Koncepcja czwartej rewolucji przemysłowej została po raz pierwszy wprowadzona w Hanowerze. Nastąpiło to po kilku dekadach automatyzacji przemysłowej, aczkolwiek na niższym poziomie funkcjonalności i złożoności, niż obecnie. Od tego czasu technologie które wcześniej znajdowały się pod kontrolą naukowców, definiują kształt przemysłu 4.0. Jest to możliwe głównie dzięki innowacjom w technologii, oprogramowaniu i sprzęcie. Już teraz rosnąca synergia człowiek-maszyna, maszyna-maszyna i człowiek-człowiek wpływa na systemy i procesy produkcyjne na całym świecie. Trendy Przemysłu 4.0 mają fundamentalne znaczenie dla osiągnięcia efektywnej produkcji nastawionej na inteligentne i autonomiczne fabryki i wzrost potencjału ludzkiego.

Trendy przemysłu 4.0

Zastosowanie sztucznej inteligencji (AI) w urządzeniach i procesach stanowi główny trend w branży 4.0. Coraz częściej nowopowstające firmy opracowują technologie nasobne dla przemysłu, aby zapewnić bezpieczeństwo i wydajność procesu produkcyjnego. Gromadzenie danych poprzez wdrażanie przetwarzania w chmurze i przetwarzania brzegowego oraz projektowanie rozwiązań z zakresu cyberbezpieczeństwa umożliwia firmom tworzenie komponentów do budowy i rozwoju inteligentnych fabryk. Zaawansowane rozwiązania z zakresu robotyki obejmujące autonomiczne roboty mobilne, co-boty i robotykę roju, a także rozwój oprogramowania dla robotów są również ważnym elementem trendów przemysłu 4.0.

Zarządzanie informacją w przemyśle

Przepływ informacji ze względu na łączność w Przemyśle 4.0 budzi obawy dotyczące bezpieczeństwa, przejrzystości i prywatności. Ponieważ procedury produkcyjne stają się coraz bardziej osobiste i można je dostosowywać, praktyki zarządzania danymi wykonywane na zewnątrz i wewnątrz hali produkcyjnej będą miały ogromny wpływ na atrakcyjność firmy. Transmisja i przetwarzanie wrażliwych danych przemysłowych musi odbywać się w sposób bezpieczny, aby uniknąć cyberataków na krytyczne obiekty. Cyfrowa etyka i ochrona prywatności, samodostosowujące się modele zabezpieczeń, polityka zerowego zaufania, kompleksowe bezpieczeństwo komunikacji, DevSecOps czy blockchain, to tylko niektóre z nowych osiągnięć wciąż rozwijającego się sektora. Skupienie się na cyberbezpieczeństwie musi być zrównoważone z przejrzystością i prywatnością.

Przetwarzanie brzegowe, mgła i chmura 

Ogromna ilość danych generowanych przez przemysłowy Internet rzeczy (IIoT) napędza potencjał przetwarzania brzegowego, mgły i przetwarzania w chmurze w Przemyśle 4.0. Niestandardowe rozwiązania sprzętowe i programowe, takie jak połączone chmury, rozproszone chmury, rozproszone obliczenia i pamięć masowa, przetwarzanie hybrydowe, platformy programistyczne o niskim kodzie, mikrousługi, przetwarzanie mobilne i wielodostępowe przetwarzanie brzegowe kształtują ten trend w branży 4.0.

Sztuczna inteligencja Sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe napędzają innowacje w różnych branżach i obszarach funkcjonalnych. Opracowywany jest sprzęt specyficzny dla sztucznej inteligencji i nowe algorytmy, aby zoptymalizować istniejące systemy i sprostać nowym wyzwaniom stojącym przed produkcją. Fabryki zaczynają integrować sztuczną inteligencję w swoich systemach i procesach produkcyjnych. Zaawansowana sztuczna inteligencja umożliwia prowadzenie konserwacji predykcyjnej, obliczeń kognitywnych, inteligencji roju, przetwarzania kontekstowego, inteligentnych maszyn, akceleratorów sprzętowych i projektowania generatywnego. Wszystkie te technologie napędzają zakłady produkcyjne do transformacji w kierunku kompletnej produkcji typu lights-out.

Augmentacja człowieka i rozszerzona rzeczywistość (XR)

Fizyczna i poznawcza augmentacja ludzi to kolejny ważny trend w branży 4.0. Ograniczenia ludzkie są minimalizowane za pomocą technologii, takich jak urządzenia do noszenia czy egzoszkielety. Ponadto przemysłowe urządzenia mobilne, naturalny i intuicyjny interfejs użytkownika oraz przenośne ekrany sterowania maszynami zwiększają łatwość korzystania z takich technologii. Technologie XR, takie jak rzeczywistość mieszana (MR), rzeczywistość rozszerzona (AR) i rzeczywistość wirtualna (VR), są już wykorzystywane w Przemyśle 4.0, od badań i rozwoju (R&D) po procesy produkcji na pełną skalę i postprodukcji. Ta innowacja obejmująca wiele doświadczeń zmienia sposób funkcjonowania przemysłowych systemów produkcyjnych. Natura interakcji człowiek-maszyna jest bardziej dostosowana do pracowników obiektów przemysłowych.

Zaawansowana robotyka

Postępy w robotyce sprawiają, że procesy w przemyśle 4.0 są szybsze, wydajne i bezpieczniejsze. Do najbardziej znanych technologii robotycznych wpływających na produkcję należą roboty autonomiczne, roboty współpracujące (co-boty), autonomiczne roboty mobilne współpracujące, humanoidy, robotyka w chmurze, interfejsy API, roboty typu „wybierz i umieść” oraz roje robotów. Zastosowanie robotów zapewnia większą precyzję i zwinność, jednocześnie poprawiając efektywność i pozwalają pracownikom skupić się na innych nie powtarzalnych zadaniach o dużej wartości.

Rewolucja 4.0

Sektor produkcyjny stawia czoła wyzwaniom związanym z montażem, z głównym naciskiem na optymalizację produkcji i równoważenie kosztów. Szybki postęp w powstających technologiach, takich jak przemysłowy internet rzeczy (IIoT), zaawansowane roboty mobilne, produkcja addytywna, łączność przemysłowa i rozwiązania wykorzystujące sztuczną inteligencję, umożliwiają firmom stawienie czoła tym wyzwaniom poprzez wybór najbardziej odpowiednich technologii. W miarę postępu technologicznego ważne jest, aby fabryki i zakłady produkcyjne były proaktywne i na wczesnym etapie identyfikowały potencjalnie destrukcyjne zmiany.