzeba więc nie tylko cały czas zwiększać efektywność produkcji, ale i ją spersonalizować, a więc wytwarzać krótkie serie produktów zaprojektowanych odpowiednio do potrzeb danego klienta. Dodatkowo ich cena nie powinna być znacząco wyższa od ceny towarów, które produkowane są na skalę masową. Efektem czwartej rewolucji przemysłowej ma być właśnie tego typu elastyczność produkcji.

Ma to nastąpić na skutek cyfryzacji i informatyzacji. Powstać mają systemy cyberfizyczne , z których później rozwiną się inteligentne fabryki (z ang. smart factory). Maszyny w takich fabrykach będą komunikować się ze sobą i podejmować decyzje. Udział ludzi w takim procesie zostanie ograniczony do niezbędnego minimum. Tak będą prezentować się nowoczesne firmy. Interakcja zachodzić będzie między maszynami oraz maszynami i ludźmi, a także w zakresie całych etapów procesów produkcyjnych. W ten sposób optymalizowane będą one razem, a nie osobno. Łańcuch dostaw stanie się bardziej elastyczny, a cały przemysł wydajniejszy i sprawniejszy.

Technologie przyszłości

Eksperci są zdania, że czwartą rewolucję przemysłową zapoczątkuje kilka nowoczesnych technologii. Wymienia się tutaj przede wszystkim Internet Rzeczy (z ang. Internet of Things). To za jego pomocą przesyłane będą bardzo duże ilości danych. Konieczne będą także zaawansowane metody ich przetwarzania. Z tego powodu cały czas rozwijane są techniki analizy ogromnych ilości danych (Big Data) czy chmury obliczeniowe (Cloud Computing). Ponadto dla upowszechnienia się w przemyśle Internetu Rzeczy ogromne znaczenie będzie miało zapewnienie wysokiej jakości cyberbezpieczeństwa.

Internet Rzeczy wykorzystywany będzie przez autonomiczne roboty czy pojazdy wykorzystywane do transportu wewnętrznego. W nowoczesnych fabrykach człowiek będzie współpracować z różnego rodzaju robotami jak równy z równym. To największe zmiany, jakie czekają przemysł. Internet Rzeczy to jednak nie wszystko. Do technologii, które pozwolą na personalizację procesów produkcyjnych zaliczany jest również druk addytywny 3D oraz rzeczywistość wirtualną i rozszerzoną. Dopełnieniem całości ma być pełna integracja systemów IT w obrębie przedsiębiorstwa, począwszy od momentu złożenia zamówienia aż po dystrybucję wyrobów.

Eksperci są zdania, że kolejna rewolucja przemysłowa stanowi szansę na rozwój przede wszystkim dla średniej wielkości przedsiębiorstw przemysłowych. Jednak odpowiadać będzie ona za zmiany zachodzące w zasadzie w każdej branży. W przemyśle odzieżowym pojawi się np. odzież inteligentna, która będzie komunikować się z innymi urządzeniami. W branży sprzętów AGD zaistnieją w końcu inteligentne lodówki czy ekspresy do kawy. Transformacji związanych z upowszechnieniem się Internetu Rzeczy spodziewać się można także w motoryzacji, gdzie wzrośnie rola pojazdów autonomicznych.