Широка мрежа от хора, предмети и машини изграждат изцяло нова производствена среда. Производителите, учените и правителствата работят заедно, за да проучат и приложат тази визия за промишлеността на бъдещето, въплътена в германската концепция за Индустрия 4.0. Но кои са движещите сили за развитието на този проект?

Откъде идва наименованието „Индустрия 4.0“?

Първата Индустриална революция е резултат от откриването на парния двигател и механизирането на ръчния труд в края на ХVIII век. Електрифицираното масово производство води до втората Индустриална революция в началото на XX век. Третата се случва в последните десетилетия на нашето съвремие като резултат от употребата на електрониката и компютърните технологии за автоматизация на промишлеността. Истинският и виртуалният свят вече започват да се сливат в производството,  давайки началото на „Индустрия 4.0“ или четвъртата Индустриална революция.

От  Big Data към Smart Data

Нарастващата дигитализация и свързаност променят цялата индустриално-производствена верига, а глобалният обем от данни стремглаво се увеличава. Общото количество данни по света през 2005 г. беше 130 ексабайта. През 2012 г. то нарасна до 462 ексабайта. Експертите очакват обемът от данни да се увеличи до 14,996 ексабайта до 2020 г. (приблизително 15 трилиона гигабайта). За да анализираме правилно и да бъдем способни да използваме такова количество данни, първо трябва да разработим системи, които да ни позволят да разберем тяхното съдържание. Условие за това е да знаем как функционират устройствата и системите и кои видове сензори и изчислителни технологии могат да бъдат използвани, за да достигнем до възможно най-полезната информация.

Производство, управлявано от данни

Пазарни изследователи очакват, че благодарение на индустриалната автоматизация световните продажби в тази сфера ще се увеличат от около 160 милиарда евро за 2013 г. до приблизително 195 милиарда евро до 2018 г. Само германската индустрия ще инвестира около 40 милиарда евро годишно в приложения за Индустрия 4.0 до 2020 г. В Германия индустриалният дял от общото икономическо производство вече е повече от два пъти по-висок от този във Великобритания, Франция или САЩ. Дигитализацията до голяма степен ще определи успеха или провала на немската индустрия.

По-бързо, гъвкаво и ефективно производство

В резултат на Индустрия 4.0 в бъдеще милиарди машини, системи и сензори по света ще комуникират и ще обменят информация помежду си. Това не само ще позволи на компаниите да увеличат ефективността на производството си, но и ще им даде по-голяма гъвкавост, когато става въпрос за адаптиране на производството към изискванията на пазара.

Сливане на светове

С Индустрия 4.0 физическият свят се слива с виртуалния. PLM (Product Lifecycle Management) софтуера на Siemens е пример как се случва това. Софтуерът се използва за виртуално разработване и тестване на продуктите, още преди дори една гайка да бъде завита в реалния свят. С тази технология продуктите достигат до пазара 50% по-бързо при същото или дори по-добро качество. Това е възможно благодарение на симулацията с „дигитално копие” – виртуално изображение на продукта, на което различни дизайни на частите му могат да бъдат въвеждани и тествани във всеки един етап от веригата на развитие. Този подход беше използван при симулацията на кацането на марсохода Curiosity през 2012 г. Приземяването беше тествано 8 000 пъти, използвайки PLM софтуер.

Самоорганизиращи се фабрики

Информационните технологии, телекомуникациите и производството се сливат, докато средствата за продукцията стават все по-независими. Все още е невъзможно да се каже точно как ще изглеждат умните фабрики в бъдеще.

Единият възможен сценарий е в завода на бъдещето машините до голяма степен да се самоорганизират, веригите за доставка да се изготвят автоматизирано, а поръчките директно да се преобразуват в производствена информация, вливаща се в производствения процес. Все пак човекът ще остане съществена част от света на Индустрия 4.0 – като творчески ръководители, които ще използват своя интелект, за да задават всичките процеси и процедури предварително, както и за да създават софтуера, позволяващ предаването на тази информация на машините.

Вече е реалност

Независимо дали включват цифрови методи за планиране (виртуална реалност), 3D принтиране или роботи, новите технологии на Индустрия 4.0 вече са реалност.

Вече има много примери как хора и машини общуват по между си, позволявайки

на самите продукти да контролират своето производство. Един от резултатите е, че на същата производствена площ и с почти същата работна сила заводът увеличава производствения си капацитет многократно.