Công nghiệp4.0

Công nghiệp là gì4.0

Cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên bắt đầu từ 18 Vào cuối thế kỷ ở Anh, người Anh sử dụng nước và hơi nước để thay thế sức mạnh thuần túy của con người và động vật, giúp đạt được sản xuất hàng loạt. Sản phẩm hoàn thiện được chế tạo bằng máy móc, không còn là thủ công khó khăn.

Một thế kỷ sau, cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai đã giới thiệu các dây chuyền lắp ráp và sử dụng dầu khí, khí đốt và điện. Những nguồn năng lượng mới này và thông tin liên lạc tiên tiến hơn với sự trợ giúp của điện thoại và điện báo đã cho phép quá trình sản xuất có năng lực sản xuất quy mô lớn và một mức độ tự động hóa nhất định.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba bắt đầu với 20 Vào giữa thế kỷ, máy tính cũng như viễn thông tiên tiến và phân tích dữ liệu đã được bổ sung vào quá trình sản xuất. Bộ điều khiển logic lập trình (PLC) Nhúng vào máy, giúp tự động hóa một số quy trình nhất định và thu thập và chia sẻ dữ liệu, và số hóa nhà máy bắt đầu từ đó.

Hiện nay chúng ta đang ở giữa cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, còn được gọi là công nghiệp4.0, Đặc điểm của nó là mức độ tự động hóa tăng lên và sử dụng các máy móc thông minh và nhà máy thông minh, thông tin chi tiết dữ liệu giúp sản xuất hàng hóa hiệu quả hơn trong toàn bộ chuỗi giá trị. Sự linh hoạt trong sản xuất đã được cải thiện và các nhà sản xuất có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu của khách hàng thông qua tùy chỉnh hàng loạt-trong nhiều trường hợp, cuối cùng tìm cách đạt được hiệu quả cao hơn bằng cách sản xuất số lượng tối thiểu. Bằng cách thu thập nhiều dữ liệu hơn từ các xưởng nhà máy và kết hợp nó với dữ liệu hoạt động của doanh nghiệp khác, các nhà máy thông minh cho phép thông tin minh bạch và đưa ra quyết định tốt hơn.

Công nghiệp4.0 Công nghệ thay đổi ngành sản xuất như thế nào

Công nghiệp4.0 đang thay đổi cách thức các công ty sản xuất, cải tiến và phân phối sản phẩm. Các nhà sản xuất đang đưa Internet vạn vật vào (IoT), điện toán và phân tích đám mây, và các công nghệ mới bao gồm trí tuệ nhân tạo và máy học được tích hợp vào các cơ sở sản xuất và toàn bộ quá trình hoạt động của họ.

Các nhà máy thông minh này được trang bị cảm biến tiên tiến, phần mềm nhúng và robot để thu thập và phân tích dữ liệu và đưa ra quyết định tốt hơn. Khi dữ liệu từ hoạt động sản xuất có liên quan đến dữ liệu từ ERPDữ liệu hoạt động từ chuỗi cung ứng, dịch vụ khách hàng và các hệ thống doanh nghiệp khác được kết hợp để tạo ra giá trị cao hơn khi tạo ra khả năng hiển thị hoàn toàn mới và hiểu biết sâu sắc từ thông tin bị cô lập trước đây.

Công nghiệp4.0 Công nghệ kỹ thuật số này giúp cải thiện tự động hóa, bảo trì dự đoán, tự tối ưu hóa cải tiến quy trình và quan trọng nhất là nâng cao hiệu quả và khả năng đáp ứng khách hàng lên một mức độ mới chưa từng có.

Sự phát triển của các nhà máy thông minh mang lại cơ hội hiếm có cho ngành sản xuất bước vào cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Phân tích lượng lớn dữ liệu lớn thu thập từ các cảm biến trong xưởng nhà máy đảm bảo khả năng hiển thị theo thời gian thực của tài sản sản xuất và có thể cung cấp các công cụ để thực hiện bảo trì dự đoán nhằm giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của thiết bị.

Sử dụng các thiết bị IoT công nghệ cao trong các nhà máy thông minh có thể cải thiện năng suất và chất lượng. Sử dụng AI Thay vì kiểm tra thủ công các mô hình kinh doanh, hiểu biết trực quan được thúc đẩy giảm lỗi sản xuất và tiết kiệm tiền bạc và thời gian. Với khoản đầu tư tối thiểu, nhân viên kiểm soát chất lượng có thể thiết lập điện thoại thông minh kết nối với đám mây để theo dõi quá trình sản xuất từ hầu hết mọi nơi. Bằng cách áp dụng các thuật toán học máy, các nhà sản xuất có thể phát hiện lỗi ngay lập tức, thay vì ở giai đoạn sau, khi công việc sửa chữa tốn kém hơn.

Công nghiệp4.0 Các khái niệm và công nghệ có thể được áp dụng cho tất cả các loại hình công ty công nghiệp, bao gồm sản xuất rời rạc và quy trình, cũng như dầu khí, khai thác mỏ và các lĩnh vực công nghiệp khác.

Công nghệ nào đang thúc đẩy ngành công nghiệp4.0 Phát triển

Internet vạn vật (IoT)

Internet vạn vật (IoT) Là một thành phần quan trọng của nhà máy thông minh. Máy móc trong xưởng nhà máy được trang bị các cảm biến có IP địa chỉ, cho phép máy thiết lập kết nối với các thiết bị hỗ trợ mạng khác. Cơ giới hóa và kết nối này cho phép thu thập, phân tích và trao đổi một lượng lớn dữ liệu có giá trị.

điện toán đám mây

Điện toán đám mây là bất kỳ ngành công nghiệp nào4.0 Nền tảng của chiến lược. Việc hiện thực hóa đầy đủ sản xuất thông minh đòi hỏi sự kết nối và tích hợp của kỹ thuật, chuỗi cung ứng, sản xuất, bán hàng, phân phối và dịch vụ. Công nghệ đám mây giúp đạt được điều này. Ngoài ra, với điện toán đám mây, một lượng lớn dữ liệu được lưu trữ và phân tích thường có thể được xử lý tiết kiệm và hiệu quả hơn. Điện toán đám mây cũng có thể giảm chi phí khởi động cho các nhà sản xuất vừa và nhỏ có thể điều chỉnh nhu cầu và mở rộng quy mô theo sự tăng trưởng kinh doanh.

AI Và máy học

AI Và học máy cho phép các công ty sản xuất tận dụng tối đa lượng thông tin khổng lồ từ các xưởng nhà máy, các đơn vị kinh doanh và thậm chí cả các đối tác và bên thứ ba. AI Và học máy có thể mang lại những hiểu biết sâu sắc cho phép hiển thị, dự đoán và tự động hóa các hoạt động và quy trình kinh doanh. Ví dụ: máy công nghiệp dễ bị hỏng hóc trong quá trình sản xuất. Sử dụng dữ liệu thu thập được từ các tài sản này có thể giúp các doanh nghiệp thực hiện bảo trì dự đoán dựa trên các thuật toán học máy, tăng thời gian hoạt động và tăng hiệu quả.

điện toán biên

Nhu cầu về hoạt động sản xuất theo thời gian thực có nghĩa là một số phân tích dữ liệu phải được thực hiện ở "biên" (tức là nơi dữ liệu được tạo). Điều này giảm thiểu độ trễ từ khi tạo dữ liệu cho đến khi cần phải phản hồi. Ví dụ, phát hiện các vấn đề về an toàn hoặc chất lượng có thể đòi hỏi hoạt động gần như thời gian thực của thiết bị. Thời gian cần thiết để gửi dữ liệu đến đám mây doanh nghiệp và sau đó quay trở lại nhà máy có thể quá lâu và phụ thuộc vào độ tin cậy của mạng. Sử dụng điện toán biên cũng có nghĩa là dữ liệu được giữ gần nguồn, do đó giảm rủi ro bảo mật.

An ninh mạng

Các doanh nghiệp sản xuất không phải lúc nào cũng xem xét tầm quan trọng của an ninh mạng hoặc hệ thống vật lý mạng. Trong khi các nhà máy hoặc thiết bị vận hành tại hiện trường (OT) Có cùng một kết nối có thể cải thiện hiệu quả của quá trình sản xuất, nhưng nó cũng tiết lộ các đường dẫn nhập mới cho các cuộc tấn công độc hại và phần mềm độc hại. Trong công nghiệp 4.0 Trong quá trình chuyển đổi số, phải xem xét áp dụng phương pháp chuyển đổi số bao gồm IT Và OT Phương pháp an ninh mạng cho thiết bị.

Song sinh kỹ thuật số

Công nghiệp4.0 Chuyển đổi kỹ thuật số mang lại cho phép các nhà sản xuất tạo ra các cặp song sinh kỹ thuật số, bản sao ảo của các quy trình, dây chuyền sản xuất, nhà máy và chuỗi cung ứng. Bằng cách từ IoT Cảm biến, thiết bị,PLC Và các thiết bị kết nối Internet khác trích xuất dữ liệu để tạo cặp song sinh kỹ thuật số. Các nhà sản xuất có thể tận dụng cặp song sinh kỹ thuật số để thúc đẩy năng suất, cải thiện quy trình làm việc và thiết kế các sản phẩm mới. Ví dụ, bằng cách mô phỏng quá trình sản xuất, các nhà sản xuất có thể kiểm tra những thay đổi trong quá trình để tìm cách giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động hoặc tăng năng lực sản xuất.

Đặc điểm của nhà máy thông minh

Phân tích dữ liệu nhằm tối ưu hóa việc ra quyết định

Các cảm biến nhúng và thiết bị máy móc kết nối được tạo ra một lượng lớn dữ liệu lớn cho các công ty sản xuất. Phân tích dữ liệu giúp các nhà sản xuất điều tra các xu hướng lịch sử, xác định các mô hình và đưa ra quyết định tốt hơn. Các nhà máy thông minh cũng có thể sử dụng dữ liệu từ các bộ phận khác của doanh nghiệp và các phần mở rộng của hệ sinh thái nhà cung cấp và phân phối để có được những hiểu biết sâu sắc hơn. Bằng cách xem dữ liệu từ bộ phận nhân sự, bán hàng hoặc kho bãi, các nhà sản xuất có thể đưa ra quyết định sản xuất dựa trên lợi nhuận bán hàng và nhân sự. Tạo ra"Cặp song sinh kỹ thuật số có thể phản ánh đầy đủ điều kiện hoạt động một cách kỹ thuật số."

IT-OT Tích hợp

Kiến trúc mạng của nhà máy thông minh dựa vào kết nối. Dữ liệu thời gian thực thu thập từ cảm biến, thiết bị và máy móc trong nhà máy có thể được sử dụng ngay lập tức bởi các tài sản nhà máy khác và được chia sẻ giữa các phần mềm khác trong ngăn xếp phần mềm doanh nghiệp, Chúng bao gồm hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP) Và các phần mềm quản lý kinh doanh khác.

Sản xuất tùy chỉnh

Các nhà máy thông minh có thể sản xuất các mặt hàng tùy chỉnh phù hợp với nhu cầu của khách hàng một cách tiết kiệm chi phí và hiệu quả hơn. Thực tế, ở nhiều lĩnh vực công nghiệp, các nhà sản xuất mong muốn đạt được một cách tiết"Lô sản xuất tối thiểu"Tôi. Thông qua việc sử dụng các ứng dụng phần mềm mô phỏng tiên tiến, vật liệu mới và 3D Các công nghệ như in ấn, các nhà sản xuất có thể dễ dàng sản xuất các sản phẩm chuyên nghiệp với số lượng nhỏ cho khách hàng cụ thể. Cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên gắn liền với sản xuất hàng loạt, trong khi công nghiệp 4.0 Nó liên quan đến tùy chỉnh hàng loạt.

Chuỗi cung ứng

Các hoạt động công nghiệp dựa vào chuỗi cung ứng minh bạch, hiệu quả. Là một ngành công nghiệp vững chắc4.0 Một phần của chiến lược, chuỗi cung ứng phải được kết hợp với hoạt động sản xuất. Điều này đã thay đổi cách các nhà sản xuất tiếp cận nguyên liệu thô và giao hàng thành phẩm. Bằng cách chia sẻ một số dữ liệu sản xuất với nhà cung cấp, các nhà sản xuất có thể sắp xếp giao hàng tốt hơn. Ví dụ, nếu có sự gián đoạn trong dây chuyền lắp ráp, việc giao hàng có thể được sắp xếp lại hoặc trì hoãn để giảm lãng phí thời gian hoặc chi phí. Ngoài ra, bằng cách nghiên cứu dữ liệu thời tiết, đối tác vận chuyển và nhà bán lẻ, các doanh nghiệp có thể sử dụng lô hàng dự đoán để gửi thành phẩm đúng thời điểm để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Blockchain đang trở thành công nghệ quan trọng để tăng tính minh bạch của chuỗi cung ứng.