Что такое промышленность 4.0 (Индустрия 4.0) и что нужно о не знать

С конца восемнадцатого века человечество пережило три этапа промышленного развития, которые улучшили способы производства. Эти изменения были обусловлены широким внедрением паровой энергии, электричества, цифровых технологий. Сегодня происходит Четвёртая промреволюция – Промышленность 4.0. Этот новый этап обещает радикальное увеличение эффективности и продуктивности в производстве. Нынешний индустриальный переворот отличается от своих предшественников. Он повлияет на все сферы нашей жизни.

Что такое Индустрия 4.0

Четвёртая промреволюция представляет новый подход к организации производства. Он сосредоточен на широком использовании инфотехнологий, глубокой автоматизации бизнес-процессов, интеграции ИИ в разные сферы промышленности.

Концепция впервые была озвучена в 2016 году, когда К.Шваб, основатель Всемирного экономического форума, представил идею в своей книге, посвящённой этому вопросу. Далее идеи автора стремительно начали распространяться, находить отклик в разных отраслях.

Технологии, которые формируют основу этой промреволюции:

• ИИ;
• облачные вычисления;
• автономные роботы;
• нанотехнологии;
• блокчейн;
• другие передовые методы автоматизации, цифровизации.

Индустрия 4.0 обещает произвести изменения в производственной сфере, сопоставимые с теми, что произошли во время Первой промреволюции, когда началось массовое использование пара. Однако, в отличие от прежних революций, эта направлена на объединение уже существующих технологий в единую, работающую систему.

Компоненты Промышленности 4.0

Аддитивное производство (3D-печать)

Оно представляет технологический процесс, который формирует трехмерные объекты путём послойного нанесения материала, чаще из пластика или металлов. Технология позволяет компаниям эффективно разрабатывать прототипы, изготавливать продукцию в небольших партиях с высшей точностью по сравнению с традиционными методами.

Автономные роботы

Они способны выполнять заданные операции без человеческого вмешательства. Устройства могут быть настроены на выполнение одиночных действий или на полную автономию.

Преимуществом роботов для производителей является способность увеличивать производительность при одновременном уменьшении ошибок, затрат на производство. Они могут работать над повторяющимися задачами, не отвлекаясь от поставленных задач.

В отличие от людей, которым нужны перерывы на отдых, питание, роботы могут функционировать круглосуточно, что обеспечивает непрерывность процессов (хотя техобслуживание всё же требует вмешательства специалистов). Это позволяет производителям использовать ресурсы на полную мощность, гибко настраивать график работы.

Интернет вещей (IoT)

Технодостижения открывают новые возможности, однако они также могут привести к появлению значительных рисков. Например, использование IoT может повысить уровень безопасности в городских условиях, снизить нагрузку на транспортные сети, оптимизировать систему здравоохранения, помочь муниципалитетам существенно экономить электроэнергию. Но с распространением технологий IoT можно ожидать увеличение нестабильности в разных секторах экономики – они привлекают временный интерес, необдуманные инвестиции. Также было с блокчейном, криптовалютами.

С ростом применения интернета вещей возникают новые вызовы в сфере киберзащиты. Увеличение числа подключенных устройств создаёт более благоприятные условия для хакеров, которые будут стремиться извлечь выгоду из текущих слабостей систем. Ожидается, что количество кибератак очень возрастет.

Облачные вычисления

Облачные вычисления позволяют выполнять разные задачи – от отправки эл.почты, хранения документов до сотрудничества с коллегами. Пользователи могут управлять своими файлами с любого компьютера или мобустройства, подключенного к Интернету. Подход помогает сократить затраты на оборудование, позволяя арендовать серверное пространство в облачных сетях вместо того, чтобы инвестировать в покупку дорогих серверов, систем хранения.

Кибербезопасность

Кибератака может нанести серьезный ущерб любой компании. Понятие «кибербезопасность» охватывает набор стратегий и мер, направленных на защиту компьютерных систем от неавторизованного доступа, модификаций или уничтожения, осуществляемых киберпреступниками.

Задача кибербезопасности – охрана информации от несанкционированного доступа, изменения или уничтожения путем выявления возможных угроз. Для этого используются шифрование данных и установка патчей безопасности. Они могут обновлять ПО в операционных системах и приложениях автоматически и вручную. Все зависит от важности этих обновлений для работы организации.

Цифровые двойники

Виртуальные модели представляют точные копии отдельных процессов, технологических линий или даже целых заводских комплексов. Создание таких систем включает сбор данных и их углубленный анализ.

Компании используют двойников для ряда целей:

1. Увеличение эффективности производства.
2. Оптимизация рабочих процессов.
3. Создание новых продуктов.

Большие данные и аналитика

Большие данные – сложные информационные массивы, которые часто оказываются недоступны для обработки с помощью традиционных программных решений и баз данных.

Этот подход к анализу данных позволяет обнаруживать закономерности и возможности, а также принимать более обоснованные решения, которые способствуют получению актуальной бизнес-аналитики. Например, анализируя поведение потребителей с течением времени, компании могут генерировать идеи для новых продуктов или услуг, сопоставляя их с аналогичными моделями в других отраслях, таких как кино или видеоигры. Это знание помогает организациям глубже понять, чего хотят клиенты.

Практическое применение технологий и перспективы развития

Концепция предполагает применение в разных отраслях:

1. Производственный сектор. Внедрение автоматизации на производствах существенно сокращает время на производство, а также повышает эффективность ресурсов. 
2. Логистика. Оптимизация логистических цепочек позволяет более эффективно управлять складским хозяйством и минимизировать время доставки товаров. 
3. Энергетика. Совершенствование технологий в этой области способствует более рациональному использованию энергоресурсов, что приводит к снижению затрат на их приобретение. Сокращение выбросов вредных веществ идет на пользу экологии.
4. Здравоохранение. В медицине наблюдается заметное улучшение качества обслуживания благодаря точности диагностики и внедрению инновационных методов лечения. Это улучшает результаты, снижает общие затраты на медуслуги.
5. Сельское хозяйство. Оптимизированные производственные процессы в агросекторе способствуют росту урожайности и улучшению качества продукции.
6. Образование. Внедрение новых методов приводит к повышению эффективности учебного процесса.

Будущее Промышленности 4.0 связано с постоянным совершенствованием технологий и инструментов. Поэтому цифровое производство станет полностью автоматизированным, виртуальные системы будут гибко взаимодействовать с физическими, а также появятся новые цифровые бизнес-модели и платформы взаимодействия с клиентами.

Проблемы и вызовы

В ходе реализации проектов разработчики сталкиваются с рядом проблем:

1. Значительные расходы на проектирование. Создание или обновление технологий требует от команд не только детальной планировки систем, но и проведения предварительных исследований. Для этих процессов нужны немалые временные и финансовые ресурсы, что делает проект иногда невыгодным.
2. Высокий процент неудачных инициатив. Интеллектсистемы имеют большую сложность и часто предполагают интеграцию технологий из разных областей. Это может вызывать конфликтные ситуации, что, в конечном итоге, приводит к невыполнению проектов.
3. Недостаток специалистов узкой квалификации. Многие сектора, включая производство, по-прежнему зависят от человека. Нужны спецы, способные разрабатывать и улучшать автоматизированные системы, но таких кадров не хватает.

Хотя новые технологии повышают производительность, они также приводят к социально-экономическим проблемам:

1. Рост социального неравенства. Быстрый прогресс в области интеллекттехнологий приводит к увеличению потребности в специалистах, при этом спрос на традиционные профессии с ручным трудом снижается. Это может привести к увеличению уровня безработицы среди работников, чьи навыки устарели.
2. Увеличение угроз кибербезопасности. Новые экосистемы и продукты, объединяемые в единую сеть, часто становятся мишенями для киберпреступников. Последствия кибератак могут быть разрушительными, включая потерю активов и подрыв доверия клиентов.

Заключение

Промышленность 4.0 представляет технопрорыв, который переворачивает устоявшиеся методы работы компаний благодаря внедрению интеллектуальных машин и анализу данных. Он открывает возможности для улучшения бизнеса и создания качественного продукта для потребителей.