This is the Trace Id: cba61d91754ae1a207bb872fc02dc63a
Перейти к основному контенту
Отрасли

Что такое Отрасль 4.0?

Сведения о технологиях, преимуществах и сложностях преобразования Отрасли 4.0.
Мужчина стоит в помещении завода.

Отрасль 4.0

Отрасль 4.0 подразумевает использование передовых технологий, таких как Интернет вещей, ИИ, облачные вычисления и анализ данных в производстве для повышения автоматизации, технического обслуживания и эффективности. Это оказывает существенное влияние на цепочку поставок, делая заводы и склады более интеллектуальными и помогая гарантировать своевременную доставку продукции клиентам.

Основные выводы

  • Отрасль 4.0 — это сдвиг в производстве, который использует такие технологии, как ИИ, Интернет вещей и облачные вычисления, для повышения автоматизации, повышения эффективности и оптимизации процессов.
  • Четыре промышленные революции включают механизацию с использованием паровых двигателей, массовое производство с использованием новых источников энергии, вычислительную технику и телекоммуникации, а также современное использование ИИ, Интернета вещей и облачных технологий.
  • Технологии Отрасли 4.0 объединяют физический и цифровой миры с помощью таких инструментов, как Интернет вещей, облачные вычисления, ИИ, цифровые двойники и кибербезопасность, для улучшения операций и принятия решений.
  • Отрасль 4.0 повышает производительность, автоматизацию, использование ресурсов и качество, одновременно оптимизируя логистику, оптимизируя процессы и обеспечивая непрерывность работы.
  • Сложности с Отраслью 4.0 включают адаптацию старых систем, устранение пробелов в навыках, управление рисками кибербезопасности, а также преодоление сложностей и затрат на обработку больших объемов данных.
  • Реальные примеры показывают, как компании используют технологии Отрасли 4.0 для повышения эффективности, совершенствования процессов и более быстрого получения информации, демонстрируя потенциал будущих заводов.

Обзор Отрасли 4.0

"Индустрией 4.0" называют происходящую в промышленности трансформацию, связанную с внедрением цифровых технологий, таких как облачные вычисления и аналитика, ИИ и машинное обучение, а также Интернет вещей (IoT), в производственные мощности и операции. Также называемая четвертой промышленной революцией или Производством 4.0, Отрасль 4.0 характеризуется повышением эффективности, например, за счет повышения уровня автоматизации, предиктивного (упреждающего) обслуживания и самооптимизирующихся улучшений процессов.

Наибольшее влияние Отрасль 4.0, скорее всего, окажет на цепочку поставок за счет внедрения умного производства на заводах и умного складирования в логистике. Однако трансформация этим не исчерпывается: Отрасль 4.0 также охватывает внутренние системы и программное обеспечение, которое гарантирует своевременную поставку товаров нуждающимся в них клиентам.

История промышленных революций

Первая революция: Механизация

Первая промышленная революция произошла в конце восемнадцатого и начале девятнадцатого века. Изобретение парового двигателя привело к увеличению сети железных дорог и расширению экономики.
 

Вторая революция: Массовое производство


Начавшаяся в конце девятнадцатого века вторая промышленная революция принесла в отрасли технологии, которые привели к появлению новых форм энергии, включая электричество, газ и нефть. Изобретение двигателя внутреннего сгорания также подтолкнуло людей к изобретению автомобилей и аэропланов.
 

Третья революция: Компьютеры


Ближе к концу двадцатого века третья промышленная революция отмечена появлением компьюте­ров и телекоммуникаций. Она также проложила дорогу к новым технологиям освоения космоса и к развитию биотехнологий.


Четвертая революция: ИТ и ИИ


Сейчас мы переживаем четвертую промышленную революцию. Это революция, в основе которой лежат облако, Интернет вещей (IoT), ИИ, а также растущая вычислительная мощность и доступ к данным.

Каковы технологии Отрасли 4.0?

Технологии Отрасли 4.0 — это технологии, которые служат мостом между физическим и цифровым миром и служат основой для интеллектуальных и автономных систем. Хотя некоторые из этих технологий уже используются на предприятиях и в цепочках поставок, их потенциал раскроется целиком только при их объединении. Вот семь наиболее важных технологий Отрасли 4.0:
 
  1. Облачные вычисления. Облачные вычисления являются основой Отрасли 4.0, поскольку данные, лежащие в основе большинства технологий Отрасли 4.0, находятся в облаке.
  2. Интернет вещей. Интернет вещей (IoT) — это концепция расширения преимуществ обычного Интернета, таких как постоянное подключение, возможности удаленного управления и общий доступ к данным, на товары в физическом мире. Физические предметы, будь то устройства, станки, роботы и изделия, оснащаются встроенными датчиками, чтобы в режиме реального времени сообщать аналитические данные об их состоянии, местонахождении и работе. Получите сигналы IoT: Отчет "Полезные сведения о Производстве.
  3. Digital Twins. Цифровой двойник — это цифровое представление физического объекта, например имитация станка, процесса, завода, системы или цепочки поставок. Иногда оно включает трехмерную отрисовку физических ресурсов. Цифровой двойник является базовой составляющей Отрасли 4.0, которая позволяет предприятиям увеличивать производительность, улучшать рабочие процессы и проектировать новые продукты.
  4. Большие данные и аналитика. Системы аналитики больших данных могут обрабатывать огромный объем данных, генерируемых при мониторинге каждой из функций производственной операции. Используя технологии машинного обучения и ИИ, данные быстро обрабатываются в режиме реального времени, что позволяет улучшить процесс принятия решений и автоматизировать весь производственный процесс.
  5. Пограничные вычисления. Пограничные вычисления — это метод оптимизации систем облачных вычислений путем обработки данных на периферии сети, вблизи от источников данных. Это приносит значительную пользу, так как уменьшает время задержки с момента генерации данных до обязательного получения отклика.
  6. ИИ и машинное обучение. ИИ и машинное обучение обязательно необходимы при переходе к Отрасль 4.0, "умным заводам" и интеллектуальному производству. Искусственный интеллект получает данные, генерируемые умными заводами, и использует их для оптимизации оборудования, улучшения рабочих процессов, упрощения логистики и повышения эффективности работы.
  7. Кибербезопасность. В Отрасли 4.0 усиливается связь между физической и цифровой средой, а это означает также рост потенциальных угроз со стороны вредоносных атак и вредоносного ПО. Однако такие технологии, как машинное обучение, позволяют автоматизировать обнаружение угроз, защиту и реагирование, минимизировав в сетях нарушения безопасности и задержки производства.
  8.  

Преимущества Отрасли 4.0

Технологии Отрасли 4.0 имеют множество преимуществ, в том числе следующие:
 
  • Производительность. Производительность увеличивается за счет ИИ и автономных систем, которые дополняют труд заводских рабочих, повышая эффективность работы, качество продукции и уменьшая время простоя.
  • Автоматизация. Во многих случаях именно автоматизация позволяет достичь максимальной эффективности производства. Автоматизация возможна благодаря таким технологиям, как ИИ и машинное обучение.
  • Использование ресурсов. Большая гибкость на всех этапах производственных операций благодаря технологиям Отрасли 4.0 означает более эффективное использование активов и потенциал для увеличения доходов.
  • Оптимизация процессов. Все технологии Отрасли 4.0 применяются с одной целью — оптимизировать производственные процессы для повышения эффективности и улучшения обслуживания клиентов.
  • Непрерывность операций. Обеспечение непрерывности операций и бизнеса является критически важным, так как простои на производстве приводят к особенно большим убыткам.
  • Повышение качества. Гибкие заводы и интеллектуальные производственные процессы улучшают общую пропускную способность и качество при одновременном сокращении затрат.
  • Упрощение логистики. Искусственный интеллект и аналитика данных обеспечивают контроль всей цепочки поставок и позволяют производителям оптимизировать производство и поставку товара.

Вызовы перехода к Отрасли 4.0

Переход на Отрасли 4.0 связан с особым набором сложностей. Например, интеграция имеющихся ресурсов в процесс перехода на цифровые технологии может оказаться сложной и потребовать много времени. Другое препятствие — возможная нехватка навыков в таких ключевых областях, как обработка и анализ данных, ИИ и кибербезопасность, среди новых сотрудников в сочетании с уходом на пенсию старых.

При переходе на цифровые технологии кибербезопасность всегда приобретает новые уязвимости из-за увеличения количества возможных направлений атак в результате объединения разных технологий. Кроме того, для обеспечения безопасной и эффективной торговли по-прежнему крайне важна защита данных. Наконец, огромный объем данных, который будет создаваться в результате перехода на цифровые технологии, потребует большего объема хранилища и вычислительной мощности. Как правило, путь к данным уже состоит из нескольких уровней, поэтому будет дорого и сложно обеспечить открытое взаимодействие между этими уровнями.

Реальные примеры Отрасли 4.0

Как объяснялось ранее, переход к Отрасли 4.0 имеет множество преимуществ. Давайте рассмотрим несколько реальных примеров применения технологий Отрасли 4.0.
 

Расширение анализа данных



Решения Майкрософт помогли компании Dow устранить барьеры между данными и ускорить цифровизацию производства, увеличив время бесперебойной работы оборудования, повысив эффективность производства и улучшив совместную работу персонала. Прочтите историю Dow.
 

Улучшение производительности


Компания Novo Nordisk использовала смешанную реальность для оптимизации процессов в производственных помещениях, чтобы технические специалисты могли выполнять свои задачи более оптимально, эффективно и в сотрудничестве друг с другом. Прочтите историю Novo Nordisk.


Ускорение аналитических процессов


Компания Stanley Black & Decker ускорила получение аналитических данных, установив на множестве станков датчики IoT для просмотра широкого спектра метрик производительности.

Эти реальные примеры указывают на потенциал фабрики будущего. Представив себе такой завод, нетрудно предвидеть более широкое применение автоматизации и робототехники в производстве. Заводы уже становятся более гибкими благодаря интеллектуальным производственным решениям и стратегиям "умного" производства. Например, завод со статусом Lighthouse Factory (согласно определению Global Lighthouse Network Всемирного экономического форума) использует расширенные технологии производства и ИИ в большом масштабе и извлекает из них операционную и финансовую выгоду.

Подробнее о заводах будущего.

Вопросы и ответы

  • "Индустрией 4.0" называют происходящую в промышленности трансформацию, связанную с внедрением цифровых технологий, таких как облачные вычисления и аналитика, ИИ и машинное обучение, а также Интернет вещей (IoT), в производственные мощности и операции. Отрасль 4.0 также известна как четвертая промышленная революция или Производство 4.0.
  • Типы технологий Отрасли 4.0 включают: облачные вычисления, Интернет вещей, периферийные вычисления, большие данные и аналитику, кибербезопасность, цифровые близнецы, а также ИИ и машинное обучение.
  • Технологии Отрасли 4.0 обладают множеством преимуществ, включая производительность, автоматизацию, использование активов, оптимизацию процессов, непрерывность операций, повышение качества и оптимизацию логистики.
  • Некоторые проблемы или потенциальные сложности, к которым следует подготовиться при внедрении технологий Отрасли 4.0, включают: интеграцию существующих активов, потенциальные пробелы в навыках у новых сотрудников, уязвимости кибербезопасности и управление огромным объемом данных.
  • Отрасль 4.0 может дать вашей компании очень многое: ускорить аналитические процессы, улучшить производительность и расширить возможности анализа данных.
  • Начните работу с технологиями Отрасли 4.0, предварительно оценив свой состояние перехода на цифровые технологии. Затем определите свою готовность к внедрению дополнительных технологий и то, как интегрировать их с имеющимися системами. Начните с решений Microsoft, таких как Azure Industrial IoT и Azure Synapse Analytics, чтобы перенести аналитику данных в облако. Добавьте управляемый экземпляр базы данных SQL Azure, чтобы оптимизировать производительность для больших объемов данных.

Следите за новостями