انقلاب صنعتی چهارم

5/5 - (1 امتیاز)

انقلاب صنعتی چهارم

نویسنده: ابوالفضل خلفی

مروری بر انقلاب های صنعتی گذشته

اولین انقلاب صنعتی

اولین انقلاب صنعتی پس از دوره‌ی تولید صنعتی اولیه به وجود آمد. این امر در انتهای قرن ۱۸ میلادی و اوایل قرن ۱۹ میلادی شروع شد. بزرگ‌ترین تغییرات در صنایع، در قالب مکانیزه شدن رخ داد. مکانیزه ‌شدن دلیل جایگزینی کشاورزی به‌عنوان ستون فقرات اقتصاد اجتماعی بود. در این‌ زمان مردم شاهد استخراج گسترده‌ی زغال‌سنگ همراه با اختراع بسیار مهم ماشین بخار بودند که دلیلی برای ایجاد نوع جدیدی از انرژی بود. این اختراع بعداً به سرعت بخشیدن ساخت و تولید راه‌آهن کار کرد و منجر به تسریع رشد اقتصادی شد.

دومین انقلاب صنعتی

پس از اولین انقلاب صنعتی و تقریباً یک قرن بعد شاهد گذر دنیا به انقلاب صنعتی دوم هستیم؛ با پیشرفت‌های گسترده در زمینه صنایع که به ظهور منبع جدیدی از انرژی از جمله الکتریسیته، گاز و نفت کمک می‌کند. نتیجه‌ی این انقلاب، اختراع موتور احتراق داخلی بود که شروع به دستیابی به حداکثر توان خود نمود. از دیگر نکات مهم دومین انقلاب صنعتی، رشد تقاضا برای فولاد، سنتز شیمیایی و روش‌های ارتباطی همچون تلگراف و تلفن بود. سرانجام، اختراع اتومبیل و هواپیما در اوایل قرن ۲۰ میلادی دلایلی هستند که تا به امروز، انقلاب صنعتی دوم را به عنوان مهم‌ترین انقلاب در نظر می‌گیریم.

سومین انقلاب صنعتی

یک قرن دیگر می‌گذرد و ما شاهد انقلاب صنعتی سوم هستیم. در نیمه‌ی دوم قرن بیستم شاهد ظهور منبع دیگری از انرژی که تا آن‌زمان غیرقابل استفاده بود هستیم؛ انرژی هسته‌ای! انقلاب صنعتی سوم؛ پیدایش الکترونیک، ارتباطات از راه دور و صد البته رایانه‌ها را به همراه داشت. با بهره‌گیری از فناوری‌های نو، انقلاب صنعتی سوم، درهای اکتشافات فضایی، پژوهش و بیوفناوری را گشود.

چهارمین انقلاب صنعتی

چکیده ای از انقلاب صنعتی چهارم

چهارمین انقلاب صنعتی که با عنوان Industry4.0 نیز شناخته می‌شود، با فناوری‌های اطلاعاتی نوظهور و مخرب آغاز شد. این‌فناوری‌های جدید سطوح بالاتری از راندمان تولید را ممکن می‌سازند. آن‌ها همچنین پتانسیل تاثیرگذاری چشمگیر بر توسعه‌ی پایدار اجتماعی و زیست ‌محیطی را دارند.

دیجیتالی‌شدن و هوشمندسازی فرآیند تولید، نیاز صنعت امروز است. صنایع تولیدی در حال حاضر از تولید انبوه به تولید سفارشی در حال تغییر هستند. پیشرفت‌های سریع در فناوری‌های ساخت و کاربردها در صنایع به افزایش بهره‌وری کمک می‌کند. اصطلاح صنعت ۴ مخفف چهارمین انقلاب صنعتی است که به عنوان سطح جدیدی از سازماندهی و کنترل بر کل زنجیره‌ی ارزش چرخه‌ی عمر محصولات تعریف می‌شود. صنعت ۴ همچنان رویایی است؛ اما یک مفهوم واقع بینانه است که شامل اینترنت اشیا، اینترنت صنعتی، تولید هوشمند و ساخت مبتنی بر ابر است. صنعت ۴ به ادغام دقیق انسان در فرایند تولید به منظور بهبود مستمر و تمرکز بر فعالیت‌های ارزش‌افزا و اجتناب از اتلافات مربوط می‌شود.

تکامل دوباره صنعتی

از دهه‌ی ۱۸۰۰ که فرآیندهای تولید جدید چشم‌انداز صنعتی را متحول کردند، تغییرات تکنولوژیکی صنعتی‌سازی منجر به تغییرات پارادایم شده ‌است که «تکامل دوباره‌ی صنعتی» نامیده می‌شود. در حال حاضر صنعت نمایانگر بخشی از اقتصاد است که تولید مواد و کالاهایی را انجام می‌دهد که به شدت مکانیزه و خودکار هستند. امروزه تولید صنعتی به لبه‌ی یک انقلاب صنعتی جدید رسیده است و کارخانه‎ی آینده به تصویر کشیده شده است.

سیستم‌های تولیدی مدرن باید به‌طور همزمان انعطاف‌پذیر، چابک، واکنش‌پذیر، یکپارچه و مقرون به صرفه باشند تا شرکت صنعتی را قادر به رقابت در میادین بین‌المللی کنند. برای توسعه و اجرای چنین سیستم‌های پیچیده‌ای شرکت‌های تولیدی باید فرآیندهای تولید خود را به‌طور مناسب و به شیوه‌ای سیستماتیک، با پیروی از رویکردهای ساختاری مبتنی بر اصول صحیح و با پشتیبانی از ابزار و روش‌های کارآمد، طراحی و مهندسی کنند.

اخیراً مفهوم صنعت ۴ (به عنوان چهارمین انقلاب صنعتی) به یک موضوع مهم تبدیل شده است که توسط دانشگاهیان، مشاوران و شرکت‌ها مورد بحث و تحقیق قرار گرفته است. صنعت ۴ در حال تغییر مدل‌های کسب‌وکار شرکت‌های تولیدی است. این‌فناوری‌ها می‌توانند از انعطاف‌پذیری، کارایی و بهره ‌وری تولید از طریق ارتباطات و اطلاعات مختلف، پشتیبانی کنند. فناوری‌های صنعت ۴ شامل تولید افزودنی، هوش مصنوعی، داده‌های بزرگ و تجزیه و تحلیل، زنجیره‌ی بلوک، اینترنت صنعتی اشیا و شبیه‌سازی است؛ اما محدود به آن نمی‌شود. فناوری‌های صنعت ۴ می‌توانند به‌طور بالقوه، نوآوری و رشد رقابتی فوق‌العاده‌ای را ارائه دهند. آن‌ها همچنین ممکن است پایداری سیستم صنعتی فعلی را بهبود بخشند.

با این‌حال پیامدهای این‌فناوری‌ها بر اهداف پایداری جامعه نیازمند توجه و ارزیابی بیشتری است. سیستم‌های تولید سنتی در عدم تعادل اکولوژیکی ضعیف خود بدنام هستند. مصرف زیاد منابع، گرم شدن کره‌ی زمین، تخریب عمومی محیط زیست و آلودگی محیط زیست، بیشتر در سیستم‌ها و فناوری‌های تولید سنتی قابل ردیابی است.

طبق نظرسنجی Mckinsey از ۱۳۰ نماینده‌ی شرکت از صنایع مختلف در چین، شرکت‌های تولیدی چینی، اشتیاق و انتظار زیادی برای صنعت 4 دارند، اما تنها ۵۷ درصد از شرکت‌های چینی برای فناوری‌های صنعت ۴ کاملاً آماده هستند. این‌مطالعه‌ی جهانی نشان داد که به مراتب کمتر از ایالات متحده (۷۱ درصد) و آلمان (۶۸ درصد) است. دلیل اصلی این است که بسیاری از شرکت‌های تولیدی ممکن است ارزش این‌فناوری‌ها را درک نکنند. اصول و اهداف فنآوری‌های صنعت  ۴ به عملکرد تجاری و اقتصادی سازمانی متعارف، محدود نمی‌شود، بلکه به یک جامعه‌ی پایدارتر کمک می‌کند.

از اولین انقلاب صنعتی، انقلاب‌های بعدی منجر به تولید شد. از ماشین‌های آب و بخار گرفته، تا تولید خودکار الکتریکی و دیجیتال که فرآیند تولید را پیچیده‌تر، خودکار و پایدارتر می‌کند. این امر به مردم کمک می‌کند تا بتوانند ماشین‌ها را ساده، کارآمد و پایدار  کنند. اصطلاح Industry 4.0 مخفف چهارمین انقلاب صنعتی است که به عنوان سطح جدیدی از سازماندهی و کنترل بر کل زنجیره‎ی ارزش چرخه‌ی عمر محصولات تعریف می‌شود و به سمت نیازهای مشتری به طور فزاینده فردی تنظیم شده است. هدف اصلی Industry 4.0 برآوردن نیازهای فردی مشتری است که بر حوزه‌هایی مانند مدیریت سفارش، تحقیق و توسعه، راه‌اندازی ساخت، تحویل تا استفاده و بازیافت محصولات تأثیر می‌گذارد.

پارادایم Industry4.0 اتصال اقلام فیزیکی مانند حسگرها، دستگاه‌ها و دارایی‌های سازمانی را هم به یکدیگر و هم به اینترنت ترویج می‌کند. هسته‌ی اصلی صنعت ۴، اینترنت اشیا است که امکان اتصال ماشین‌ها، محصولات، سیستم‌ها و افراد را فراهم می‌کند. کارخانه‌های Industry 4.0 دارای ماشین‌هایی هستند که توسط اتصال بی‌سیم و حسگرها پشتیبانی می‌شوند. این‌سنسورها به سیستمی متصل هستند که می‌تواند کل خط تولید را تجسم و نظارت کند و همچنین می‌تواند تصمیمات خود را بگیرد.

نیازهای صنعت ۴

نیاز صنعت ۴.۰ تبدیل ماشین‌های معمولی به ماشین‌های خودآگاه و خودآموز برای بهبود عملکرد کلی و مدیریت نگهداری آن‌ها با تعامل اطراف است. هدف Industry 4.0 ساخت یک پلتفرم تولید باز و هوشمند برای کاربرد اطلاعات شبکه‌ی صنعتی است. نظارت بر داده‌ها در زمان واقعی، ردیابی وضعیت و موقعیت محصول و همچنین نگهداری دستورالعمل‌ها برای کنترل فرآیندهای تولید، نیازهای اصلی Industry 4.0 است.

فناوری های صنعت ۴

صنعت ۴ یک الگوی جدید از تولید هوشمند و مستقل است. در میان مزایای متعدد، صنعت ۴ می‌تواند مدل‌های کسب‌وکار سودآور، راندمان بالاتر کیفیت و شرایط محیط کار را بهبود بخشد. با توجه به این‌مزایای بالقوه توجه زیادی را در بین محققان به خود جلب کرده است؛ اما معایبی از جمله عدم درک، هزینه‌ها، تغییرات سیستم قدیمی و مضرات انرژی بالقوه تصمیم‌گیری برای پذیرش و ارزیابی را دشوار کرده است.

فنآوری‌های صنعت ۴ ممکن است به فناوری‌های فیزیکی و دیجیتالی تقسیم شوند. فناوری‌های فیزیکی عمدتاً به فناوری‌های تولیدی مانند ساخت افزودنی یا حسگرها و هواپیماهای بدون سرنشین اشاره دارد. فناوری‌های دیجیتال عمدتاً به فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات مدرن مانند محاسبات ابری، بلاک چین، تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ و شبیه سازی اشاره دارند.

فنآوری‌های صنعت ۴ در کشورهای در حال توسعه و در شرکت‌های کوچک و متوسط، نسبتاً جدید هستند. پذیرش گسترده‌تر مستلزم درک و پیشرفت‌های عمیق‌تر به ویژه برای جمعیت‌های فاقد نمایندگی است.

فهرست و تعریف فناوری های مختلف صنعت ۴

  • تولید مواد افزودنی (چاپ سه بعدی):

یک فناوری تولیدی است که اجسام جامد سه بعدی را با استفاده از یک سری چارچوب‌های توسعه‌ی افزودنی یا لایه‌ای ایجاد می‌کند.

  • هوش مصنوعی:

حوزه‌ای از علوم کامپیوتر است که بر ایجاد ماشین‌های هوشمندی که مانند انسان کار می‌کنند و واکنش نشان می‌دهند تاکید دارد.

  • واقعیت افزوده:

نوعی نمایشگر تعاملی مبتنی بر واقعیت است؛ محیطی که قابلیت‌های نمایشگر، صدا و سایر جلوه‌های تولید شده توسط رایانه را برای بهبود تجربه‌ی دنیای واقعی به‌کار می‌گیرد.

  • ربات‌های خودمختار (رباتیک):

برای تکرار اعمال انسان در تولید استفاده می‌شوند.

  • داده‌های بزرگ و تجزیه و تحلیل:

به استراتژی تجزیه و تحلیل حجم زیادی از داده‌ها اشاره می‌کند که زمانی استفاده می‌شوند که روش‌های سنتی داده‎کاوی و مدیریت نتوانند بینش و معنای داده‌های اساسی را کشف کنند.

  • بلاک چین:

یک پایگاه داده‌ی توزیع شده است که با استفاده از فناوری رمزگذاری و احراز هویت جدید و مکانیزم اجماع در سطح شبکه، فهرستی از رکوردها را به طور کامل، توزیع شده و بدون دستکاری در حال رشد و پیوسته حفظ می‌کند.

  • ابر:

به هرگونه خدمات فناوری اطلاعات اشاره دارد که از یک ارائه‌دهنده‌ی رایانش ابری ارائه شده و قابل دسترسی است.

  • امنیت سایبری:

به روش‌های پیشگیرانه‌ای اشاره دارد که برای محافظت از اطلاعات در برابر سرقت، به خطر انداختن یا حمله استفاده می‌شود.

  • سیستم‌های کوبوتیک:

رباتی است که برای تعامل فیزیکی با انسان در یک فضای کاری مشترک طراحی شده است.

  • وسیله‌ی نقلیه‌ی هوایی بدون سرنشین (پهبادها):

هواپیمای بدون خلبان انسان در هواپیما است و معمولاً به عنوان پهپاد شناخته می‌شود.

  • سیستم موقعیت‌یابی جهانی (GPS):

یک شگفتی فنی است که توسط گروهی از ماهواره‌ها در مدار زمین امکان پذیر شده است که سیگنال‌های دقیقی را ارسال می‌کنند و به گیرنده‌های GPS امکان محاسبه و نمایش اطلاعات دقیق مکان، سرعت و زمان را به کاربر می‌دهند.

  • اینترنت اشیا صنعتی:

مجموعه‌ای از قطعات سخت افزاری است که از طریق اتصال به اینترنت اشیا با هم کار می‌کنند تا به بهبود فرایندهای تولید و صنعتی کمک کنند.

  • فناوری موبایل:

یکپارچه‌سازی فناوری ارتباطات بی‌سیم بر اساس دستگاه‌های بی‌سیم است.

  • نانو تکنولوژی:

فناوری خاصی برای کنترل اتم‌ها و مولکول‌های جداگانه برای ساخت محصولات در مقیاس ماکرو است.

  • RFID:

به فناوری‌هایی اشاره دارد که از ارتباط بی‌سیم بین یک شی (یا برچسب) و دستگاه بازجویی (یا خواننده) برای ردیابی و شناسایی خودکار چنین اشیایی استفاده می‌کنند.

  • شبیه سازی:

به فناوری‌هایی اشاره دارد که از رایانه برای تقلید از یک فرایند یا سیستم واقعی استفاده می‌کنند.

  • سنسورها و محرک‌ها:

دستگاهی است که به یک محرک فیزیکی (مانند گرما، نور، صدا، فشار، مغناطیس یا یک حرکت خاص) پاسخ می‌دهد و یک تکانه (مثل اندازه‌گیری یا عملکرد یک کنترل) را منتقل می‌کند.

مزایای صنعت ۴

صنعت چهار مزایای متعددی را برای شرکت‌ها در ابعاد مختلف ارائه می‌دهد؛ به عنوان مثال کاهش هزینه‌های نیروی کار، ساده‌سازی فرایندهای تجاری و همچنین شفافیت بیشتر در فرایند لجستیک. همه‌ی این موارد کلیدهای افزایش بهره‌وری و درآمد هستند که از این رو می‌توانند رشد اقتصادی را تحریک کنند.

ادغام محصولات هوشمند با تولید هوشمند، لجستیک هوشمند و شبکه‌های هوشمند و اینترنت اشیا منجر به دگرگونی زنجیره‌ی ارزش فعلی و ظهور مدل‌های کسب‌وکار جدید و نوآورانه می‌شود و کارخانه‌ی هوشمند را به عنصر کلیدی زیرساخت‌های هوشمند آینده تبدیل می‌کند. از این‌دیدگاه زیرساخت جدید، چندین مزیت و سود حاصل خواهد شد.

صنعت ۴ راه جدیدی برای انجام کسب‌وکار و منبع جدیدی برای ایجاد ارزش، به‌ویژه برای شرکت‌های تولیدی سنتی ارائه می‌دهد.

استفاده از فناوری تولید قابل برنامه‌ریزی پویا در ترکیب با افزایش انعطاف‌پذیری خود ماشین دارای مزایای متعددی است که از جمله‌ی آن‌ها می‌توان به سفارشی‌سازی فردی، تخصیص پویاتر منابع و ظرفیت، زمان تعویض کوتاه‌تر وکاهش پیچیدگی تولید با محدودیت‌های کمتر اشاره کرد.

برخی مزایای دیگر:

  • تولید با کیفیت بالاتر و انعطاف‌پذیر؛
  • افزایش بهره‌وری؛
  • واکنش موقت به تغییرات بازار؛
  • شخصی‌سازی محصولات؛
  • دستیابی به سطح جدیدی از رضایت مشتری؛
  • کاهش هزینه‌ها و ضایعات؛
  • شرایط کار ایمن‌تر؛
  • تعادل بین کار و زندگی؛
  • افزایش درآمد؛
  • کاهش تولید بیش‌ازحد ضایعات؛
  • کاهش مصرف انرژی و استفاده از بازیافت انرژی برای کل سیستم؛
  • صرفه‌جویی در منابع طبیعی؛
  • کمک به بعد زیست محیطی کارخانه‌های تولیدی موجود؛
  • تولید غیرمتمرکز و دیجیتالی، که در آن، عناصر تولید قادر به کنترل مستقل خود هستند؛
  • دیجیتالی‌شدن شامل همگرایی بین دنیای فیزیکی و مجازی است و تاثیر گسترده‎ای در هربخش اقتصادی خواهد داشت؛
  • تغییر شغل و مهارت‎های مورد نیاز: بازتعریف مشاغل فعلی و اتخاذ تدابیری برای انطباق نیروی کار با مشاغل جدیدی که ایجاد خواهد شد؛
  • شایستگی‌های جدید و ایجاد فرصت برای کسب مهارت‎های مورد نیاز از طریق آموزش باکیفیت؛
  • سهم بسیار بیشتر کارگران در انجام وظایف پیچیده و غیرمستقیم مانند همکاری با ماشین‌آلات در کار روزانه‎ی خود خواهند داشت؛
  • تغییرات در صرفه‌جویی در هزینه‌های لجستیک از نظر هزینه‎های حمل و نقل، انبارداری، حمل موجودی و هزینه‌های اداری؛
  • افزایش دقت پیش‌بینی تغییرات در عدم قطعیت تقاضا؛
  • کاربردهای مناسب برای دیجیتالی‌شدن در فرآیندهای لجستیک؛
  • محرک‌های اصلی برای رشد سطوح

اهداف توسعه ‎ی پایدار سازمان ملل متحد و فناوری های صنعت ۴

  • پایان‌‎دادن به فقر

فناوری‎های صنعت ۴ می‎توانند دسترسی به اطلاعات، آموزش، مراقبت‎های بهداشتی و فرصت‎های اقتصادی بیشتری را به ارمغان بیاورند که منابع و خدمات اولیه‎ی بیشتری را برای مردم فقیر فراهم می‎کند و آن‎ها را از فقر خارج می‌کند. فناوری‎های صنعت ۴ همچنین می‎توانند خسارات اقتصادی غیرمنتظره‎ را در هنگام بلایا کاهش دهند.

  • پایان‌دادن به گرسنگی

فناوری های صنعت ۴ می‎توانند کشاورزی پایدار و سیستم‎های توزیع عادلانه را ارتقا دهند تا مطمئن شوند که هیچکس، دیگر از گرسنگی رنج نمی‌برد. فناوری‎‌های صنعت ۴ همچنین به دستیابی به امنیت غذایی و بهبود تغذیه کمک می‎کنند.

  • سلامتی و تندرستی

فناوری‎های صنعت ۴ دیجیتالی‎سازی مراقبت‎های بهداشتی را ممکن می‎سازد، سبک زندگی سالم، اقدامات پیشگیرانه و خدمات بهداشتی مدرن و کارآمد را برای همه ترویج می‌کند.

  • آموزش باکیفیت

فناوری‎های صنعت ۴ می‎توانند به لذت‎ بردن از آموزش ابتدایی و متوسطه‎ی مقرون به صرفه، عادلانه و باکیفیت کمک کنند.

  • برابری جنسیتی

فناوری‎های صنعت ۴ فرصت برابر برای موفقیت در هر عملکرد و در هر سطح را برای مردان و زنان فراهم می‎کند.

  • آب تمیز و سرویس بهداشتی

فناوری‌های صنعت ۴ می‎توانند به ارائه‎ی تجهیزات مقرون به صرفه و آموزش در مورد شیوه‎های بهداشتی برای دسترسی به آب آشامیدنی و بهداشتی تمیز کمک کنند.

  • انرژی مقرون به صرفه و پاک

فناوری‎های صنعت ۴ بهره‌وری انرژی پایدار را به ارمغان می‌آورد تا امکان افزایش کیفیت و صرفه‎جویی در هزینه را برای کاربران فراهم کند.

  • کار شایسته و رشد اقتصادی

فناوری‎های صنعت ۴ تأثیر اقتصادی مستقیم و غیرمستقیم قابل توجهی دارند در حالی که به محیط زیست آسیب نمی‌رسانند. رشد اقتصادی باعث ایجاد مشاغل مناسب و رضایت‎ بخش خواهد شد.

  • صنعت، نوآوری و زیرساخت

فناوری‌های صنعت ۴ به عنوان صنایع جدید و فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات، راه‌های مهم ارتقای صنایع پایدار، سرمایه گذاری در تحقیقات علمی و نوآوری، ارتقای زیرساخت‌ها هستند.

  • کاهش نابرابری

فناوری‎‌های صنعت ۴ می‌توانند به اتصال افراد غیر مرتبط کمک کنند و به پرکردن شکاف دیجیتالی برای کاهش نابرابری در داخل و بین کشورها یا مردم کمک کنند.

  • شهرها و جوامع پایدار

فناوری‌های صنعت ۴ می‌تواند به ساخت شهرهای مدرن، پایدار، هوشمند، نظم عمومی، ایمنی و امنیت با شرایط زندگی سبز و فرهنگی کمک کنند.

  • مصرف و تولید مسئولانه

فناوری‌های صنعت ۴ در حال حاضر برای ایجاد کارایی بیشتر در صنایع، شفافیت بیشتر در زنجیره‎‌های تأمین و بهبود الگوهای تولید و مصرف استفاده می‎شوند.

  • زندگی زیر آب

فناوری‎های صنعت ۴ می‎تواند به استفاده‎ی پایدارتر از منابع اقیانوس‎‌ها کمک کند.

  • زندگی در خشکی

فناوری‎های صنعت ۴ کلید مدیریت جنگل‎‌ها و تنوع زیستی هستند.

  • صلح، عدالت و نهادهای قوی

فناوری‎های صنعت ۴ می‎توانند یک شرکت یا زنجیره‎ی تأمین مسئول، حقوق بشر و آزادی بیان را تضمین و ارتقا دهند.

  • مشارکت برای اهداف

فناوری‌های صنعت ۴ می‎توانند به همکاری با طیف وسیعی از سهام‎داران به منظور پیشبرد توسعه‎‌ی پایدار کمک کنند.

چالش ها و مسائل پیاده سازی صنعت ۴

تلاش برای به‎کارگیری صنعت ۴ چالش‎های تکنولوژیکی متنوعی را به همراه دارد که تاثیرات زیادی بر ابعاد مختلف در صنعت تولید امروزی دارد. بنابراین، توسعه‎ی یک استراتژی برای همه‎ی بازیگران درگیر در کل زنجیره‎ي ارزش، برای دستیابی به اجماع در مورد مسائل امنیتی و معماری مربوطه قبل از شروع پیاده‌سازی ضروری است.

اتخاذ این فرآیند جدید تولید شامل جنبه‌های بسیاری است و با  انواع دشواری‎ها و چالش‎ها از جمله چالش‎های علمی، فنی و اقتصادی، مشکلات اجتماعی و همچنین مسائل سیاسی مواجه است. چالش‌برانگیزترین جنبه‌های سازمان‎هایی که می‎خواهند این‎رویکرد جدید را اتخاذ کنند، مهارت‎های لمسی و صلاحیت‌های کارکنان‎شان در رابطه با مواردی مانند مهارت‎های حل مسئله، تجزیه و تحلیل شکست، توانایی مقابله با تغییرات مداوم و کارهای کاملا جدید است.

صنعت ۴ منجر به تغییرات عمیق بالقوه در چندین حوزه می‌شود که فراتر از بخش صنعتی است و امکان ایجاد مدل‎های کسب‌وکار جدید را فراهم می‌کند.

چالش و مسائل دیگر شرکت‎‌ها مربوط به نوآوری، مولفه‎‌های فناوری، پیشرفت‎های تحول دیجیتال و پیشرفت‌های فرایند ارتباط متقابل است که نقش  مهمی در هر سازمان ایفا می‌کند، همان‎طور که در بالا ذکر شد، صنعت۴ که شامل ارائه‌ی روشی جدید برای تولید است، ارتباط نزدیکی با دیجیتالی کردن تمام دارایی‎های فیزیکی و ادغام در اکوسیستم‎های دیجیتال همه‎ی شرکای زنجیره‌ی ارزش دارد.

تولید در حال حاضر هم فرصت‎ها و هم چالش‎ها را به همراه دارد، بنابراین نه رهبران کسب‎وکار و نه سیاست‎گذاران نمی‎توانند به پاسخ‌های قدیمی در محیط تولید جدید تکیه کنند.

بنابراین، چشم‎انداز بازار جدید و بخش صنعتی آینده از جمله فرایند هوشمند، فرصت‌های متعددی را در زمینه‎ی سودآوری و رشد نشان می‌دهد و رقابت‌پذیری سازمان‎ها را افزایش می‎دهد. علاوه بر این، شروع سرمایه‎گذاری در کارخانه‎ی هوشمند به معنای تغییرات عمیق در هر جنبه از زنجیره‎ی ارزش سازمان‎ها مانند فرآیندهای توسعه محصول، بازاریابی، تولید، تدارکات، خدمات پس ازفروش و امنیت است.

برخی از چالش‎ها و مسائل پیاده‌سازی صنعت ۴ به شرح زیر است:

– عدم اطمینان در مورد مزایای مالی به دلیل عدم وجود موارد کسب‌وکار اثبات شده که سرمایه‌گذاری را توجیه می‌کند؛

– عدم وجود استراتژی برای هماهنگی اقدامات در واحدهای مختلف سازمانی؛

– استعدادها و قابلیت‎های ازدست‎رفته، به عنوان مثال متخصصان داده؛

– فقدان شجاعت برای پیشبرد تحول بنیادین، نگرانی‌های امنیت سایبری با ارائه دهندگان شخص ثالث؛

– مشاغل فعلی در تولید با خطر بالایی برای خودکار شدن تا حد زیادی مواجه هستند. بنابراین تعداد کارگران کاهش خواهد یافت. مشاغل تولیدی باقی‏مانده شامل کارهای دانشی بیشتر و همچنین وظایف کوتاه‎ مدت و سخت‎تری خواهد بود. کارگران به طور فزاینده‌ای مجبور به نظارت بر تجهیزات خودکار هستند، در تصمیم‎گیری غیر متمرکز ادغام می‌شوند و در فعالیت‌های مهندسی به عنوان بخشی از مهندسی انتها به انتها شرکت می‌کنند؛

– افزایش پیچیدگی سازمانی در سیستم تولید نمی‌تواند توسط یک نمونه‎ی مرکزی از نقطه‌ی خاصی به بعد مدیریت شود. بنابراین تصمیم‎گیری از یک نمونه‎ی مرکزی به سمت نمونه‎های غیرمتمرکز منتقل می‌شود. نمونه‎های غیرمتمرکز به طور مستقل اطلاعات محلی را برای تصمیم‌گیری در نظر می‌گیرند. این‎ تصمیم توسط کارگران یا تجهیزاتی که از روش‎هایی از حوزه‎ی هوش مصنوعی استفاده می‌کنند، گرفته‎می‎شود؛

– مکانیزم تصمیم‎گیری و مذاکره‎ی هوشمند:

در سیستم تولید هوشمند، نیاز به استقلال و قابلیت‎های اجتماعی بیشتر به عنوان عوامل کلیدی سیستم‎های خود سازماندهی شده‎است، در حالی‎که سیستم امروزی دارای قابلیت‎های C3 یعنی عدم استقلال در سیستم‎ها است.

– پروتکل‌های IWN (Industrial wireless network) با سرعت بالا: شبکه‌ی IWN که امروزه استفاده می‌شود نمی‌تواند پهنای باند کافی برای ارتباطات سنگین و انتقال حجم بالای داده را فراهم کند؛ اما نسبت به شبکه‎های عجیب و غریب در محیط تولید برتری دارد.

– تولید داده‎های بزرگ و تجزیه و تحلیل خاص: این یک چالش برای اطمینان از کیفیت بالا و یکپارچگی داده‎های ثبت شده از سیستم تولید است. حاشیه‎نویسی موجودیت‎های داده بسیار متنوع است و ترکیب مخازن داده‎های متنوع با معنایی متفاوت برای تجزیه و تحلیل داده‎های پیشرفته یک چالش فزاینده است.

– مسائل سرمایه‌گذاری: موضوع سرمایه‎گذاری یک موضوع نسبتاً کلی برای اکثر ابتکارات مبتنی بر فنلوری جدید در تولید است. اجرای تمام ستون‏های صنعت ۴ نیاز به سرمایه‌گذاری عظیمی برای یک صنعت دارد.

– کاهش دوره‎های توسعه و نوآوری: قابلیت نوآوری بالا در حال تبدیل‎شدن به یک عامل موفقیت اساسی برای بسیاری از شرکت‌ها است.

– فروش فردی: با گذشت زمان، خریداران این‎شانس را به‎دست آوردند که شرایط تجارت را تعریف کنند. این‎روند منجر به فردی‌شدن فزاینده‎ی محصولات می‌شود.

– انعطاف‎پذیری: با توجه به ویژگی‌های بازار، انعطاف‎پذیری در تولید ضروری است.

– پایداری بیشتر هدف، بهره‌وری اقتصادی و اکولوژیکی در تولید، به دلیل افزایش قیمت منابع و همچنین تغییر اجتماعی در جنبه‎های اکولوژیکی است.

– از نقطه نظر اکولوژیکی، فناوری‎های صنعت ۴ می‎توانند مصرف انرژی و منابع را از طریق شناسایی و تجزیه و تحلیل داده‎ها در سراسر فرایندهای تولید و زنجیره تامین کاهش دهند.

– برای ابعاد پایداری اجتماعی، سیستم‎های تولید هوشمند و خود مختار می‎توانند از سلامت و ایمنی کارکنان با به عهده گرفتن وظایف یکنواخت و تکراری حمایت کنند و منجربه افزایش رضایت کارکنان شوند.

نتیجه گیری و کار آینده

هدف اصلی این‎مقاله ارائه‎ی مروری بر مفهوم صنعت ۴، چالش‌ها و مزایای اجرای صنعت ۴ بود.

برخی از مزایای واضح را می‎توان از اجرای صنعت ۴ مانند انعطاف‎پذیری، استانداردهای کیفیت، کارایی و غیره شناسایی کرد. از این‎رو، این مورد به شرکت‌ها اجازه می‎دهد تا با ایجاد ارزش‏ها، خواسته‎های مشتریان را برآورده کنند.

با این وجود اکثر شرکت‎ها به دلیل موانع اجرایی جدی‌ای که شامل عدم قطعیت در مورد مزایای مالی و فقدان دانش تخصصی می‌شود، برای شروع  فرایندهای تحول دیجیتال خود مردد هستند.

صنعت ۴ امکان تولید هوشمند، کارآمد، مؤثر، فردی و سفارشی با هزینه معقول را فراهم می‎کند. با کمک رایانه‌های سریع‌تر، ماشین‌های هوشمندتر، حسگرهای کوچک‌تر، ذخیره‌سازی و انتقال داده‌های ارزان‌تر می‌تواند ماشین‌ها و محصولات را برای برقراری ارتباط با یکدیگر و یادگیری از یکدیگر هوشمندتر کند.

همان‌طور که پیاده‎سازی صنعت ۴ افزایش می‎یابد، جریان‎های تحقیقاتی جدید باید افزایش یابد.

اصطلاح صنعت ۵ به حوزه‌های تحقیقاتی معرفی شده است که به عنوان انقلاب صنعتی بعدی در نظر گرفته می‌شوند، اما این‌تحول سیستماتیک‌تر است که علاوه بر پیامدهای صرفاً اقتصادی/ تولیدی، تأثیر بر جامعه‎ی مدنی، حاکمیت و ساختارها، و هویت انسانی را نیز شامل می‌شود.

اگر انقلاب کنونی بر روی تبدیل کارخانه‎ها به امکانات هوشمند دارای قابلیت IOT، که از محاسبات شناختی و اتصال از طریق سرورهای ابری بهره می‌برند، تأکید داشته‎باشد؛ انقلاب صنعتی پنجم بر روی بازگشت دست و ذهن انسان برای چهارچوب صنعتی متمرکز خواهد شد. از این‎انقلاب نو با عنوان ظهور هوش مصنوعی نام برده می‎شود.

انقلاب پنجم درباره‎ی ادغام و مشارکت هوش مصنوعی و هوش انسانی است. انقلاب مذکور درباره‎ی درک و نترسیدن از ویژگی‌های منحصر به فرد هوش مصنوعی همانند عدم تعصب، دقت و داده خواهد بود تا کارفرمایان بتوانند تصمیمات دقیق‎تر و بهتری برای سازمان خود بگیرند.