معامله با Industry 4.0 (و نحوه برخورد با آن) چیست؟

با پیشرفت انقلاب های صنعتی، صنعت 4.0 به طور قطع متفاوت است. در حالی که سه اختلال قبلی در صنعت بر سرعت بخشیدن و کارآمدتر کردن فرآیند تولید متمرکز بود، انقلاب صنعتی چهارم در مورد اتصال افراد، اطلاعات و فرآیندها است. به این ترتیب، این پتانسیل را دارد که نه تنها کسب و کار تولیدی، بلکه شیوه کار هر نوع کسب و کار را به طور اساسی تغییر دهد.

بیایید به آن بپردازیم: Industry 4.0 چگونه و چرا توسعه یافت و پیامدهای آن برای زیرساخت شبکه شما چیست؟

چگونه به اینجا رسیدیم

سروصدای صنعت 4.0 حتی قبل از ابداع این اصطلاح در سال 2016 شروع شد. این مفهوم برای اولین بار در یک سند استراتژی در سال 2011 که توسط دولت آلمان تهیه شده بود و طرحی برای کامپیوتری کردن تولید را تشریح می کرد، ظاهر شد. با این حال، آغاز Industry 4.0 به اوایل دهه 2000 با تولد اینترنت اشیا (IoT)، پیشرفت در قدرت بر روی استانداردهای اترنت و ورود سریع‌تر اتصال بی‌سیم 4G که امکان استقرار میلیون‌ها حسگر را فراهم کرد، بازمی‌گردد.

اولین انقلاب صنعتی، در اواخر دهه 1700، با توسعه نیروی بخار و نیروی آب برای تحریک حجم تولید بیشتر آغاز شد. در اوایل قرن بیستم، برق‌رسانی صنعتی گسترده، اولین کارخانه‌های خط مونتاژ و تولید انبوه را قادر ساخت که به سرعت فرآیندهای تولید دستی را جایگزین کردند و انقلاب صنعتی دوم را نشان دادند.

انقلاب اول و دوم درباره نحوه سازماندهی و قدرت تولید با هدف افزایش بهره وری و کاهش هزینه های نیروی کار بود. انقلاب سوم، که در حدود سال 1969 آغاز شد، شامل استفاده از دیجیتالی شدن و فناوری رایانه بود. در حالی که اثر اصلی ادامه اتوماسیون کارخانه بود، عصر دیجیتال دری را به روی پیشرفت های کامپیوتر محور که فراتر از حوزه بهره وری بود باز کرد. که ما را به Industry 4.0 می رساند.

چرا Industry 4.0 متفاوت است؟

در حالی که انقلاب صنعتی سوم با دیجیتالی شدن گسترده (ظهور رایانه ها، کنترل کننده های منطق فرآیند و غیره) تعریف می شود، انقلاب صنعتی چهارم همه چیز در مورد ادغام منابع دیجیتال، فیزیکی و مجازی برای ایجاد فرآیندهای هوشمند است که فکر می کنند، می سازند و واکنش نشان می دهند. سریعتر و دقیق تر از انسان به تنهایی. انقلاب صنعتی چهارم راهی برای توصیف محو شدن مرزهای بین دنیای فیزیکی، دیجیتالی و زیستی است. این مجموعه ای از پیشرفت ها در هوش مصنوعی (AI)، رباتیک، اینترنت اشیا، چاپ سه بعدی، مهندسی ژنتیک، محاسبات کوانتومی و سایر فناوری ها است.

Industry 4.0 این پتانسیل را دارد که صاحبان مشاغل را برای کنترل و درک بهتر هر جنبه از عملیات خود توانمند می کند و آنها را قادر می سازد تا از داده های بلادرنگ برای افزایش بهره وری، بهبود فرآیندها و محرک رشد استفاده کنند. از این نظر با هر یک از انقلاب های قبلی تفاوت اساسی دارد.

همانطور که Henrik von Scheel، یکی از پدران Industry 4.0 می گوید، “در اصل، مرکز صنعت 4.0 مردم هستند، نه فناوری.”[i] هدف استفاده از فناوری‌های فیزیکی سایبری برای فعال کردن تصمیم‌گیری، نظارت و فرآیندهای مستقل در زمان واقعی برای ایجاد یک محیط بیش از حد متصل، هوشمند و فعال است. و در حالی که مفهوم Industry 4.0 به طور سنتی به عنوان “تولید هوشمند” ترجمه می شود، به سرعت در صنایعی مانند آب و برق، لجستیک، انرژی، مراقبت های بهداشتی، بیمه و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

درایورها و فعال کننده ها

مطمئناً این انقلاب صنعتی بعدی به خودی خود اتفاق نیفتاد. نیروهای مختلف بازار سال ها است که شرکت ها را به این سمت سوق داده اند. شاید تاثیرگذارترین روند ورود فناوری دیجیتال به زندگی روزمره مردم باشد. تخمین زده می شود که 83 درصد از جمعیت جهان اکنون صاحب گوشی هوشمند هستند.[ii] با تمام راحتی زمان واقعی اتصال “در هر کجا، در هر زمان”. انتظارات ما در مورد نحوه تعامل و معامله با کسب و کارها منعکس کننده این واقعیت جدید است. این سازمان‌ها را مجبور می‌کند تا چابک‌تر، پاسخگوتر و مقرون به صرفه‌تر شوند – فرآیندها را خودکار می‌کنند، بر اساس داده‌های زمان واقعی تصمیم می‌گیرند و از بینش‌های عمیق‌تر برای اقتصادی‌تر شدن و بهره‌وری بیشتر استفاده می‌کنند.

علاوه بر این، صنایع در همه جا با از دست دادن قابل توجهی از مهارت های نیروی کار مواجه هستند، زیرا بچه های بوم بازنشسته می شوند و شرکت ها در تلاش برای یافتن کارگران جوان تر هستند که مایل به کسب آموزش های لازم برای جایگزینی آنها هستند. این بیشتر بر تولید و تا حدی مشاغل مرتبط با فناوری اطلاعات تأثیر می گذارد. تا زمانی که پویایی محیط کار به طور غیرمنتظره ای تغییر نکند، شرکت ها باید به سمت راه حل هایی حرکت کنند که فرآیندهای استاندارد، خودکار و هوشمندتر را امکان پذیر کند.

فناوری‌هایی که به پیشبرد این فرآیندها کمک می‌کنند، ترکیبی از راه‌حل‌های فرآیندگرا (مانند روباتیک پیشرفته، IIoT، و ساخت افزودنی) به‌علاوه تجزیه و تحلیل داده‌های قدرتمندتر (داده‌های بزرگ، هوش مصنوعی، واقعیت افزوده، شبیه‌سازی داده‌ها و غیره) هستند. در حالی که این پیشرفت‌های پیشرفته بسیاری از سرفصل‌ها را به خود اختصاص می‌دهند، بدون اتصال شبکه‌های سیمی و بی‌سیم مورد نیاز برای جمع‌آوری همه آن‌ها امکان‌پذیر نخواهد بود. توسعه زیرساخت‌های شبکه‌ای که می‌توانند به خوبی از اتصال، پهنای باند و توان مورد نیاز Industry 4.0 پشتیبانی کنند، به عنوان یکی از دشوارترین چالش‌ها ظاهر می‌شوند.

چالش های زیرساخت شبکه

فن‌آوری‌هایی که به این تغییرات دامن می‌زنند، بر زیرساخت شبکه پیشرفته تکیه می‌کنند. برای پشتیبانی از حجم عظیمی از دستگاه‌های متصل و برق‌دار و ترافیک داده، زیرساخت باید چندین الزام اساسی داشته باشد:

• طراحی شبکه را ساده کنید تا امکان استقرار و تامین سریعتر فراهم شود
• تعداد زیادی از دستگاه‌ها و سیستم‌های شبکه جدید را در لبه به‌طور قابل‌اطمینان تغذیه و متصل کنید
• به راحتی مقیاس و پیکربندی مجدد برای پشتیبانی از شبکه های همگرا، بخش بندی شده و ترکیبی

چالش های زیرساخت شبکه را می توان به سه گروه عمده تقسیم کرد:

بهره وری: تعداد دستگاه‌های متصل، رشد ترافیک داده و تقاضا برای پاسخ‌دهی بلادرنگ با هم ترکیب می‌شوند تا طوفانی کامل از مشکلات تأخیر، قابلیت اطمینان و پهنای باند ایجاد کنند. در میان آنها، 83 درصد از رهبران جهانی فناوری اطلاعات می گویند تأخیر شبکه بزرگترین عامل تعیین کننده عملکرد برنامه است.[iii] شبکه‌های صنعت 4.0 احتمالاً به اتصالات سیمی و بی‌سیم پرسرعت و طیف وسیعی از رابط‌های ارتباطی (LTE خصوصی و 5G، DAS، بلوتوث و غیره) متکی خواهند بود. قابلیت‌های شبکه چند گیگ احتمالاً باید در سرتاسر تأسیسات گسترش یابد، با چندین نقطه خرابی برای پشتیبانی از توان عملیاتی UR-ULL.

معماری: با توجه به ظهور اتصال غیرمتمرکز مبتنی بر لبه، مدیران شبکه احتمالاً دسترسی شبکه‌های مسی سیمی ساخت‌یافته را فراتر از محدودیت فاصله استاندارد موجود 100 متری گسترش می‌دهند. انتخاب گزینه مناسب استقرار ابر (خصوصی، عمومی، ترکیبی) نیز بخش بزرگی از طراحی است، زیرا تعیین می‌کند که کدام اجزای داخلی مورد نیاز هستند.

قابلیت مدیریت: همانطور که معماری های شبکه توزیع و پیچیده تر می شوند، زمان و هزینه برای استقرار و مدیریت زیرساخت همچنان در حال رشد است. این امر به ویژه در مورد پشتیبانی از دستگاه ها و سیستم های مبتنی بر لبه از راه دور صادق است. نیاز به افزودن سریع و مطمئن قابلیت های شبکه در هر زمان و مکان که نیاز به راه حل های زیرساختی مدولار با کنترل توزیع شده دارد.

آنچه باید در مورد آن فکر کنید

در هر یک از جلوه های خود، Industry 4.0 تغییرات گسترده ای در شبکه در تولید و همچنین در مراکز داده و سایر محیط های سازمانی ایجاد می کند. ملاحظات زیر برای کمک به مدیران IT و شبکه برای آماده شدن ارائه شده است اغتشاشات.

سرعت شبکه بیشتر و عملکرد تاخیر کمتر ممکن است با ظهور برنامه های کاربردی جدید، منابع فشرده تر و حساس به زمان (مانند دوقلوی دیجیتال) نقش فزاینده ای ایفا کند. در دوقلوزایی دیجیتال، هر جنبه فیزیکی از فرآیند تولید عملاً توسط “دوقلوی دیجیتالی” آن نشان داده می شود. با استفاده از مدل‌سازی دقیق CAD، دوقلو دیجیتال نتایج دنیای واقعی را شبیه‌سازی می‌کند – تجزیه و تحلیل داده‌ها و نظارت بر سیستم مورد نیاز برای بهبود برنامه‌ریزی و جلوگیری از مشکلات قبل از وقوع را امکان‌پذیر می‌سازد. این قابلیت‌ها متکی به استقرار مرکز داده جدید با تأخیر کمتر در سرعت‌های بالاتر شبکه است.

اتصال به شبکه در همه جا یکی دیگر از عوامل حیاتی است زیرا کارخانه های بیشتری با ترکیبی از شبکه های بی سیم خصوصی 5G ارتقا یافته اند. دو الزام مهمی که مدیران شبکه باید در نظر بگیرند عبارتند از: داشتن اتصال و کابل کشی مناسب برای پشتیبانی از سخت افزار محاسبات لبه موبایل (MEC) و اطمینان از اینکه زیرساخت WAP می تواند چندین نسل از معماری شبکه را پشتیبانی کند.

امنیت شبکه یکی از موضوعات مورد بحث در مورد Industry 4.0 است. گرایش به IIoT، یادگیری ماشین، کلان داده و همگرایی شبکه IT/OT/IP نگرانی های امنیتی جدید و گسترده ای را ایجاد کرده است. برای محافظت در برابر حملات امنیتی مختلف، CommScope توصیه می کند که مدیران شبکه اقدامات زیر را انجام دهند:

• سیستم های قدیمی، آسیب پذیری های اصلاح نشده و فایل های دارای امنیت ضعیف را شناسایی و رفع کنید.
• اطمینان حاصل کنید که شرکای دستگاه و فناوری به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری و وصله‌های امنیتی منظم را ارائه می‌کنند
• برای شناسایی و قرنطینه آسیب‌پذیری‌ها در صورت نیاز، تمام دارایی‌های OT را در زمان واقعی نظارت کنید

با CommScope در ارتباط باشید و به روز باشید

در سال‌های آینده، ظهور Industry 4.0 مجموعه گسترده‌ای از فرصت‌ها را در اکوسیستم تولید و فراتر از آن ایجاد خواهد کرد. پیامدها از نظر الزامات عملکرد شبکه، معماری ها و طراحی اجزا به تعریف مجدد زیرساخت لایه فیزیکی همانطور که می شناسیم کمک می کند.

برای به روز ماندن و درک اینکه چگونه آنها بر نقشه راه فناوری شبکه شما تأثیر می گذارند، با CommScope در ارتباط باشید. ما به عنوان یک رهبر جهانی در زیرساخت های شبکه، انگشت خود را روی نبض صنعت و روندهای نوظهور فناوری و مسائلی که آن را هدایت می کند، نگه می داریم. در ارتباط باشید و برای اتفاقات بعدی آماده باشید.

انقلاب صنعتی چهارم، خاستگاه و تکامل آن در قرن بیست و یکم. IOT Times، مقاله؛ 22 ژانویه 2021

ii اشتراک تلفن های هوشمند در سراسر جهان 2016-2021؛ آمار؛ 22 اوت 2022

III. Edge Compute Imperative; Lumen Technologies، کاغذ سفید؛ آوریل 2021