ما هي الصناعة 4.0؟
طُرح مفهوم الصناعة 4.0، الذي دعمناه منذ بدايته في شركة CNC Advanced Technology، لأول مرة أمام جمهور واسع عام 2011 في معرض هانوفر، أكبر معرض تجاري صناعي في العالم. بدعم من الحكومة الاتحادية، يُغطي مفهوم الصناعة 4.0 مستقبل قطاع التصنيع ومساره المستقبلي، بما في ذلك أنظمة الأتمتة، وتبادل البيانات الإنتاجية عبر الإنترنت، وتقنيات وتقنيات التصنيع.
دخلت الثورة الصناعية الأولى (الصناعة 1.0)، التي ظهرت كإنتاج ميكانيكي باستخدام طاقة الماء والبخار، فترتها الثانية بدعم من الكهرباء (الصناعة 2.0). ومع تسارع التقدم التكنولوجي، وصلت هذه الثورة إلى المنازل والمصانع في جميع أنحاء العالم، ثم دخلت فترتها الثالثة (الصناعة 3.0) مع الرقمنة. في عصر الصناعة 3.0، بدأ الإنتاج المدعوم بالأتمتة. مع ظهور أول جهاز تحكم منطقي قابل للبرمجة (PLC) عام 1969، بدأ إدخال أنظمة الأتمتة تدريجيًا في الإنتاج. أصبح هذا المصطلح، الذي تضمن لأول مرة هامش خطأ العمل البشري، عتيقًا. بحلول العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، بدأ مفهوم الصناعة 4.0 يُناقش عالميًا، وتمت مشاركة تفاصيله لاحقًا، وتم شرح وعود هذه الثورة الصناعية الجديدة.
مع بدء مشاركة الروبوتات بفعالية في الإنتاج في أواخر القرن العشرين وأوائل القرن الحادي والعشرين، بدأت أنظمة الأتمتة وأنظمة التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLC) تكتسب أهمية متزايدة عالميًا. وقد أشار تأسيس أكثر من 40 شركة روبوتات في اليابان في أوائل التسعينيات إلى تحول كبير نحو مستقبل الإنتاج غير المأهول. ويُعدّ مفهوم "الصناعة 4.0"، الذي أُعلن عنه علنًا عام 2011، نتيجةً أساسيةً لتطور التكنولوجيا والحاجة إلى تلبية الاحتياجات البشرية. وقد أصبح النمو السكاني وما نتج عنه من زيادة في استهلاك الموارد قوةً دافعةً لتحوّل وتطوير تقنيات الإنتاج عالميًا.
تُحقق الصناعة 4.0 الإنتاج في عالم الحوسبة الافتراضية من خلال أنظمة سيبرانية فيزيائية. في جوهرها، تُعدّ الصناعة 4.0 مفهومًا يجمع بين الواقع والافتراضي، ويُحقق ربحية الإنتاج، ويُوفّر الوقت، ويُقلّل من العمالة. وتمتد الصناعة 4.0 لفترة انتقالية طويلة الأمد، وهي مفهومٌ حاسمٌ يُحدّد مستقبل الإنتاج.
على سبيل المثال، في بيئة افتراضية بين مراكز تصنيع الآلات ذات التحكم الرقمي (CNC) ومخارطها، يمكن للآلات التواصل مع بعضها البعض، وتحديد عمليات المعالجة وسرعاتها، وتخطيط مراحل الإنتاج. وبمساعدة المستشعرات والمشغلات، يمكن للأنظمة التي تتواصل مع بعضها الآن تحديد إنتاجها، وبالتالي كفاءتها. تتطلب جميع هذه التطورات التكنولوجية والروبوتية في الإنتاج جهودًا تحويلية طويلة الأمد. وبصفتنا شركة CNC Advanced Technology، فإننا نساهم بشكل كبير في الانتقال إلى الصناعة 4.0 من خلال خبرتنا ومشاريع أنظمة الأتمتة الجاهزة العديدة محليًا ودوليًا، وسنواصل ذلك.
ما هي الشركات التي طبقت الصناعة 4.0 من الماضي إلى الحاضر؟
- فورد
- سيمنز
- ميتسوبيشي موتورز
- بوش
- فيستو
- جنرال إلكتريك
ما هي مزايا الصناعة 4.0؟
- تكلفة إنتاج منخفضة وربحية عالية
- مرونة الإنتاج والتنوع الناتج عن المنتجات
- من خلال إزالة الحدود المتعلقة بالعمالة، فإننا نوفر الوقت ونحافظ على كفاءة الإنتاج.
- تطوير نماذج أعمال وخطط إنتاج جديدة مع زيادة الكفاءة
ما هي أمثلة الصناعة 4.0؟
نظام الحوسبة السحابية
أنظمة الحوسبة السحابية، وهي نوع من خدمات تخزين البيانات ومشاركتها، يمكن الوصول إليها من أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الذكية الأخرى. ويمكن مشاركة البيانات المخزنة بين المستخدمين في أي وقت ومن أي مكان.
الروبوتات الذكية
بخلاف الروبوتات الصناعية، لا تتطلب هذه الروبوتات ذاتية التشغيل، المدعومة بالذكاء الاصطناعي، إشرافًا بشريًا منتظمًا. تحمي الروبوتات الذكية الأشخاص في المواقف التي تُشكل مخاطر على صحتهم وسلامتهم، وتُحسّن سير العمليات بكفاءة أكبر.
المصانع الذكية
المصانع الرقمية، المعروفة أيضًا باسم المصانع الرقمية، مُجهزة بأنظمة أتمتة. تهدف هذه الأنظمة إلى زيادة كفاءة الإنتاج، ومراقبة الإنتاج آنيًا، وتمكين التدخل عن بُعد. وهي أنظمة متطورة للغاية وتطلعية.
الطابعات ثلاثية الأبعاد
في هذا النظام، تُصهر النماذج المصممة حاسوبيًا في البلاستيك باستخدام تقنية الطبقات ثلاثية الأبعاد، ثم تُحوّل إلى جسم ملموس عبر طابعة. يُقدّم هذا النظام، الذي يحظى بشعبية كبيرة في صناعات مثل السيارات والفضاء والطب، طريقةً اقتصاديةً لإنتاج العينات.
ما هي تطبيقات الصناعة 4.0؟
البيانات الضخمة
بينما يحتوي الإنترنت على مستودع ضخم من البيانات والمعلومات، يُعتبر بعض هذه البيانات مجرد نفايات، بينما يُعتبر بعضها الآخر مفيدًا. يمكن تعريف البيانات الضخمة بأنها جمع وتصنيف وتخزين بيانات منطقية وذات معنى بواسطة برامج وشركات معينة كمورد للبحث.
بلوكتشين
سلسلة الكتل (البلوك تشين) هي نظام تسجيل بيانات مفتوح، شفاف، متسلسل، موزع، ومؤقت، يسمح بتتبع المعاملات المشفرة. لا ينبغي الخلط بينها وبين قواعد البيانات، إذ ترتبط البيانات في هذا النظام بالتشفير، مثل الروابط في السلسلة، ويمكن مشاركتها بين العديد من الأشخاص بشكل موزع. لا يمكن تعديل أو حذف أي بيانات مسجلة في هذا النظام.
المدن الذكية
يهدف هذا التطبيق إلى تحسين جودة حياة المواطنين من خلال الاستفادة من التقنيات الذكية. وتُبذل جهودٌ حثيثة لتحسين جودة وأداء خدمات المدينة، مثل الطاقة والنقل والمرافق. وتُستخدم تقنيات المعلومات والاتصالات للحد من استهلاك الموارد وهدرها، وخفض التكاليف الإجمالية.
أخيراً…
تُعدّ الصناعة 4.0، المعروفة أيضًا بالثورة الصناعية الرابعة، نقطة تحول مهمة في المشهد الصناعي. إنها عملية تحول كبرى، تتألف أساسًا من ثلاثة مكونات: إنترنت الأشياء، وإنترنت الخدمات، والأنظمة السيبرانية الفيزيائية.
إنترنت الأشياء (IOT) هو قدرة الأجهزة الميكانيكية، وأجهزة الحوسبة، والآلات الرقمية، أو المُعرِّفات الفريدة المترابطة على نقل البيانات عبر شبكة دون الحاجة إلى تدخل بشري. إنترنت الخدمات (IOS) هو نظام يجمع بين مُقدِّمي الخدمات والمستهلكين على شبكة الإنترنت. تربط الأنظمة السيبرانية الفيزيائية (CPS) بين العالمين المادي والافتراضي باستخدام أجهزة استشعار وآليات نقل الطاقة.
