ما المقصود بالصناعة 4.0؟

تقنيات الصناعة 4.0 بمثابة جسر بين العالم المادي والعالم الرقمي، والتي تشكل الأساس للأنظمة الذكية والمستقلة. على الرغم من أن الشركات وسلاسل التوريد تستخدم بالفعل بعض هذه التقنيات، إلا أن إمكاناتها الكاملة تتحقق عند استخدامها معًا. فيما يلي سبع من أهم تقنيات الصناعة 4.0:
 

1. حوسبة السحابة. حوسبة السحابة هي أساس الصناعة 4.0 نظراً لأن البيانات التي تدفع معظم تقنيات الصناعة 4.0 موجودة في السحابة.
2. إنترنت الأشياء. إنترنت الأشياء (IoT) مفهوم يهدف إلى توسيع مزايا الإنترنت العادية—بما في ذلك الاتصال الثابت، وإمكانية التحكم عن بعد ومشاركة البيانات—إلى السلع في العالم الفعلي. تتضمن الأشياء المادية مثل الأجهزة، والماكينات، والروبوتات والمنتجات أدوات استشعار مضمنة لتوفير نتائج تحليلات في الوقت الفعلي حول حالتها، أو أدائها أو موقعها. الحصول على إشارات إنترنت الأشياء: تقرير تسليط الضوء على التصنيع - تنزيل نتائج التحليلات عن تصنيع اتجاهات إنترنت الأشياءالحصول على إشارات إنترنت الأشياء: تقرير تسليط الضوء على التصنيع.
3. التوأم الرقمي. إن التوأم الرقمي هو التمثيل الرقمي لعنصر فعلي، مثل محاكاة ماكينة، أو عملية، أو مصنع، أو نظام أو سلسلة تزويد. ويتضمن أحياناً رسومات هندسية ثلاثية الأبعاد للأصول المادية. يمثل التوأم الرقمي أحد المكونات الأساسية للصناعة 4.0، ويتيح للشركات زيادة الإنتاجية، وتحسين سير العمل وتصميم منتجات جديدة.
4. البيانات الضخمة والتحليلات. يمكن لأنظمة تحليلات البيانات الضخمة التعامل مع الحجم الكبير للبيانات الناتجة عن مراقبة كل وظيفة من وظائف عملية التصنيع. باستخدام التعلم الآلي وتقنيات الذكاء الاصطناعي، تُعالج البيانات بسرعة في الوقت الحقيقي لتحسين اتخاذ القرارات والأتمتة على عملية تصنيع كاملة.
5. حوسبة Edge. حوسبة Edge هي طريقة لتحسين أنظمة حوسبة السحابة من خلال إجراء معالجة البيانات على حافة الشبكة، بالقرب من مصدر البيانات. هذا مفيد بشكل خاص لأنه يقلل زمن الاستجابة، وهو الوقت من إنتاج البيانات إلى الوقت المطلوب فيه الاستجابة.
6. الذكاء الاصطناعي والتعلّم الآلي. الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي ضروريين للتحول نحو الصناعة 4.0 والانتقال إلى المصانع والتصنيع الذكي. يأخذ الذكاء الاصطناعي البيانات الناتجة من المصانع الذكية لتحسين الآلات، وتحسين سير العمل وتسهيل الخدمات اللوجستية وذلك لتعزيز الكفاءات.
7. الأمان عبر الإنترنت. هناك اتصال متزايد بين البيئات المادية والرقمية في الصناعة 4.0، ما يعني أيضاً زيادة في التهديدات المحتملة من الهجمات الضارة والبرامج الضارة. ومع ذلك، تتيح تقنيات مثل التعلم الآلي إمكانية أتمتة الكشف عن المخاطر، والحماية والاستجابة مع تقليل عمليات الاختراق وتأخيرات الإنتاج على مستوى الشبكات.
8.  

يوجد فوائد عديدة لتقنيات الصناعة 4.0، بما في ذلك:
 

• الإنتاجية. تتحسن الإنتاجية لأن الذكاء الاصطناعي والأنظمة المستقلة تعمل على دعم عمال المصانع لزيادة الكفاءة الإنتاجية وجودته وتقليل وقت التوقف عن العمل.
• الأتمتة. غالباً ما تكون الأتمتة هي الحل لزيادة الكفاءة الإنتاجية إلى أقصى حد. تعمل تقنيات مثل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي على تمكين الأتمتة.
• استخدام الأصول. تعني المرونة الأكبر على مستوى عملية التصنيع الكاملة من تقنيات الصناعة 4.0 تحسين استخدام الأصول وإمكانية زيادة الإيرادات.
• العمليات المحسنة. تُستخدم جميع تقنيات الصناعة 4.0 لغرض واحد—لتحسين عمليات التصنيع لزيادة الكفاءة وتحسين خدمة العملاء.
• استدامة العمليات. ضمان استدامة الأعمال والعمليات أمر بالغ الأهمية نظراً لأن وقت التعطل مكلف بشكل خاص في التصنيع والإنتاج.
• جودة محسنة. تعمل المصانع الرشيقة وعمليات التصنيع الذكية على تحسين الإنتاجية والجودة مع تقليل التكاليف.
• اللوجستيات السلسة. بفضل وضوح سلسلة التوريد بأكملها بسبب الذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات، يمكن للشركات المصنعة تحسين الإنتاج والتسليم.

يأتي الانتقال إلى الصناعة 4.0 مع مجموعة التحديات الخاصة به. على سبيل المثال، قد يكون دمج الأصول الموجودة في عملية التحويل إلى التقنيات الرقمية صعباً ويستغرق وقتاً طويلاً. هناك عقبة أخرى يلزم التغلب عليها وهي الفجوات المحتملة في المهارات بين الموظفين الجدد في مجالات هامة مثل علوم البيانات، والذكاء الاصطناعي والأمان عبر الإنترنت بالإضافة إلى فقدان الموظفين المتقاعدين.

مع التحول الرقمي، تكون الثغرات الأمنية عبر الإنترنت دائمًا مصدر قلق نظرًا لزيادة الأجزاء المعرضة للهجوم بسبب تقارب العديد من التقنيات. سيظل أمان البيانات مصدر قلق رئيسيًا لحماية التجارة الآمنة والفعالة. وأخيرًا، فإن الحجم الكبير للبيانات الناشئة من التحول الرقمي يأتي مع الحاجة إلى المزيد من مساحة التخزين وقوة المعالجة. يتكون مسار البيانات وحده بشكل عام من عدة طبقات عميقة، لذا يمكن أن يكون تمكين هذه الطبقات للتواصل بشكل مفتوح مكلفًا ومعقدًا.

كما هو موضح سابقاً، يتضمن الانتقال إلى الصناعة 4.0 العديد من المزايا. لنلق نظرة على بعض الأمثلة في العالم الحقيقي لتقنيات الصناعة 4.0 في العمل.
 

توسيع نتائج تحليلات البيانات

قسمت Dow صوامع البيانات وسرعت التصنيع الرقمي باستخدام حلول Microsoft—حيث ترى تحسينات في وقت تشغيل المعدات، والكفاءة الإنتاجية والتعاون بين الموظفين. اقرأ قصة Dow.
 

تحسين الأداء

استخدمت Novo Nordisk الواقع المختلط لتحسين عمليات حيز الإنتاج—ما يسمح للفنيين بتنفيذ المهام بطريقة أكثر فعالية، وتحسيناً وتعاوناً. اقرأ قصة Novo Nordisk.

تحقيق نتائج تحليلات أسرع

حقق Stanley Black & Decker نتائج تحليلات أسرع من خلال تطبيق أدوات استشعار إنترنت الأشياء على أجهزة متعددة للاطلاع على نطاق واسع من مقاييس الأداء.

وتشير هذه الأمثلة الواقعية إلى إمكانات مصنع المستقبل. عند تخيل مصنع المستقبل، ليس من الصعب التنبؤ بزيادة الأتمتة وربما الاستخدام الأكثر للروبوتات في الإنتاج. أصبحت المصانع بالفعل أكثر مرونة من خلال حلول التصنيع الذكية واستراتيجيات المصانع الذكية. على سبيل المثال، طبق مصنع Lighthouse (كما هو محدد بواسطة شبكة المنارات العالمية للمنتديات الاقتصادية العالمية) تكنولوجيا متقدمة للتصنيع والمستندة إلى الذكاء الاصطناعي، على نطاق واسع، وحقق مكاسب تشغيلية ومالية.

اكتشف المزيد عن مصنع المستقبل.