Οι ραγδαίες αλλαγές της τεχνολογίας σε όλους τους τομείς και κλάδους των επιχειρήσεων είναι εξίσου σημαντικές όσο και στην απλή καθημερινότητα των ανθρώπων. Όμως, οι νέες τεχνολογίες δεν αλλάζουν απλώς πρακτικές, εξοπλισμό ή προδιαγραφών παραγωγής αλλά προκαλούν τη νέα (τέταρτη) βιομηχανική επανάσταση. Δημιουργούν ένα νέο είδος εργοστασίου, που είναι ταυτόχρονα τεχνολογικό θαύμα και πρότυπο παραγωγικότητας. Το «έξυπνο εργοστάσιο» είναι ο πυλώνας της «Βιομηχανίας 4.0» που αλλάζει για πάντα τα δεδομένα.
Αν στην «τρίτη βιομηχανική επανάσταση» τα βασικά χαρακτηριστικά ήταν η χρήση υπολογιστών, αυτοματισμών και ρομποτικών συστημάτων για την πραγματοποίηση επικίνδυνων εργασιών ή την επιτάχυνση της παραγωγής, στην «Βιομηχανία 4.0» η μεγάλη… επανάσταση είναι η δημιουργία «Κυβερνο-Φυσικών Συστημάτων» («Cyber-Physical Systems»). Πρόκειται για εξελιγμένα συστήματα τα οποία παρακολουθούν σε πραγματικό χρόνο τις φυσικές διεργασίες στη βιομηχανική παραγωγή, δημιουργούν εικονικό αντίγραφο του φυσικού κόσμου του εργοστασίου (ή ακόμα και ολόκληρης της παραγωγικής διαδικασίας μέχρι την διανομή) και διαχειρίζονται αποκεντρωμένα αποφάσεις, με την χρήση Μηχανικής Μάθησης, Ανάλυσης Δεδομένων και Τεχνητής Νοημοσύνης.
Τα Κυβερνο-Φυσικά Συστήματα παραγωγής είναι ολοκληρωμένα συστήματα που καλύπτουν όλο τον κύκλο παραγωγής και είναι ένα «υβριδικό μίγμα» λογισμικού, μηχανών, προϊόντων, αντικειμένων, συστημάτων αποθήκευσης και εγκαταστάσεων παραγωγής. Έχουν την δυνατότητα να ανταλλάσσουν αυτόνομα πληροφορίες, να ενεργοποιούν δράσεις και να ελέγχουν υποσυστήματα ή συγκεκριμένα μέρη, φάσεις ή διαδικασίες και ταυτόχρονα σε κάθε βήμα της παραγωγής να αποθηκεύουν δεδομένα και να τα αξιολογούν με σκοπό την δημιουργία μοντέλων, αποτελεσμάτων ανάλυσης και εξαγωγής συμπερασμάτων με βάση συγκεκριμένα πρότυπα, εντολές ή προδιαγραφές.
Ουσιαστικά τα Κυβερνο-Φυσικά Συστήματα (CPS) ενοποιούν μέσω λογισμικού και καινοτομικών τεχνολογιών, υπολογιστικές και φυσικές διεργασίες σε ένα ενιαίο ολοκληρωμένο περιβάλλον παραγωγής.
Το νέο παραγωγικό μοντέλο της «Βιομηχανίας 4.0» έχει στόχο την αύξηση της παραγωγικότητας, την ελαχιστοποίηση του κόστους και την χρησιμοποίηση των πόρων με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα, με την αξιοποίηση όλων των διαθέσιμων πόρων και μέσων, συμπεριλαμβανομένου και των (παραγόμενων) δεδομένων της παραγωγικής διαδικασίας.
Έτσι, ως έννοια η «Βιομηχανία 4.0» μπορεί να θεωρηθεί ως στρατηγική με βάση την τεχνολογία για την ενίσχυση της ανταγωνιστικότητας καθώς επικεντρώνεται στη βελτιστοποίηση της αλυσίδας παραγωγής με την εφαρμογή των αυτοτελών ελέγχου σε πραγματικό χρόνο και της δυναμικής παραγωγικής διαδικασίας, που ελέγχεται και αξιολογείται σε όλα τα στάδια αυτοματοποιημένα.
Τι είναι η «Βιομηχανία 4.0»
Η «Βιομηχανία 4.0» δεν είναι μια παγκόσμια τάση αλλά η νέα επανάσταση στην βιομηχανία, όπως υποστηρίζουν ακαδημαϊκοί, αναλυτές και ειδικοί σε όλο τον κόσμο. Συνδυάζει μεθόδους παραγωγής με σύγχρονη τεχνολογία πληροφοριών, ενώ ενσωματώνει τον ψηφιακό μετασχηματισμό, τις επικοινωνίες της αυτοματοποίησης και τις τεχνολογίες παραγωγής. Εκτός από την (σχετικά καινούργια) έννοια των Κυβερνο-Φυσικών Συστημάτων (Cyber Physical Systems), περιλαμβάνει το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT), το Υπολογιστικό Νέφος (cloud computing), τα γνωστικά υπολογιστικά συστήματα (cognitive computing) με έμφαση στην Τεχνητή Νοημοσύνη. Τα βασικά χαρακτηριστικά της στρατηγικής για την υποστήριξη της «Βιομηχανίας 4.0» στην Ευρωπαϊκή Ένωση είναι:
* Η ισχυρή προσαρμογή των προϊόντων σύμφωνα με τους όρους της ευέλικτης και ταυτόχρονα μαζικής παραγωγής.
* Η βελτίωση της απαιτούμενης τεχνολογίας αυτοματισμού με την εισαγωγή των μεθόδων της αυτο-βελτιστοποίησης, αυτο-ρύθμισης, αυτο-διάγνωσης, τεχνητής νοημοσύνης και γνωστικής λειτουργίας .
* Η υποστήριξη των εργαζομένων – κατά κανόνα, χειριστών και εξειδικευμένων στελεχών – στο σύνθετο έργο τους, που απαιτεί εξαιρετική κατάρτιση, γνώση και υψηλό επίπεδο κατανόηση των αρχών λειτουργίας μιας μονάδας ή «έξυπνου εργοστασίου» προσαρμοσμένο στις απαιτήσεις της «Βιομηχανίας 4.0».
Κατά κανόνα, ο σκοπός της προσαρμογής στις απαιτήσεις της «Βιομηχανίας 4.0» είναι τα φυσικά συστήματα ενός εργοστασίου ή μιας παραγωγικής μονάδας είναι να επικοινωνούν και να συνεργάζονται μεταξύ τους αλλά και με το προσωπικό (χειριστές, στελέχη, κ.α.), σε πραγματικό χρόνο μέσω ασύρματου δικτύου και συστημάτων επικοινωνίας.
Πάντως, σύμφωνα με πρόσφατες εκθέσεις διεθνών συμβουλευτικών οίκων (PwC, Deloitte, McKinsey & Co), η εφαρμογή τέτοιων έξυπνων συστημάτων, θα δημιουργήσει μέσα στα επόμενα χρόνια πληθώρα νέων ειδικοτήτων -και μάλιστα με υψηλές αποδοχές λόγω εξειδίκευσης- και πολλαπλά οφέλη στις επιχειρήσεις του κλάδου της βιομηχανίας. Μάλιστα, έκθεση της McKinsey του 2019 επισημαίνει ότι το 85% των βιομηχανικών εταιρειών θα εφαρμόσει τεχνολογίες της «Βιομηχανίας 4.0» σε όλα τα σημαντικά επιχειρηματικά τμήματα, αλλιώς κινδυνεύουν με υστέρηση έναντι των διεθνών ανταγωνιστών τους.
Γι’ αυτό θα υπάρξει στροφή στα «Έξυπνα Εργοστάσια», όπου τρεις τάσεις συγκεντρώνουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον: το Industrial Internet of Things (IIoT), οι εφαρμογές Μηχανικής Μάθησης(ML) και Τεχνητής Νοημοσύνης (AI) για την ανάλυση δεδομένων και οι εφαρμογές η 5G για εσωτερικά δίκτυα επικοινωνίας και υποστήριξη της «έξυπνης παραγωγικής διαδικασίας» (smart manufacturing).
Χωρίς αμφιβολία η «Βιομηχανία 4.0» θα δημιουργήσει πολλές ευκαιρίες για αυξημένα κέρδη, επενδύσεις και δημιουργία νέων, βελτιωμένων ή καινοτόμων προϊόντων. Άλλωστε πρόκειται για ένα από τα μεγαλύτερα τεχνολογικά άλματα στην σύγχρονη ιστορία. Αλλά όπως κάθε επανάσταση στην ιστορία της βιομηχανίας θα δημιουργήσει και μεγάλες προκλήσεις, τις οποίες θα κληθούν να διαχειριστούν ή να αντιμετωπίσουν αποτελεσματικά επιχειρηματίες, βιομηχανίες και κυβερνήσεις…
Τι σημαίνει ο όρος «Βιομηχανία 4.0»
Αν και ο όρος «Βιομηχανία 4.0» έχει τα τελευταία χρόνια γίνει παγκόσμια αποδεκτός, δεν υπάρχει ως σήμερα ένας επίσημος ορισμός. Σύμφωνα με την έκθεση της Γερμανικής κυβέρνησης είναι «ένα νέο οργανωτικό και διοικητικό επίπεδο στην αλυσίδα αξίας σε όλη τη διάρκεια ζωής των προϊόντων» (2013). Επίσης σε ακαδημαϊκές μελέτες αναφέρεται και ως ένας «συλλογικός όρος για τεχνολογίες και ιδέες στην οργάνωσης της αλυσίδας αξίας» (2015).
Όμως, στον κλάδο της βιομηχανίας στην Ευρώπη και τις ΗΠΑ φαίνεται να έχει επικρατήσει ως ορισμός «η ολοκλήρωση σύνθετων φυσικών μηχανών και συσκευών με δίκτυα αισθητήρων και προγραμμάτων λογισμικού, και το τελευταίο χρησιμοποιείται για την πρόβλεψη, τον έλεγχο και το σχεδιασμό καλύτερων επιχειρηματικών και κοινωνικών αποτελεσμάτων», σύμφωνα με το «Industrial Internet Consortium».
