ინდუსტრია 4.0-მა რევოლუცია მოახდინა კომპანიების წარმოებისა და დისტრიბუციის არხების გაუმჯობესებაში. მწარმოებლები ნერგავენ და აერთიანებენ ახალ ტექნოლოგიებს, მათ შორის ნივთების ინტერნეტს (Iot), ღრუბლოვან სისტემებს, ხელოვნურ ინტელექტსა (AI) და მანქანურ სწავლებას თავიანთ საწარმო ობიექტებსა და საოპერაციო სისტემებში.
„ჭკვიანი ქარხნები“ (Smart factories) აღჭურვილია სენსორებით, ჩაშენებული პროგრამული უზრუნველყოფითა და რობოტიკით, რომელიც აგროვებს და აანალიზებს მონაცემებს და იძლევა უკეთესი გადაწყვეტილების მიღების საშუალებას. კიდევ უფრო მაღალი ღირებულება იქმნება მაშინ როდესაც, საწარმოო ოპერაციებიდან მიღებული მონაცემები შერწყმულია ERP-ის მონაცემებთან, მიწოდების ჯაჭვთან, მომხმარებელთა მომსახურებასთან და სხვა სისტემებთან, რათა შეიქმნას უკეთესი ხილვადობა და მოიძებნოს პორბლემების გადაჭრის უკეთესი გზები, მანამდე არსებული მონაცემების ანალიზის საფუძველზე.
ციფრული ტექნოლოგიები იწვევს გაზრდილ ავტომატიზაციას, პროგნოზირებადი შედეგიანობის შენარჩუნებას, პროცესის გაუმჯობესების თვითოპტიმიზაციას და რაც მთავარია, ეფექტურობის ახალ დონეს და პასუხისმგებლობას მომხმარებელთა მიმართ, რაც აქამდე შეუძლებელი იყო.
„ჭკვიანი ქარხნების“ განვითარება წარმოუდგენელ შესაძლებლობას აძლევს წარმოების ინდუსტრიას მეოთხე ინდუსტრიულ რევოლუციაში შესვლისთვის. ქარხნის ბაზაში არსებული სენსორების მიერ შეგროვებული დიდი მონაცემების ანალიზი უზრუნველყოფს წარმოების აქტივების რეალურ დროში ხილვას და შეუძლია უზრუნველყოს ხელსაწყოები პროგნოზირებადი შენარჩუნების შესასრულებლად, რათა შემცირდეს აღჭურვილობის მუშაობის დრო.
მაღალტექნოლოგიური IoT მოწყობილობების გამოყენებას ჭკვიან ქარხნებში მივყავრათ უფრო მაღალ პროდუქტიულობასა და გაუმჯობესებულ ხარისხთან. მექანიკური ინსპექტირების ბიზნეს მოდელების შეცვლა ხელოვნური ინტელექტის მქონე ვიზუალური ინსტრუმენტებით ამცირებს წარმოების შეცდომებს და ზოგავს ფულსა და დროს. მინიმალური ინვესტიციით, ხარისხის კონტროლის პერსონალს შეუძლია დააყენოს სმარტფონი, რომელიც დაკავშირებულია ღრუბლოვან სისტემასთან, რათა თვალყური ადევნოს წარმოების პროცესებს თითქმის ნებისმიერი ადგილიდან. მანქანური სწავლების (Machine learning) ალგორითმების გამოყენებით, მწარმოებლებს შეუძლიათ შეცდომების დაუყოვნებლივ აღმოჩენა, მანამ სანამ დადგება შედარებით გვიანი ეტაპები, როდესაც გასაკეთებელი სამუშაოები უფრო ბევრი და ძვირია.
ინდუსტრია 4.0-ის კონცეფციები და ტექნოლოგიები შესაძლებელია გამოყენებულ იქნას ნებისმიერი ტიპის სამრეწველო კომპანიაში, მათ შორის დისკრეტული და პროცესის წარმოებაში, ასევე ნავთობისა და გაზის, სამთო მოპოვების და სხვა სამრეწველო სეგმენტებში.
ორთქლიდან სენსორამდე: ისტორიული კონტექსტი ინდუსტრია 4.0-სთვის
პირველი ინდუსტრიული რევოლუცია
მე-18 საუკუნის ბოლოს ბრიტანეთში დაწყებულმა პირველმა ინდუსტრიულმა რევოლუციამ ხელი შეუწყო მასობრივ წარმოებას წყლისა და ორთქლის ენერგიის გამოყენებით, ადამიანისა და ცხოველის ენერგიის ნაცვლად. მზა საქონელი შენდებოდა მანქანებით და არა ადამიანის ხელით.
მეორე ინდუსტრიული რევოლუცია
ერთი საუკუნის შემდეგ, მეორე ინდუსტრიულმა რევოლუციამ ხელი შეუწყო ნავთობის, გაზისა და ელექტროენერგიის მასობრივ გამოყენება. ელექტროენერგიის ამ ახალმა წყაროებმა, ტელეფონისა და ტელეგრაფის საშუალებით უფრო მოწინავე კომუნიკაციებთან ერთად, წარმოების პროცესებში მასობრივი წარმოება და გარკვეული ხარისხის ავტომატიზაცია დანერგა.
მესამე ინდუსტრიული რევოლუცია
მესამე ინდუსტრიულმა რევოლუციამ, რომელიც მე-20 საუკუნის შუა ხანებში დაიწყო, წარმოების პროცესებში დაამატა კომპიუტერები, მოწინავე ტელეკომუნიკაციები და მონაცემთა ანალიზი. ქარხნების გაციფრულება დაიწყო პროგრამირებადი ლოგიკური კონტროლერების (PLC) მანქანებში ჩასმით, რათა ხელი შეეწყოთ ზოგიერთი პროცესის ავტომატიზაციას და მონაცემთა შეგროვებასა და გაზიარებაში.
მეოთხე ინდუსტრიული რევოლუცია
ჩვენ ახალა მეოთხე ინდუსტრიულ რევოლუციაში ვართ, რომელსაც ასევე უწოდებენ ინდუსტრია 4.0-ს. მან მოგვიტანა გაზრდილი ავტომატიზაცია, „ჭკვიანი ქარხნები“ და მანქანები. ინფორმაციული მონაცემები. ეს ყოველივე ხელს უწყობს საქონლის უფრო ეფექტურ და პროდუქტიულ წარმოებას ღირებულების ჯაჭვის მასშტაბით. მოქნილობა ისეა გაუმჯობესებული, რომ მწარმოებლებს შეუძლიათ უკეთ დააკმაყოფილონ მომხმარებელთა მოთხოვნები, მასობრივი პერსონალიზაციის გამოყენებით - რაც საბოლოო ჯამში მიზნად ისახავს ეფექტურობის მიღწევას, ხშირ შემთხვევაში, დიდი ზომის ერთეულით. ქარხნის ბაზიდან მეტი მონაცემების შეგროვებით და სხვა საწარმოს ოპერაციულ მონაცემებთან კავშირით, „ჭკვიან ქარხანას“ შეუძლია ინფორმაციის გამჭვირვალობის მიღწევა და უკეთესი გადაწყვეტილებების მიღება.
რომელი ტექნოლოგიები ამოძრავებს ინდუსტრია 4.0-ს?
ნივთების ინტერნეტი (IoT)
ნივთების უნტერნეტი (IoT) ჭკვიანი ქარხნების ძირითადი კომპონენტია. მანქანები ქარხნის ბაზაზე აღჭურვილია სენსორებით, რომლებსაც აქვთ IP მისამართი, რაც საშუალებას აძლევს მანქანებს დაუკავშირდნენ სხვა ვებ მოწყობილობებს. ეს მექანიზაცია და კავშირი შესაძლებელს ხდის დიდი რაოდენობით ღირებული მონაცემების შეგროვებას, გაანალიზებას და გაცვლას.
ღრუბლოვანი (cloud) გამოთვლები
ღრუბლოვანი გამოთვლები ინდუსტრია 4.0-ის ნებისმიერი სტრატეგიის ქვაკუთხედია. ჭკვიანი წარმოების სრული რეალიზაცია მოითხოვს ინჟინერიის, მიწოდების ჯაჭვის, წარმოების, გაყიდვებისა და განაწილების სერვისების დაკავშირებას და ინტეგრაციას. ღრუბელი ამას შესაძლებელს ხდის. გარდა ამისა, დიდი რაოდენობით შენახული და გაანალიზებული მონაცემების დამუშავება ჩვეულებრივ ღრუბელთან უფრო ეფექტურად და ეკონომიურად არის შესაძლებელი. ღრუბლოვან გამოთვლებს ასევე შეუძლია შეამციროს საწყისი ხარჯები მცირე და საშუალო ზომის მწარმოებლებისთვის, რომლებსაც შეუძლიათ სწორად შეაფასონ თავიანთი საჭიროებები და მასშტაბები მათი ბიზნესის ზრდასთან ერთად.
ხელოვნური ინტელექტი (AI) და მანქანური სწავლება
ხელოვნური ინტელექტი და მანქანური სწავლება საშუალებას აძლევს მწარმოებელ კომპანიებს, გამოიყენონ არა მხოლოდ ქარხნის ბაზაზე, არამედ მათ ბიზნეს ერთეულებში და თუნდაც პარტნიორებისა და მესამე მხარის წყაროებიდან წარმოქმნილი ინფორმაციის სრული მოცულობა. ხელოვნურ ინტელექტსა და მანქანურ სწავლებას შეუძლია შექმნას საშუალებები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ხილვადობას, პროგნოზირებადობას და ოპერაციებისა და ბიზნეს პროცესების ავტომატიზაციას. მაგალითად: სამრეწველო მანქანები წარმოების პროცესში ხშირად ფუჭდება. ამ აქტივებიდან შეგროვებული მონაცემების გამოყენება შეიძლება დაეხმაროს ბიზნესს მანქანური სწავლების ალგორითმებზე დაფუძნებული პროგნოზირებადი შენარჩუნების (predictive maintance) შესრულებაში, რაც დაზოგავს დროს და გამოიწვევს მეტ ეფექტურობას.
Edge computing
რეალურ დროში წარმოების ოპერაციების მოთხოვნები ნიშნავს, რომ ზოგიერთი მონაცემთა ანალიზი უნდა გაკეთდეს „Edge“-ზე(ესეც პირდაპირ ვერ გვექნება მოცემული) - ანუ იქ, სადაც იქმნება მონაცემები. ეს ამცირებს დაყოვნებას მონაცემთა წარმოქმნიდან პასუხის მიღებამდე. მაგალითად, უსაფრთხოების ან ხარისხის პრობლემის აღმოჩენამ შეიძლება მოითხოვოს რეალურ დროში სასწრაფო მოქმედება აღჭურვილობით. საწარმოს ღრუბელში მონაცემების გასაგზავნად და შემდეგ ქარხნის სართულზე დასაბრუნებლად სჭირდება გარკვეული დრო და ხანგრძლივობა დამოკიდებულია ქსელის საიმედოობაზე. Edge Computing-ის გამოყენება ასევე ნიშნავს, რომ მონაცემები რჩება წყაროსთან ახლოს, ეს კი ამცირებს უსაფრთხოების რისკებს.
განთავისუფლდი ბანალური საგანმანათლებლო სისტემისგან, დაიწყე პროგრამირების შესწავლა სრულიად ახალი მეთოდებით, მოერგე ბაზრის თანამედროვემოთხოვნებსდა გახდი წარმატებული!
კიბერუსაფრთხოება
მწარმოებელი კომპანიები ყოველთვის არ ითვალისწინებდნენ კიბერუსაფრთხოების ან კიბერ-ფიზიკური სისტემების მნიშვნელობას. თუმცა, საოპერაციო აღჭურვილობის იგივე კავშირი ქარხანაში ან „ველში“ (OT), რომელიც ხელს უწყობს უფრო ეფექტურ წარმოების პროცესებს, ასევე ავლენს თავდასხმებისა და მავნე პროგრამების ახალ ბილიკებს.შესაბამისად მისი როლი საგრძნობლად იზრდება ჩვენს თანამედროვეობაში. ინდუსტრია 4.0-ის ტრანსფორმაციის გავლისას, აუცილებელია განვიხილოთ კიბერუსაფრთხოების მიდგომა, რომელიც მოიცავს IT და OT აღჭურვილობას.
„ციფრული ტყუპი“ (Digital Twin)
Industry 4.0-ის მიერ შემოთავაზებულმა ციფრულმა ტრანსფორმაციამ მწარმოებლებს საშუალება მისცა შექმნან “ციფრული ტყუპები”, რომლებიც წარმოადგენენ პროცესების, წარმოების ხაზების, ქარხნებისა და მიწოდების ჯაჭვების ვირტუალურ ასლს. “ციფრული ტყუპი” იქმნება IoT სენსორებიდან, მოწყობილობებიდან, PLC-ებიდან და ინტერნეტთან დაკავშირებული სხვა ობიექტებიდან მონაცემების ამოღებით. მწარმოებლებს შეუძლიათ ციფრული ტყუპების გამოყენება პროდუქტიულობის და სამუშაო პროცესების გასაუმჯობესებლად და ასევე მათ გამოყენება ახალი პროდუქტების შემუშავებისთვის. მაგალითად, წარმოების პროცესის სიმულირებით, მწარმოებლებს შეუძლიათ შეამოწმონ პროცესის ცვლილებები, რათა მოძებნონ გზები, რომ შემცირდეს შეფერხება ან გაუმჯობესდეს სიმძლავრე.
Smart Factory მახასიათებლები
მონაცემთა ანალიზი ოპტიმალური გადაწყვეტილების მიღებისთვის
ჩაშენებული სენსორები და ურთიერთდაკავშირებული მანქანები აწარმოებენ და დასამუშავებლად ამზადებენ დიდი მოცულობის მონაცემებს კომპანიებისთვის. მონაცემთა ანალიტიკა მწარმოებელს ეხმარება გამოიძიოს დროის სხვადასხვა მონაკვეთში არსებული მოვლენები, ამოიცნოს შაბლონები და მიიღოს უკეთესი გადაწყვეტილებები. “ჭკვიან ქარხნებს” ასევე შეუძლიათ გამოიყენონ მონაცემები ორგანიზაციის სხვა ნაწილებიდან და მათი მომწოდებლებისა და დისტრიბუტორების გაფართოებული ეკოსისტემიდან უფრო ღრმა ანალიზისა და დაკვირვების მოსამზადებლად. ადამიანური რესურსების, გაყიდვების ან საწყობის მონაცემების დათვალიერებით, მწარმოებლებს შეუძლიათ მიიღონ წარმოების გადაწყვეტილებები კონკრეტული მონაცემების საფუძველზე. ოპერაციების სრული ციფრული აღწერა შეგვიძლია წარმოვადგინოთ როგორც „digital twin”.
IT-OT ინტეგრაცია
„ჭკვიანი ქარხნის“ ქსელის არქიტექტურა დაფუძნებულია ურთირთკავშირზე. სენსორებისა და წკვიანი მოწყობილობების მიერ შეგროვებული მონაცემები შესაძლებელია გამოყენებული იყოს საწარმოს სხვა აქტივების მიერ, ასევე შეიძლება გაზიარდეს საწარმოს ნებისმიერი პროგრამული უზურნველყოფის ბაზაში.
პერსონალიზებური წარმოება
სმარტ ქარხნებს შეუძლიათ აწარმოონ პერსონალურად, კონკრეტულ მომხმარებელზე მორგებული საქონელი, რომელიც დააკმაყოფილებს ინდივიდუალურ მოთხოვნებს, უფრო ეკონომიური გზით. მოწინავე სიმულაციური პროგრამული უზრუნველყოფების, ახალი მასალებისა და ტექნოლოგიების გამოყენებით, როგორიცაა 3D ბეჭდვა, მწარმოებლებს შეუძლიათ მარტივად შექმნან სპეციალიზებული ნივთების მცირე ხაზი, კონკრეტული მომხმარებლებისთვის. მაშინ როცა პირველი ინდუსტრიული რევოლუცია ეხებოდა მასობრივ წარმოებას, ინდუსტრია 4.0 წარმოადგენს მასობრივი პერსონალიზაციის ეპოქას.
მიწოდების ჯაჭვი
ინდუსტრიული ოპერაციები დამოკიდებულია გამჭვირვალე, ეფექტურ მიწოდების ჯაჭვზე, რომელიც უნდა იყოს ინტეგრირებული საწარმოო ოპერაციებთან, როგორც მძლავრი ინდუსტრია 4.0 სტრატეგიის ნაწილი. ეს ყოველივე მომხმარებლისთვის მზა პროდუქტის მიწოდებას უფრო ეფექტურს ხდის. მწარმოებლებს, გარკვეული მონაცემების გაზიარების საშუალებით, შეუძლიათ სწრაფად და ეფექტურად დაგეგმონ მიწოდების სერვისი. მაგალითად, თუ არსებობს რაიმე ხარვეზი მიწოდების დროს, იგი შეიძლება გადაიდოს ან მოიძებს სხვა უფრო ეფექტური გამოსავალი, რათა მოხდეს დახარჯული დროისა და ღირებულების მინიმუმამდე დაყვანა. გარდა ამისა, სატრანსპორტო პარტნიორებისა და საცალო ვაჭრობის მონაცემების შესწავლით, კომპანიებს შეუძლიათ გამოიყენონ პროგნოზირებადი მიწოდება მზა საქონლის გასაგზავნად, საჭირო დროს, მომხმარებლის მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად. ბლოქჩეინი შეგვიძლია მივიჩნიოთ საუკეთესო ტექნოლოგიად, რომელიც უზრუნველყოფს სრულ გამჭირვალობას, მიწოდების ჯაჭვში.
ინდუსტრია 4.0 და ჰიბრიდული მრავალღრუბლოვანი IT არქიტექტურა
ინდუსტრია 4.0-ის ეპოქაში, ჰიბრიდული მრავალღრუბლოვანი IT ინფრასტრუქტურის დანერგვა ერთ-ერთი უმთავრესი კომპონენტია მწარმოებლებისთვის ციფრული ტრანსფორმაციის გზაზე. ჰიბრიდული მულტიღრუბლოვანი სისტემა გულისხმობს ღია და დახურული საცავის არსებობას, რათა ეფექტურად იმართოს გამოთვილითი დატვირთვები. ეს მათ აძლევს შესაძლებლობას ოპტიმიზაცია მოახდინონ კონკრეტულ სამუშაო გარემოში, რადგან ზოგიერთი ღრუბლოვანი სისტემა უკეთ ასრულებს გარკვეულ ოპერაციებს და უფრო ეფექტურია გარკვეილი დატვირთვების მიმართ. მწარმოებლებს, რომლებიც ცდილობენ გახდნენ ციფრულ ტრანსფორმაციის ნაწილი და ეძებენ უსაფრთხო, ღია გარემოს, შეუძლიათ გადაიტანონ არსებული სამუშაო მონაცემები ფიზიკური სივრცეებიდან ღრუბლოვან გარემოში.
დაეუფლე აქტუალურ პროფესიებს - შემოგვიერთდითსტეპერებისდიდოჯახში!
IT Academy StepლიდერიITსფეროში,ახლაუკვე100+ფილიალით!
+995 577 538 549ქ.თელავი,ნადიკვრის#23
+995 (32) 215-55-51ქ.თბილისი,ა.ყაზბეგის34/34ბ
