Интернет

4-тата индустриална революция ще преобрази заводите през идните 10 г.

Computer World

Повечето анализатори са съгласни, че дигитализацията ще позволи постигане на радикално нови нива по отношение на ефективността и спестяването на средства в областта на производството. Концепцията, която преди време се наричаше „умен завод“, сега е преобразувана в по-гръмкия термин „Четвърта индустриална революция“ (или Industry 4.0). Това не е преувеличено – добавянето на сензори и комуникационни възможности ще позволи заводите да се превърнат в т.нар. киберфизични системи, т.е. физични механизми (машини, поточни линии и т.н.), наблюдавани и контролирани от компютърни алгоритми.

Това е индустриалното приложение на концепцията „Интернет на нещата“ (IoT). Благодарение на нея (поне на теория) може да се очакват заводи, в които машините на практика няма да се повреждат. Отделните компоненти в тях ще могат да сигнализират за нередности в работата си, а контролиращият софтуер ще определя кога е най-подходящият момент за провеждане на профилактика.

Според консултанта McKinsey & Company целият този процес се задвижва от четири групи технологии – „смутители“. Първата от тях се състои от данни, изчислителни мощности и свързаност. Анализите формират втората, а взаимодействието човек-машина (например чрез сензорни интерфейси или т.нар. добавена реалност) – третата. От компанията наричат последната група технологии „Digital-to-physical conversion“. Те ще позволяват директно превръщане на дигиталните модели във физически продукти, например чрез роботизирани поточни линии и т.нар. адитивно производство (триизмерен печат).

Анализаторите обаче подчертават, че

дигиталната трансформация на производството става по-бавно

спрямо промените, до които доведе навлизането на интернет в потребителската сфера. Като причина за това се посочват дългите инвестиционни цикли и вродената консервативност на компаниите по отношение на технологиите, предлагащи радикални промени в техните процеси, някои от които са с многогодишни традиции.

От McKinsey обаче посочват и друг фактор. Ако при предходните индустриални революции (тези на механизацията, масовото производство и автоматизацията) по-голямата част от стойността е създадена чрез обновяване на производствените активи, което на места е достигнало 80-90 на сто, то сега очакванията в тази насока са двойно по-ниски. Т.е. анализаторите очакват, че Четвъртата индустриална революция ще доведе до необходимост от замяна на под 50 процента от машините. Изброените технологии – „смутители“ в много случаи дори изобщо няма да касаят модификация на физическото производство, а ще представляват увеличаване на продуктивността, включително чрез нови бизнес модели.

Защо обаче т.нар. „Индустрия 4.0“ предизвиква такъв интерес? Една от причините е, че традиционните лостове за увеличаване на производителността вече в голяма степен са изразходвани. През 70-те и 80-те години на миналия век управленската философия на стегнатото производство (lean manufacturing), оформило се в японската компания Toyota, започна масово да се прилага на Запад, особено в страните с висока цена на човешкия труд. Аутсорсингът и офшорингът позволиха увеличаване на печалбите през 90-те чрез изнасяне на изискващите ниска квалификация дейности в страни, където човешкият труд е по-евтин. В началото на новия век обаче предимствата на офшоринга започнаха да намаляват, паралелно с ръста на заплатите в тези държави и повишените разходи на транспорт.

Съкращаването на времето за пускане на продукти на пазара и отзивчивостта на клиентите са ключовите конкурентни фактори днес и компаниите инвестират в автоматизация, така че да могат да си осигурят минимални разходи независимо от локацията. Много организации преначертават производствените си мрежи, измествайки своите мощности по-близо до клиентите или до центровете за развойна дейност (т.нар. некстшоринг). Натискът върху бизнесите обаче е постоянен и те не спират да търсят нови възможности за увеличаване на продуктивността.

Технологиите, формиращи Четвъртата индустриална революция, като ИТ оборудвано производство и увеличен изчислителен капацитет, обещават „по-умни“ заводи. В основата на всичко стои информацията: лидерите в индустрията използват анализи, за да създават стойност. Според McKinsey подходът на големите данни/аналитиката може да увеличи с 20-25 на сто продуктивността и да намали почти двойно престоя на оборудването.

Следва: Повече за четирите групи „смутители“


Редно е да се отбележи, че някои от технологиите са истински иновации като например добавената реалност, а други като Големите данни и анализите вече навлизат в производствата. Вероятно е резонен въпросът дали „Индустрия 4.0“ не е опресняване на онова, което от 1990-те години е известно като системи за управление на производството (manufacturing execution systems, MES)?

Много анализатори смятат, че подобен паралел е твърде повърхностен. За да подкрепят тази своя позиция, от McKinsey задълбават в споменатите по-горе четири групи технологии, всяка от които е задвижвана от различни стимули.

Данни, изчислителна мощност и свързаност

Този клъстър, обединяващ големите данни, Интернет на нещата и облачните технологии, е задвижван от тенденцията по понижаване на цените на някои ИТ продукти, което прави възможно повсеместното внедряване на сензори и задвижващи механизми и дава достъп до мощни средства за съхранение, пренос и обработка на информация. В Интернет на нещата сензорите и механизмите, с които се оборудват физическите обекти, са свързани чрез жични и безжични мрежи. Те „бълват“ големи обеми от данни, които се анализират, а същевременно самите физически обекти могат да „усещат“ околната среда и да комуникират помежду си. Днес всички предпоставки за приложенията на IoT най-после си „идват на мястото“: оперативната съвместимост е възможна благодарение на новите протоколи, проектирани специално за междумашинни комуникации (machine-to-machine – M2M). Свързаността е възможна благодарение на широкообхватни мрежи с ниска консумация на енергия (Low-power Wide-area Network – LPWAN), които осигуряват инфраструктура за комуникациите между хиляди IoT възли. И накрая – достъпността също не е нещо далечно. Очаква се цената на хардуера да спадне до 1 долар за IoT възел в близко бъдеще.

Анализи и разузнаване

В тази област през последните няколко години се случиха значителни пробиви. Дълго време само прости и повтаряеми задачи можеха да бъдат поверявани на роботи, докато сега напредъкът в области като изкуствения интелект, машинното обучение, както и експоненциалния ръст при наличните данни и подобрените статистически техники позволяват дигитализация и автоматизация на работата с информация и сложни анализи. Анализаторите от McKinsey дават за пример когнитивната система Watson на IBM, която е способна да отговаря на комплексни въпроси на базата на „прозрения“, синтезирани чрез анализи на огромно количество неструктурирани данни. Едно от приложенията на софтуера е в областта на раковите заболявания. Няколко болници в САЩ използват Watson за идентифициране индивидуалните на възможности за лечение на пациентите, като се анализират техните медицински данни, специализирана изследователска литература, случаи, от практиката, както и установени насоки за лечение, заедно с обратна връзка с експерти онколози. Това е само един пример за това как дейности, свързани с информация, могат да бъдат автоматизирани за получаване на стойност, но той дава възможност и да се надникне в бъдещето.

Интеракция човек-машина

Двигател на развитието в областта на взаимодействието между хора и машини е увеличаващата се популярност на персоналните цифрови устройства. Интерфейсите, базирани на чувствителни на допир екрани, са повсеместни в потребителския сегмент, като вече се използват и технологии за разпознаване на жестове, добавена и виртуална реалност. Запознатостта с такива устройства ще улеснява внедряването на интеракциите човек-машина и на това ще се гледа като на нещо естествено и в областта на производството. Анализаторската компания дава за пример немския стартъп Ubimax, който е пионер в областта на мобилните приложения, работещи върху устройства като умни очила от различни доставчици. Целта е увеличена ефективност на работата в складове, при сглобяване на машини и т.н., чрез визуализиране на инструкции в зрителното поле на работника. Друга потенциална сфера е засилване на физическото взаимодействие с машини, които работят в непосредствена близост до хора и поемат вместо тях задачи, изискващи големи усилия. Пример за подобно решение е роботизираната ръка ExoHand на германския концерн за индустриално оборудване Festo. ExoHand работи като екзоскелет, копиращ анатомията и физиологията на човешкия крайник. Устройството се надява като ръкавица и помага при работи, свързани с уморителни физически дейности, като натоварването се поема от него. В резултат работникът може да ги извършва по-бързо и за по-продължително време.

От дигитално към физично

Тук комбинацията от намаляващите цени, разширяващият се избор от материали и развитието в областта на прецизните механизми са в основата на увеличаващото се значение на технологиите, често обединявани под името „триизмерен печат“. В момента 3D принтерите вече могат да работят не само с полимери и метали, но и със стъкло, биологични клетки, захари, цимент и т.н. Междувременно максималният размер на машините се увеличил над десет пъти от 1990-те години до днес. Не само адитивното производство обаче става по-рентабилно, роботите също се превръщат във все по-ценово ефективни възможности. Налице е и значително развитие в области като изкуствения интелект, машинното зрение и междумашинните комуникации за нуждите на роботиката. Падат и цените на задвижващите механизми.

Комбинацията от всички изброени технологични групи не само позволяват на физическото във виртуалния свят, но и улесняват обратната връзка – от дигиталния модел към физическия продукт.





© Ай Си Ти Медиа ЕООД 1997-2019 съгласно Общи условия за ползване

X