Industry 4.0

Definicja
Industry 4.0 to nazwa obecnego trendu automatyzacji i wymiany danych w technologiach produkcyjnych. Obejmuje systemy cyber-fizyczne, internet przedmiotów, przetwarzanie w chmurze i obliczenia poznawcze. Przemysł 4.0 jest powszechnie nazywany czwartą rewolucją przemysłową.

Industry 4.0 tworzy coś, co nazwano "inteligentną fabryką". W ramach modułowej struktury inteligentnych fabryk systemy cyber-fizyczne monitorują procesy fizyczne, tworzą wirtualną kopię świata fizycznego i podejmują zdecentralizowane decyzje. W Internecie przedmiotów, systemy cyber-fizyczne komunikują się i współpracują ze sobą iz ludźmi w czasie rzeczywistym, zarówno wewnętrznie, jak i pomiędzy usługami organizacyjnymi oferowanymi i wykorzystywanymi przez uczestników łańcucha wartości.

Nazwa
Termin "Industrie 4.0" pochodzi z projektu w strategii high-tech niemieckiego rządu, który promuje komputeryzację produkcji. [6]

Termin "Industrie 4.0" został przywrócony w 2011 roku na targach w Hanowerze [7]. W październiku 2012 r. Grupa Robocza ds. Przemysłu 4.0 przedstawiła rządowi federalnemu zestaw zaleceń implementacyjnych dla sektora 4.0. Członkowie grupy roboczej Industry 4.0 są uznawani za ojców założycieli i siłę napędową przemysłu 4.0.

W dniu 8 kwietnia 2013 r. Na targach w Hanowerze przedstawiono sprawozdanie końcowe grupy roboczej 4.0.

Zasady projektowania
W Industry 4.0 istnieją cztery zasady projektowania. Zasady te pomagają firmom w identyfikowaniu i wdrażaniu scenariuszy z sektora Industry 4.0.


 * Interoperacyjność: zdolność maszyn, urządzeń, czujników i osób do łączenia się i komunikowania ze sobą za pośrednictwem Internetu przedmiotów (Internet przedmiotów) lub Internetu osób (IoP)


 * Przejrzystość informacji: zdolność systemów informatycznych do tworzenia wirtualnej kopii świata fizycznego poprzez wzbogacanie cyfrowych modeli roślin o dane z czujników. Wymaga to agregacji danych z surowych czujników do informacji o kontekście o wyższej wartości.


 * Pomoc techniczna: Po pierwsze, zdolność systemów wsparcia do wspierania ludzi poprzez gromadzenie i wizualizację informacji w sposób zrozumiały, w celu podejmowania świadomych decyzji i rozwiązywania pilnych problemów w krótkim czasie. Po drugie, zdolność cyber fizycznych systemów do fizycznego wspierania ludzi poprzez wykonywanie szeregu zadań, które są nieprzyjemne, zbyt wyczerpujące lub niebezpieczne dla ich ludzkich współpracowników.


 * Zdecentralizowane decyzje: Zdolność cyber-fizycznych systemów do podejmowania samodzielnych decyzji i wykonywania zadań w sposób autonomiczny, jak to możliwe. Tylko w przypadku wyjątków, interferencji lub sprzecznych celów, zadania są delegowane na wyższy poziom.

Znaczenie
Obecne użycie tego terminu zostało skrytykowane jako zasadniczo bezsensowne, w szczególności ze względu na to, że innowacje technologiczne są ciągłe, a koncepcja "rewolucji" w innowacjach technologicznych opiera się na braku wiedzy o szczegółach.

Cechy charakterystyczne strategii niemieckiego rządu w zakresie Przemysłu 4.0 to: silna indywidualizacja produktów w warunkach bardzo elastycznej (masowej) produkcji. Wymagana technologia automatyzacji jest ulepszana poprzez wprowadzenie metod samooptymalizacji, autokonfiguracji, autodiagnozy, poznania i inteligentnego wsparcia pracowników w ich coraz bardziej złożonej pracy. Największym projektem w branży 4.0 od lipca 2013 r. Jest wiodący klaster BMBF "Inteligentne systemy techniczne Ostwestfalen-Lippe (to OWL)". Innym ważnym projektem jest projekt BMBF RES-COM, oraz klaster doskonałości "Integracyjna technologia produkcji dla krajów o wysokich płacach". W 2015 r. Komisja Europejska rozpoczęła międzynarodowy projekt badawczy "CREMA" w ramach programu Horizon 2020 (Zapewnienie szybkiego, elastycznego wytwarzania opartego na chmurze opartego na modelu XaaS i Cloud) jako głównej inicjatywie promującej temat Industry 4.0.

Wyzwania
Wyzwania w implementacji Przemysłu 4.0:


 * Zagadnienia bezpieczeństwa IT, które są poważnie pogarszane przez nieodłączną potrzebę otwarcia wcześniej zamkniętych sklepów produkcyjnych


 * Niezawodność i stabilność potrzebne do krytycznej komunikacji między maszyną (M2M), w tym bardzo krótkie i stabilne czasy oczekiwania


 * Konieczność zachowania integralności procesów produkcyjnych


 * Trzeba unikać wszelkich problemów informatycznych, ponieważ powodowałyby one kosztowne przerwy w produkcji


 * Potrzeba ochrony wiedzy przemysłowej (zawartej również w plikach kontrolnych dla narzędzi automatyki przemysłowej)


 * Brak odpowiednich umiejętności, by przyspieszyć marsz w kierunku czwartej rewolucji przemysłowej


 * Zagrożenie redundancją korporacyjnego działu IT


 * Ogólna niechęć do zmiany przez zainteresowane strony


 * Utrata wielu zleceń do automatycznych procesów i procesów kontrolowanych przez IT, szczególnie w przypadku mniej wykształconych części społeczeństwa


 * Niskie zaangażowanie kierownictwa


 * Niejasne kwestie prawne i bezpieczeństwo danych


 * Niejasne korzyści ekonomiczne / Nadmierne inwestycje


 * Brak regulacji, standard i formy certyfikatów


 * Niewystarczające kwalifikacje pracowników