Какво е Индустрия 4.0

Отвсякъде ни залива все същото послание: да бързаме да вървим към Индустрия 4.0. Това е темата на всяка голяма конференция на тема технологии, сигурност, производство, автоматизация, роботизация, медицина, търговия – въобще навсякъде. Зад думата се крие обещание за успех на бизнеса в цифровата ера – ера, в която много утвърдени марки изчезват, ако пропуснат влака на модернизацията. Това се случи с Kodak и нейните фотоапарати, с Palm и нейните джобни устройства, с Nokia и нейните здрави телефони. Видно е: който изостане от тенденцията, рискува да изчезне като бизнес.

Текст: Индустриални Продукти и Приложения

С понятието Индустрия 4.0 се нарича дигитализацията на бизнеса – производство или услуги – и на свързаните с него вериги на доставки и мрежи за обслужване на клиентите. Основа на процеса са компютрите с бизнес-софтуера – системи за управление на наличностите и складовете, системи за клиентски профили и обслужване на клиентите и др. Наред с тях работят „умни“ машини – такива, които използват сензори и датчици, за да изпълняват всичко прецизно и до известна степен автономно, модерни контролни системи, вграден машинен софтуер и постоянна свързаност с останалите машини и с централизираното управление. Индустрия 4.0 е „името за настоящата тенденция за автоматизация и динамичен обмен на данни в производствените технологии“.  Добре, дигитализация на индустрията, ясно; но защо пък 4.0? Експертите вярват, че това е, по своята същност, четвъртата индустриална революция. 

Първата индустриална революция използва вода и пара за механизиране на производството. Втората настъпва с навлизането на електричеството – електрическата енергия е впрегната за масово производство. Третата индустриална революция вгражда електроника и информационни технологии за автоматизиране на производството. Голяма част от повторяемите дейности се роботизират. Четвърта индустриална революция стъпва на третата. Новата цифрова ера съчетава различни технологии и модерни комуникации, за да се постигне възможно най-пълноценен отговор на очакванията на клиентите. 

Индустрия 4.0 е еволюционна, а не революционна. Тук не се загърбва един метод, за да бъде заместен с друг. По-скоро се надгражда, следвайки нови и по-предизвикателни цели. 

Цели на Индустрия 4.0

Най-често срещаните стратегически цели зад технологиите на Индустрия 4.0 включват повишаване на производителността, подобряване на потребителското преживяване, автоматизация на производството и постигане на интеграция на производствената верига и доставката. 

Наскоро проведено анкетно проучване на Epicor Software и Jitterbit относно тенденцията разкри, че преобладаващата част от организациите, стремящи се към Индустрия 4.0, правят това заради ефективността. 53% от запитаните мениджъри посочват, че водещата причина за тях е „подобряване на продуктивността“. 51% посочват „подобряване на потребителското преживяване“. 48% сочат като мотив автоматизацията на производството. 45% се стремят и към „продуктова оптимизация“. За 43% важни са проследяването на продуктите и активите. 36% казват, сред причините да се стремят към Индустрия 4.0 е нуждата от съкращаване на времето, за което продуктът достига до крайния клиент.  Има и други мотиви за бързането към Индустрия 4.0. Като едно от най-съществените се сочи кустомизацията на продукта – модифицирането на всеки отделен артикул така, че да пасне на конкретните, индивидуални нужди на всеки отделен потребител. 

Ползи от Индустрия 4.0

Стратегическите ползи от прехода към Индустрия 4.0 започват с формирането на нови бизнес-модели и услуги, което се случва на база дигитализацията. По-бързо се реагира на очакванията на потребителя. Съответно по-бързо се „изстрелват“ на пазара желани нови продукти и услуги. Бизнесът постига високо ниво на гъвкавост. А това е критично за оцеляването в условията на нестабилната и колеблива обкръжаваща среда. Ключово е подобреното качество на работата. Това включва и подобрен баланс между личен живот и работа на служителите. А то от своя страна обичайно действа силно мотивиращо. Рутинните дейности се автоматизират. Това освобождава на професионалистите време за пълноценна и по-креативна работа. Най-същественото е, че работата се фокусира върху клиента – той става централната фигура, обект в светлините на прожектора (докато по-рано фокусът беше върху продукта/услугата или марката). От гледна точка на процесите Индустрия 4.0 означава спестяване на време чрез по-ефективни и по-прозрачни процеси, по-динамично планиране и изпълнение – съответно повече гъвкавост, повече ресурсна ефективност. 

Технологиите на Индустрия 4.0

Добавъчното производство е една от основите на Индустрия 4.0. Класическият пример е т. нар. 3D печат. Компаниите вече могат да произвеждат малки партиди силно персонализирани продукти. Проектирането става бързо – чрез CAD системи; моделът може да се съгласува с клиента, дори той да се намира на другия край на света; моделът бързо влиза в производство. 

Подобрената реалност (augmented reality) е друга технология на Индустрия 4.0. Използват се „очила“, чрез които всичко от реалността наоколо се вижда непроменено, но стъклата на очилата „наслояват“ отгоре и допълнителен пласт динамична информация. Така например ако ВиК инженер погледне двойка тръби през AR очила, той ще види не само стената и тръбите, но и „плуващи“ данни в реално време – какъв е протичащият флуид, накъде отива, каква е текущата му температура, къде се намира най-близкият спирателен кран. Системите с добавена реалност правят възможни различни услуги, като например информация за избор на части в склад или изпращане на инструкции за ремонт на техника на труднодостъпни места. С други думи, чрез AR компаниите могат да предоставят на работниците си информация в реално време, която подобрява вземането на решения и работи в полза на удовлетворението на клиента.

Автономните роботи най-много се свързват с Индустрия 4.0. Тези машини се разработват за автоматизирано изпълнение на рутинна дейност. Автономните роботи вземат решения самостоятелно, на база данни от своите сензорни системи и вграден изкуствен интелект, и могат да взаимодействат помежду си и да работят безопасно рамо до рамо с хората. Подобни роботи ще струват все по-малко и ще имат все по-голям набор от възможности.

„Големите данни“ е едно от най-големите предизвикателства на съвременната дигитализирана индустрия. Това предполага събирането на данни от много и различни източници – от производствено оборудване и автоматизирани системи, от системи за комуникация с клиенти, от сайтове и магазини за е-търговия, дори от „прослушване“ на социалните мрежи и целия интернет. Всички данни, разнородни и разпилени, трябва да се „сдъвчат“, за да се превърнат в полезна информация, подпомагаща вземането на бизнес-решения. Въвеждайки тази технология, все повече предприятия прибягват до назначаването на експерти по данните (data scientist) и въвеждане на модули за изкуствен разум с цел анализ на огромните обеми данни. „Облакът“ е може би най-познатата технология на съвременната индустриална революция. Облачни са всички системи, които се разполагат „някъде в интернет“, без да се интересуваме къде точно, на какъв сървър, с какви мрежови връзки. Примери за облачни услуги са всички потребителски електронни пощи и, например, дигитални услуги за онлайн-съхранение на снимки. За бизнеса облачните системи са по-“тежки“: като се започне от онлайн услуги за споделяне на файлове и се мине през облачно управление на връзките с клиентите, та чак до виртуални услуги за видеоконференции. Колкото повече са инициативите, свързани с производството, толкова повече е нуждата от споделяне на данни между различните звена. 

Интернетът на нещата е навярно най-популярното понятие от Индустрия 4.0. Това означава, че все повече устройства биват свързани онлайн. Процесът позволява на машините да комуникират и взаимодействат както помежду си, така и с по-централизирани контролни системи. Симулациите са друг крайъгълен камък на индустриалната революция 4.0. Те се прилагат широко в дейностите в заводите, за да използват данните в реално време, отразявайки физическия свят. Правилно направени, моделите позволяват на операторите да тестват и оптимизират настройките в множество варианти, за да изберат най-добрата конфигурация. 5G комуникациите са най-новият стълб на Индустрия 4.0. Всички описани дотук технологии имат нужда от бърза, надеждна връзка помежду си и в общата мрежа на предприятието. Със своите нищожни времезакъснения и способност за пренос на колосални обеми трафик мрежите от пето поколение се сочат като достатъчно надеждни дори за приложения на телемедицина. 

Дигиталният близнак пък е „черешката на тортата“ за Индустрия 4.0. Това е виртуална репрезенрация на предприятието от реалния свят, което обаче действа като огледален образ – виртуално копие, с което може да се експериментира, да се правят симулации, прогнози, да се предвиди бъдещо поведение.  

Предизвикателства

Инвестициите във фабриките на бъдещето, наречени 4.0, носят своите трудности. Липсата на подготвени кадри и дефицитът на технически умения са една от главните причини промяната да е трудна и да се случва бавно. От обикновените служители се изисква дигитална грамотност на високо ниво. Наред с това са нужни експерти, които да знаят как се борави с „големи данни“, с „облачни“ системи, с гладко работещи мрежи от ново поколение. 

Чувствителността на данните остава ключов въпрос. Поверителността на личните данни, интелектуалната собственост – това са само част от примерите за нематериални активи, които трябва да бъдат опазвани от кражба или случайно изтичане. Нещо повече: за успешно внедряване на ИИ алгоритъм са необходими данни за неговото обучение и тестване. Тези данни са от фундаментално значение за бъдещото правилно функциониране на изкуствения разум. 

Оперативната съвместимост е не по-малко важен въпрос. Изобилието от протоколи, компоненти, продукти и системи прави трудно съчетаването на технологиите в единна, цялостна, гладко работеща производствена среда. Нерядко оперативната съвместимост възпрепятства способността на компаниите да правят иновации. 

Сигурността като че ли остава най-голямото предизвикателство за Индустрия 4.0. Дигитализираното предприятие – в което всички данни са онлайн и се движат през бързи мрежи при постоянна свързаност към интернет – това е една много разширена повърхност за атака от страна на злонамерени играчи. Всеки отделен компонент, който може да бъде обект на пробив, се явява широко отворена порта за навлизане в цялостната дигитална „кръвоносна система“ на предприятието. За да се опазят, компаниите трябва да предвидят както уязвимостите на корпоративната система, така и оперативните уязвимости на ниво отделна машина. 

Интеграцията също е затруднение, технологично и организационно: превръщането на предприятието в „дигитална фабрика“ изисква адекватно ниво на дигитализация и интелигентност у партньорите и доставчиците. Това обаче е извън контрола на мениджмънта. 

Загубата на работа е един аспект на прехода към Индустрия 4.0, който следва да се разглежда по-скоро като въпрос, отколкото като проблем. С все по-интензивната автоматизация и роботизация на предприятията производствените разходи може и да намаляват, но нарастват опасенията, че хората ще останат безработни. Този въпрос тревожи експерти на всички нива – от мениджъри до съвременни философи. Все повече се налага разбирането, че промяна ще има и тя трябва да бъде направлявана мъдро. Машините и роботите ще автоматизират рутинните работни дейности. Работещите, освободени от рутината и повторяемостта, ще могат да се посветят на задачи, които изискват човешки разум и интелигентност. Разговорите за появата на принципно нови професии ни отвеждат към появата на такива позиции като например „мениджър по управление на клиентското преживяване“, където основна задача е да се създава позитивно преживяване и хубава емоция. Дали обаче работещите рутинна и повторяема работа ще имат желанието и капацитета да се посветят на подобно предизвикателство? 

Перспектива

В своята най-песимистична, дехуманизирана форма Индустрия 4.0 наистина носи риск да „роботизира“ човечеството. Но тя също така носи и потенциала да ни изведе на ново ниво, където креативността и човечността са в основата на иновациите и новия начин на работа.