1. اینترنت صنعتی اشیا
اینترنت صنعتی اشیا (IndustrialInternetofThings) توانایی حس کردن، نظارت بر انواع مختلف مجموعه، کنترل سنسورها یا کنترلکنندهها و همچنین ارتباطات سیار، تجزیه و تحلیل هوشمند و سایر فناوریها است که به طور مداوم در تمام جنبههای فرآیند تولید صنعتی ادغام میشوند، در نتیجه کارایی تولید را به میزان قابل توجهی بهبود میبخشند، کیفیت مصرف را بهبود میبخشند و کیفیت محصول را بهطور سنتی کاهش میدهند. مرحله جدیدی از هوشمندسازی از فرم درخواست، برنامه صنعتی اینترنت اشیاء دارای ویژگیهای-زمان واقعی، اتوماسیون، تعبیهشده (نرمافزار)، امنیت و قابلیت همکاری و اتصال اطلاعات است.
اینترنت اشیا صنعتی می تواند از اطلاعات مربوطه از طریق تبلت ها، تلفن های هوشمند و سایر دستگاه ها برای انجام وظایف اساسی استفاده کند. برای مثال، سازمانها میتوانند از تجزیه و تحلیل دادهها برای تغییر عملیات خود به روشی سادهتر و سازگارتر برای دستیابی به اهداف بلندمدت یا کوتاهمدت استفاده کنند. در نتیجه این{4}ارتباط فوق العاده، همه بخش ها می توانند پاسخگوتر باشند و چابکی عملیات های مختلف را افزایش دهند.
دستگاههای هوشمند نه تنها در جمعآوری و تجزیه و تحلیل دادهها در زمان واقعی برتری دارند، بلکه در اطلاعات حیاتی که تصمیمات تجاری را هدایت میکنند، دقیقتر و جاریتر هستند. در نتیجه، اینترنت صنعتی نقش بزرگی در کنترل کیفیت، قابلیت ردیابی، پایداری، کارایی کلی زنجیره تامین، نگهداری پیشبینیکننده، ردیابی دارایی، بهبود خدمات میدانی، افزایش رضایت مشتری و مدیریت امکانات ایفا میکند.
2. رباتیک
ربات یک دستگاه ماشینی است که کار را به طور خودکار انجام می دهد. میتواند توسط یک انسان هدایت شود، برنامهای{1} از قبل برنامهریزیشده اجرا کند، یا بر اساس برنامهای از اصول توسعهیافته با فناوری هوش مصنوعی عمل کند. وظیفه آن کمک یا جایگزینی کار انسانی مانند تولید، ساخت و ساز یا کارهای خطرناک است.
در سطح بین المللی، مفهوم رباتیک به تدریج همگرا شده است. به طور کلی پذیرفته شده است که ربات ماشینی است که عملکردهای مختلفی را تحت قدرت و کنترل خود انجام می دهد. سازمان ملل متحد برای استانداردسازی تعریف ربات ارائه شده توسط انجمن رباتیک آمریکا را پذیرفته است: "یک دستکاری کننده قابل برنامه ریزی و چند منظوره؛ یا یک سیستم تخصصی با اقدامات کامپیوتری{2}}قابل تغییر و برنامه ریزی برای انجام وظایف مختلف." می تواند راحتی زیادی را برای انسان به ارمغان بیاورد!
همانطور که کارخانه های فیزیکی بیشتر و بیشتر باهوش تر و کارآمدتر می شوند، ربات ها نقش مهم تری در تولید خواهند داشت. و با پیشرفتهای روباتیک، این ماشینها میتوانند عملکردهای پیچیدهتر و عالیتری از جمله ماشینهایی با حافظه یادگیری، انعطافپذیری بیشتر و توانایی همکاری موثرتر از خود نشان دهند. ربات ها به عنوان بخش مهمی از تولید شناخته شده اند و حضور آنها مزایای غیر قابل تصوری را به همراه دارد.
3. هوش مصنوعی
هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) که به اختصار AI نامیده می شود، یک علم فناوری جدید است که به تحقیق و توسعه نظریه ها، روش ها، فناوری ها و سیستم های کاربردی برای شبیه سازی، گسترش و گسترش هوش انسانی می پردازد.
هوش مصنوعی شاخهای از علوم کامپیوتر است که تلاش میکند تا ماهیت هوش را درک کند و ماشین هوشمند جدیدی تولید کند که بتواند به روشی مشابه هوش انسان پاسخ دهد. تحقیقات در این زمینه شامل رباتیک، تشخیص زبان، تشخیص تصویر، پردازش زبان طبیعی و سیستمهای خبره است. از زمان تولد هوش مصنوعی، تئوری و فناوری به طور فزاینده ای بالغ شده اند و حوزه کاربرد نیز در حال گسترش است. می توان تصور کرد که محصولات علمی و فناوری آینده که توسط هوش مصنوعی به وجود می آید، "محفظه" هوش انسانی خواهد بود. هوش مصنوعی می تواند فرآیند اطلاعاتی آگاهی و تفکر انسان را شبیه سازی کند. هوش مصنوعی هوش انسانی نیست، اما می تواند مانند یک انسان فکر کند و ممکن است از هوش انسانی فراتر رود.
فناوری هوش مصنوعی در حال حاضر در زندگی روزمره ما در قالب پهپادها و ربات های صنعتی وجود دارد. فناوری در برنامه های تولیدی ممکن است به استاندارد جدیدی برای تجزیه و تحلیل مقادیر زیادی از داده ها و انجام تعمیر و نگهداری پیش بینی شده تبدیل شود.
هوش مصنوعی تاثیر زیادی بر تولید و اتوماسیون خواهد داشت، به عنوان مثال الگوریتمهای هوش مصنوعی میتوانند برای بهینهسازی زنجیره تامین تولید استفاده شوند، که میتواند به شرکتهای بزرگ برای پیشبینی تغییرات بازار کمک کند. تقاضای بازار را می توان با پیوند دادن مکان یابی، الگوهای آب و هوا، رفتار مصرف کننده، وضعیت سیاسی، عوامل اجتماعی-اقتصادی و کلان-اقتصادی تخمین زد.
4. داده های بزرگ
شرکت تحقیقاتی گارتنر این تعریف را ارائه میکند، «دادههای بزرگ» نیاز به مدلهای پردازشی جدید به منظور داشتن قدرت تصمیمگیری قویتر، کشف بینش و قابلیتهای بهینهسازی فرآیند برای انطباق با نرخ رشد عظیم و بالا و تنوع داراییهای اطلاعاتی است.
Big Data به فن آوری های تخصصی نیاز دارد تا حجم زیادی از داده ها را در مدت زمان قابل تحملی پردازش کند. فنآوریهای قابل استفاده برای دادههای بزرگ شامل پایگاههای داده پردازش موازی (MPP)، دادهکاوی، سیستمهای فایل توزیعشده، پایگاههای داده توزیعشده، پلتفرمهای رایانش ابری، اینترنت و سیستمهای ذخیرهسازی مقیاسپذیر هستند.
تولید پیچیده ترین صنعت از نظر تنوع و عمق محصولات است. سازمانهایی که از دادههای بزرگ در تولید استفاده میکنند میتوانند با چالشهای رشد جهانی مانند باز کردن کارخانههای جدید در مکانهای جدید و انتقال تولید به کشورهای دیگر مقابله کنند.
نحوه ذخیره و ضبط داده ها هر روز در حال تغییر است، بنابراین استانداردهای جدیدی برای به اشتراک گذاری، انتقال، به روز رسانی، جستجو، پرس و جوی بصری و حفظ حریم خصوصی اطلاعات پدیدار شده است و شرکت های تولیدی باید فناوری های قوی تری را برای همگام شدن با سرعت به روز رسانی داده ها اتخاذ کنند، از این رو برنامه ریزی منابع سازمانی (ERP) به عنوان یک نقش حیاتی برای توسعه کسب و کار ظهور کرد.
5. فناوری ابری
فناوری ابری (Cloudtechnology) یک اصطلاح کلی برای فناوری شبکه، فناوری اطلاعات، فناوری یکپارچهسازی، فناوری پلتفرم مدیریت، فناوری کاربردی و غیره است که بر اساس مدل کسبوکار رایانش ابری اعمال میشود، که امکان تشکیل مجموعههایی از منابع را فراهم میکند که میتوانند در صورت تقاضا، به صورت انعطافپذیر و راحت مورد استفاده قرار گیرند.
فناوری ابری یک فناوری نوظهور است، زیرا به صورت محلی نگهداری نمیشود، و نمیتوان آن را با روشهای سنتی ذخیره، نظارت یا محافظت کرد، اما به این دلیل که امکان همکاری از راه دور و مؤثرتر-زمان واقعی آن را فراهم میکند، بنابراین فناوری مبتنی بر ابر-و یا تبدیل به آینده حالت اصلی شرکت شرکت خواهد شد.
یکی از مزایای فناوری ابر نسبت به سیستم های داده سنتی این است که رایانش ابری سریعتر است، تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد و مدیریت پذیری را بهبود می بخشد. به عنوان مثال، حالت SaaS محاسبات ابری ERP به مشتریان این امکان را می دهد که خدمات را بر اساس تعداد کاربران همزمان، تعداد توابع استفاده شده، ظرفیت ذخیره سازی داده ها، مدت زمان استفاده و سایر عوامل در ترکیب های مختلف پرداخت کنند، نیازی به پرداخت مجوز نرم افزار، عدم نیاز به پرداخت هزینه برای خرید سرور و سایر تجهیزات سخت افزاری، عدم نیاز به پرداخت هزینه برای خرید پایگاه داده و سایر سیستم عامل های نرم افزاری هزینه های توسعه، پیاده سازی و نیازی به تحمل هزینه پروژه نرم افزاری نیست! هزینههای پیادهسازی، نیازی به تحمل هزینههای بخش تعمیر و نگهداری فناوری اطلاعات نیست، در واقع، ERP محاسبات ابری از هزینه مجوز ERP منبع باز به ارث میرسد-تنها مهمترین ویژگیهای هزینه خدمات، برجسته کردن خدمات محصولات ERP است.
6. امنیت شبکه
از آنجایی که شرکتهای سازمانی بیشتر و بیشتر به سمت راهحلهای{0}} مبتنی بر ابر برای فعالیتهای خود میروند و بیشتر به نیروی کار روباتیک متکی هستند، حفظ یکپارچگی و امنیت سیستم به یک مشکل بزرگتر تبدیل میشود. و همانطور که تعداد بیشتری از شرکت های تولیدی به طور همزمان سیستم های خود را از طریق اینترنت صنعتی اشیاء می سازند و یکپارچه می کنند، آسیب پذیری های بیشتری در برابر تهدیدات امنیت اطلاعات وجود خواهد داشت.
علاوه بر این، شرکتهای تولیدی ستون فقرات فشار مداوم برای ایجاد فرآیندهای اتوماسیون هستند، بنابراین آنها به شدت نیاز به بهبود امنیت در یک محیط دیجیتالی ناامن دارند.
برای رفع این آسیبپذیریها، صنایع تولیدی و سایر صنایع به دقت به سیستمهای ERP مبتنی بر ابر{0}}نگاه میکنند. و با گذشت زمان، سازمانها در هر اندازه به سیستمهای ERP مبتنی بر ابر-متکی خواهند بود. شاید در آینده امنیت مبتنی بر ابر{4}}یکی از اجزای کلیدی عملکرد سیستم ERP مدرن باشد. با این حال، مقابله با امنیت در ERP مبتنی بر ابر{6} یک فرآیند چالش برانگیز و پیچیده است.
7. مواد پیشرفته و ساخت مواد افزودنی
تولید افزودنی با نام عمومی تر چاپ سه بعدی شناخته می شود، یک فناوری تولید پیشرفته در حال ظهور. چاپ سه بعدی اکنون می تواند ساختارهای بزرگ و پیچیده را در کمتر از یک روز بسازد، در حالی که قبلاً این فرآیند اغلب هفته ها طول می کشید تا تکمیل شود.
استفاده از مواد مصرفی تخصصی جدید یک پیشرفت بزرگ در تولید افزودنی است (مثلاً چاپ سه بعدی)، تکنیکی که برای فلزات آسانتر و برای آلیاژهای{3} با استحکام بالا، سرامیکها و نانوسرامیکها نسبتاً دشوار است.
امروزه، تولید افزودنی این پتانسیل را دارد که شرکتهای تولیدی را با طراحی و قابلیتهای تولید پیچیده جدید ارائه دهد و تولیدکنندگان را قادر میسازد تا محصولات سفارشیسازی شده را تولید کرده و آنها را سریعتر تحویل دهند.
8. مدل سازی، شبیه سازی، تجسم و غوطه وری
هنگام بحث در مورد رشد هر کسب و کار تولیدی، دستکاری، تجزیه و تحلیل و استفاده از داده ها مهم است. شرکت ها می توانند از فناوری های جدید برای ارائه و پیش بینی سناریوها به طور موثرتر از طریق اشکال جدید مدل سازی، شبیه سازی، تجسم و غوطه وری تعاملی استفاده کنند.
برخی از نوآوریها در مدلسازی، ابزارهای غوطهوری و تجسم را میتوان در بسیاری از کسبوکارهایی که بر دادههای بزرگ متکی هستند، از جمله علم، تولید، مراقبتهای بهداشتی، انرژی و مالی استفاده کرد.
این ارائههای نوآورانه چیزی بیش از دادهها هستند، بلکه روشهای مؤثری هستند که میتوانند به تیمها کمک کنند تا از نظر فنی پیشرفت کنند و موفقیت مأموریت را بهبود بخشند.
با Industry 4.0، ساخت چین 2025، و موارد دیگر، به نقطه عطف بعدی در تحول در صنعت رسیده ایم. با پیوند دادن روندهای ایجاد شده بین فناوری های نوظهور و اتوماسیون تولید و تبادل داده، صنعت متعهد است که سیستم های شبکه ای را به جریان اصلی وارد کند و آنها را در خط مقدم تولید قرار دهد، از این رو به عنوان انقلاب صنعتی چهارم نیز شناخته می شود.
و با مفهوم سازی مدرن و فناوری های از قبل تحقق یافته، Industry 5.0 ظهور کرده است. بر اساس پشتیبانی از دستگاههای هوشمند، پردازش دادههای بیشتر، و افزایش دسترسی، کارخانههای ما بهرهورتر، کارآمدتر، و صرفهجویی در مصرف انرژی-تر خواهند شد و در نهایت وارد عصر جدیدی خواهند شد.