ما المقصود بالصناعة 4.0؟

أثرت الثورات الصناعية على الثروات الاقتصادية والسياسية للشركات والحكومات والمجتمع البشري على مر التاريخ. بدأت الثورة الصناعية الأولى في بريطانيا في أواخر القرن الثامن عشر، عندما مكنت الطاقة الخارجة عن محركات البخار صناعة النسيج من الانتقال من أساليب الإنتاج اليدوي إلى الإنتاج القائم على الآلات. استغرق وصول الثورة الصناعية التالية قرابة قرن، مع توفر النقل بالسكك الحديدية والاتصالات التلغرافية والكهرباء. بعد الحرب العالمية الثانية فحسب، ومع اختراع الترانزستور في الولايات المتحدة في عام 1947، وصلت الثورة الصناعية الثالثة، مع أجهزة الكمبيوتر الرقمية التي أدت إلى مزيد من التقدم في تقنيات النقل والاتصالات.

تعريف الصناعة 4.0

اليوم نعيش في الثورة الصناعية الرابعة، أو الصناعة 4.0. نشأ هذا المصطلح من برنامج استراتيجية التكنولوجيا الفائقة للحكومة الألمانية في عام 2011، لكنه لم يصبح واسع الانتشار حتى اعتمده المنتدى الاقتصادي العالمي في عام 2016. بالمقارنة مع أسلافها، تتطور هذه الثورة بوتيرة هائلة. بسبب سرعة ونطاق وتأثير الصناعة 4.0، توجد آثار وفرص ومخاطر على الشركات والسكان التي تحدث بسبب هذا التغيير الهائل.

أهمية الصناعة 4.0

يؤثر الصناعة 4.0 بشكل كبير على الأعمال التجارية بسبب التكنولوجيا المطلوبة لتكون فعالة من الناحية التشغيلية وتنافسية، والتكيف مع أنماط استهلاك العملاء الجديدة، وزيادة متطلبات مستوى المهارات للعمال.

وفقًا لمؤسسة McKinsey والمنتدى الاقتصادي العالمي، من المحتمل أن تصل تقنيات الصناعة 4.0 إلى 3.7 تريليون دولار أمريكي في القيمة للاقتصاد العالمي بحلول عام 2025، من خلال منتجات وخدمات جديدة. ستتيح هذه التقنيات إمكانية تصميم السلع والخدمات وتخصيصها والتصنيع والتوصيل إلى المستهلكين في الوقت المطلوب ووضع الاستهلاك المفضل لديهم. ستتطلب زيادة الأتمتة مهارات عالية المستوى تؤدي إلى زيادة الأجر. مع ذلك، قد يتم استبدال العمال ذوي المهارات المتدنية بالآلات، مما سيؤدي إلى مشاكل العمل وزيادة التوترات الاجتماعية.

تزيد هذه التقنيات أيضًا من خطر الجهات الفاعلة السيئة على تعطيل عمليات الأعمال. على سبيل المثال، في عام 2021، أدت هجمات برامج الفدية البارزة على شركة Colonial Pipeline و JBS Foods إلى أزمات في إمدادات البنزين والإمدادات الغذائية التي أثرت على قطاعات سكان الولايات المتحدة. لذلك لا عجب أن يكون أمان البيانات الآن مصدر قلق رئيس لضمان التجارة الآمنة والفعالة.

بالنسبة للحكومات، منحت منصات الهواتف المحمولة وتكنولوجيا الإنترنت بالفعل مزيدًا من الشفافية والرؤية والتواصل الفوري مع عامة السكان. لكن الأشكال التقليدية للسيطرة الحكومية يمكن أن تتجاهلها هذه التكنولوجيات، إذ يمكن للمجموعات أن تنظم نفسها وتتواصل خارج قنوات الاتصال العادية. تتطور الأحداث والسيناريوهات الآن بسرعة يمكن أن تثير ردود فعل فورية من السكان، مما يتطلب من القادة الحكوميين أن يكونوا أكثر مرونة في عمليات اتخاذ القرارات والسياسات.

تقنيات الصناعة 4.0

تتوفر تقنيات جديدة لتحقيق الثورة الصناعية الرابعة، ويمكن تجميعها بصورة منطقية في ما يلي: (أ) إنترنت الأشياء (ب) الحوسبة حسب الطلب (ج) الحوسبة المعرفية (د) الأنظمة الفيزيائية الإلكترونية (e) وتحليلات البيانات.

إنترنت الأشياء

يصف إنترنت الأشياء أو IoT الكائنات الفعلية المضمنة مع أجهزة الاستشعار والبرامج وحتى وحدات المعالجة، ثم المتصلة بالشبكات من خلال تقنيات الاتصال السلكية أو اللاسلكية. من خلال الاتصال وتبادل البيانات مع الكائنات أو الأنظمة الأخرى عبر الإنترنت، يتم تمكين التقنيات الجديدة. تفيد التقنية المنزلية الذكية المستهلكين من خلال مراقبة الأجهزة والأجهزة المنزلية والتحكم فيها باستمرار. يعمل التوأم الرقمي، وهو التمثيل الرقمي لكائن مادي يتم تحديثه دائمًا ببيانات من نظيره المادي، على تمكين إعداد نماذج أولية تصميمية أسرع ومراقبة مستمرة لأداء الأجهزة للأعمال.

الحوسبة عند الطلب

يلزم إجراء الحوسبة حسب الطلب لتقليل زمن وصول البيانات بين الأنظمة التي تحتاج إلى التفاعل وإنشاء سلسلة عمليات رقمية واحدة لتنظيم عمليات الأعمال بكفاءة. تُمثل الحوسبة السحابية المثال الأكثر شيوعًا، لكن الشكل الموزَّع للحوسبة، والذي يسمى الحوسبة المتطورة، هو أمر حيوي للأنظمة الهامة للمهام للحصول على قوة حوسبية كافية بالقرب من العمل الذي يتم تنفيذه لتحقيق زمن وصول شبه الصفر.

الحوسبة المعرفية

تشمل الحوسبة المعرفية الذكاء الاصطناعي (AI)، والتعلم الآلي، وتطبيقات رؤية الكمبيوتر. إنها الحوسبة التي تحاكي وظائف الدماغ البشري وتساعد على تحسين عملية صنع القرار. لقد كانت المركبات الذاتية بالكامل موجودة منذ سنوات كنماذج أولية، لكننا بدأنا نرى مستويات متزايدة من الذاتية المتاحة في مركبات الركاب اليوم، مثل أنظمة وقوف السيارات الموازية الآلية. تطبق منصات صيانة المعدات المزودة بإمكانات الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي خوارزميات علم البيانات والبيانات التاريخية لإنشاء توصيات تعمل على تحسين فترات الصيانة الوقائية، مما يقلل التكاليف.

الأنظمة الفيزيائية الإلكترونية

تُعد الأنظمة الفيزيائية الإلكترونية أنظمة ميكانيكية يتم التحكم فيها بواسطة الخوارزميات المستندة إلى الكمبيوتر. تنتشر الآن الروبوتات في عمليات التصنيع والخدمات اللوجستية الحديثة. يسمح التصنيع الإضافي، المعروف باسم الطباعة ثلاثية الأبعاد ، بالتخصيص والنماذج الأولية السريعة والإنتاج الكبير للأجزاء ذات الشكل المعقد.

تحليلات البيانات

تُعد تحليلات البيانات تحويل للبيانات الأولية إلى رؤى واتجاهات قابلة للإجراء. يتم إنشاء كميات كبيرة من البيانات في الوقت الفعلي من خلال أجهزة الاستشعار المُدمجة والمعدات المُتصلة. تُمثل هذه أفضل ما يمكن تخزينه في بحيرة البيانات، كما أنها بنية تخزين مُصممة لتخزين البيانات الخام والمُهيكلة. توجد بنية أخرى لتخزين البيانات تسمى مستودع البيانات تجمع البيانات من مصادر متعددة، بما في ذلك مستودع البيانات، والتي تتيح التمثيلات المرئية للبيانات والتحليلات لاتخاذ قرارات أفضل.

الصناعة 4.0 والتصنيع

يمكن القول إن قطاع الصناعات التحويلية كان أكثر المجالات تأثرًا بالثورات الصناعية. ظهرت الآن مصطلحات جديدة، مثل التصنيع الذكي والمَصنع الذكي. لتجنب الارتباك، إن الذي يساعد على إدراك أن التصنيع الذكي المصطلح الشامل، في إشارة إلى الجهود الرامية إلى تحديث الممارسات الصناعية من خلال معدات ومرافق ومنتجات وبيانات وعمليات أكثر ذكاءً. يتضمن المصطلح المفاهيم المتوازية للصناعة 4.0 والمَصنع الذكي. في المصانع الذكية، يتم تشغيل بيئة الإنتاج بأقل تدخل بشري باستخدام تقنيات التصنيع الصناعية الجديدة، مثل IoT والروبوتات والتصنيع الإضافي.

اقرأ قصة العميل:حسَّنت Titan التسليم في الوقت المحدد باستخدام Oracle Cloud

يوجد مصدر آخر للالتباس في تنفيذ الصناعة 4.0 ويتمثل في وجود خيارات تقنية كثيرة للغاية. مع تسارع معدل التغيير اليوم، يصعب على الشركات المُصنعة فهم فرص العمل التي تتيحها هذه التقنيات والتعرف عليها. من المهم الاستثمار في التقنيات الجديدة لإعاقة السوق، ليس لحماية أعماله من التعطل فحسب. لسوء الحظ، نتجه في الاتجاه المعاكس: 72٪ من المستجيبين للتصنيع في دراسة ذكرت أنهم يستثمرون في تقنيات جديدة لحماية أعمالهم من التعطل، مقارنة بـ 28٪ الذين يستثمروا في التقنيات الجديدة لزعزة السوق. (المصدر: بونيت رينجين، بعنوان "Success Personalified in the Fourth Industrial Revolution"، بمجلة Deloitte Insights بتاريخ 19 يناير 2019).

تقنيات الصناعة 4.0 وOracle

شيء واحد واضح: تتطلب الصناعة 4.0 برنامجًا جديدًا. بدءًا من البرامج المحلية المستخدمة لتشغيل أجهزة الاستشعار إلى أنظمة تنفيذ التصنيع التي تقوم بمراقبة الموارد وتنسيقها عبر خطوط إنتاج مُتعددة، تحتاج جميع هذه التقنيات الجديدة إلى نوع جديد من بنية تكنولوجيا المعلومات. يضمن التكامل مع تخطيط موارد المؤسسة وغيرها من برامج إدارة سلسلة التوريد تصنيع تصميمات المنتجات بشكل منهجي، باستخدام المواد والموارد المناسبة عبر مصانع متعددة، مما يؤدي إلى منتجات عالية الجودة وهوامش ربح محسنة.

تمتلك Oracle أكبر مساحة لحلول التكنولوجيا التي تحسن ابتكار المنتجات وتعزز خدمة العملاء والخدمة الميدانية وتمكين المَصنع الذكي وتوفر رؤية لسلسلة القيمة بأكملها. تعمل سلسلة العمليات الرقمية المتصلة على تغذية العملاء باستخدامهم وملاحظاتهم في تطبيق إدارة دورة حياة المنتج (PLM) لتحسين جودة المنتج وتقصير دورات تطوير المنتج. تتيح أجهزة الاستشعار المُدمجة وتقنية البلوك تشين إمكانية رؤية السلع والخدمات والتحكم فيها خارج الجدران الأربعة للمَصنع إلى سلسلة القيمة بأكملها. تساعد IoT برامج سحابة مراقبة الإنتاج جهات التصنيع على التنبؤ بمتطلبات الصيانة وتقليل وقت التوقف عن العمل وتحليل مشكلات الجودة وإدارة العمليات على مستوى المَصنع والمؤسسات. توفر هذه الحلول المُتكاملة الجاهزة للنشر مصدرًا واحدًا للحقيقة وتُمكِّن عمليات التنفيذ السريعة وتسريع وقت تحقيق القيمة.

يجب أن تكون الشركات والحكومات على دراية واستعداد للتغييرات الهائلة التي تحدثها الصناعة 4.0. من المهم تقبل الصناعة 4.0 ليس للتخفيف من المخاطر فحسب، لكن لجميع الفرص التي تقدمها هذه الثورة الجديدة. يمكن للشركات التي تتبنى الصناعة 4.0 أن تتطلع إلى زيادة الإنتاجية وتقليل النفايات والقدرة على إنشاء عمليات إنتاج أكثر استدامة.