الصناعة 4.0 ، كما يطلق عليها الثورة الصناعية الرابعة ، يشير إلى تبادل البيانات والأتمتة في تكنولوجيا التصنيع. تقودها ثورة إنترنت الأشياء (IoT) ، والحوسبة السحابية ، وتكامل البيانات والتقدم التكنولوجي الآخر ؛ التي تم تقديمها إلى أنظمة الإنتاج والتصنيع لتحسين عمليات التسليم.
يهدف المفهوم أساسا إلى الجمع بين العمليات الفردية والحوسبة التي تقوم بها آلات المصانع واستيرادها على نظام السحابة ، مما يسمح للتعامل مع سير العمل وإدارة الآلات عن بعد.
من المتوقع أن تؤدي الصناعة 4.0 إلى إنشاء "مصانع ذكية" تقوم بإدارة العمليات والمسائل ذاتياً ، وتحديث المصانع التقليدية التي كانت تستخدم في السابق أنظمة غير متصلة بالإنترنت دون أي اتصال داخلي. كانت أنظمة تنفيذ التصنيع (MES) طريقة شائعة لتحديد تشغيل وتشغيل المصانع. وبالتالي سيتوجب على المفهوم أن يتطور حتى لا يتخلف عن الركب.
الصناعة 4.0 أو الإنترنت الصناعي للأشياء
إن الإنترنت الصناعي للأشياء (IIoT) هو أحد مكونات ظاهرة إنترنت الأشياء (IoT). تشير IoT إلى شبكة من أجهزة الكمبيوتر والأجهزة والأجسام التي تجمع وتتبادل كميات كبيرة من البيانات. تتم مشاركة البيانات على تقنية السحابة وتحويلها إلى معلومات مفيدة للمستخدمين النهائيين. على سبيل المثال ، قامت شركة الآلات والمعدات الأمريكية كاتربيللر مؤخرًا بإقامة شراكة مع Uptake ، وهي شركة تحليلات صناعية ، لمساعدة عملاء Caterpillar على فهم أفضل لصحة معداتهم ، ومراقبة أساطيلهم وتحسينها بشكل أكثر فاعلية.
على الرغم من أن مصطلحات IIoT و Industry 4.0 تستخدم أحيانًا بشكل تبادلي ، إلا أن IIoT هو ببساطة جزء من الصناعة 4.0. تعرف ماكينزي الصناعة 4.0 باعتبارها المرحلة التالية في رقمنة قطاع الصناعات التحويلية ، مدفوعة بأربعة اضطرابات: ارتفاع حجم البيانات ، والقدرة الحسابية والتوصيلية ، وشبكات جديدة واسعة النطاق منخفضة الطاقة ؛ ظهور التحليلات وقدرات ذكاء الأعمال ؛ أشكال جديدة من التفاعل بين الإنسان والآلة مثل واجهات اللمس وأنظمة الواقع المعزز ؛ والتحسينات في نقل الإرشادات الرقمية إلى العالم الفعلي ، مثل الروبوتات المتقدمة والطباعة ثلاثية الأبعاد.
التأثير العالمي للصناعة 4.0
يتوقع الخبراء أن الصناعة 4.0 سوف تؤدي إلى إنشاء سوق ضخم. وتقدر شركة جارتنر أن سوق إنترنت الأشياء (IoT) سيصل إلى ما يقرب من 3.7 تريليون دولار أمريكي بحلول عام 2020. بالإضافة إلى ذلك ، يتوقع مورجان ستانلي أن سوق الأمن السيبراني ، الذي يعد شرطا أساسيا في الصناعة 4.0 ، سوف تبلغ قيمته 183 مليار دولار بحلول عام 2020. كما يعتقد أن سوق الواقع الافتراضي والمضاعف سوف تبلغ قيمته 162 مليار دولار أمريكي بحلول ذلك الوقت. وبشكل عام ، من المتوقع أن تتجاوز الأسواق المكونة للصناعة 4.0 4.4 تريليون دولار أمريكي بحلول عام 2020. ومع ذلك ، يعتقد المحللون أن القيمة الحقيقية للصناعة 4.0 تأتي من تكامل التصنيع والتحليلات والبيانات مع الأتمتة مما يجعل الطريق لنماذج التشغيل الجديدة. تقرير عالمي حول توقعات الصناعة 4.0 بأن يصل سعر السوق العالمي 4.0 إلى 214 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2023 - 30٪ أعلى من القيمة المتوقعة في البداية. وتتوقع شركة McKinsey أنه من المتوقع أن تحقق ما بين 1.2 تريليون و 3.7 تريليون دولار أمريكي على مستوى العالم. ووفقًا لمسح أجرته شركة برايس ووترهاوس كوبرز ، من المقرر أن تستثمر الشركات في جميع أنحاء العالم ما يقرب من 5٪ من عائداتها سنوياً على الرقمنة وعلى أساس قطاعات الصناعة التي شملتها الدراسة ، وهذا يعادل استثمارًا عالميًا إجماليًا بقيمة 907 مليار دولار أمريكي سنويًا. في المقابل ، تتوقع الشركات البريطانية أن تستثمر حوالي 2.5٪ من حجم أعمالها.
لتحسين وقيادة التصنيع من خلال إنترنت الأشياء الصناعية ؛ شكّل شايفلر ، وهو مورد سيارات وصناعة ، شراكة إستراتيجية مع منصة واتسون آي أو تي آي بي إم لتوسيع نموذج أعمالهم وتضمين الحلول المعرفية لمنتجاتهم. في أحد التطبيقات ، يهدف Schaeffler إلى تعزيز أنظمة الصيانة التنبؤية للسكك الحديدية ، للمساعدة في تحسين الكفاءة والسلامة من خلال الأفكار الإدراكية من السحابة. سوف تكون المحامل الذكية قادرة على قياس الاهتزاز ، ودرجة الحرارة ، وعزم الدوران والسرعة الخاصة بهم ؛ إطلاق التنبيهات وإبلاغ مشغلي السكك الحديدية حول قضايا السلامة المحتملة.
لا يقتصر قبول وتطبيقات الصناعة 4.0 على الولايات المتحدة الأمريكية وأوروبا ، وتشير أبحاث McKinsey إلى أن رابطة دول جنوب شرق آسيا (ASEAN) ، التي تمتلك اقتصاداتها الأعضاء مكونات تصنيع مهمة ، لديها القدرة على تحقيق مكاسب إنتاجية بقيمة 216 مليار دولار أمريكي إلى الدولار الأمريكي. 627 مليار من هذه القيمة.
هل الشرق الأوسط يتبنى الصناعة 4.0؟
يمثل التصنيع فرصة كبيرة للشرق الأوسط حيث أن القطاعات الصناعية الراسخة تؤدي إلى دول مجهزة بشكل جيد للتعامل مع التقلبات الاقتصادية. على سبيل المثال ، تهدف الإمارات العربية المتحدة إلى زيادة مساهمة قطاع التصنيع في الناتج المحلي الإجمالي للبلاد إلى حوالي 20٪ بحلول عام 2021 ، والتي بلغت 14٪ في عام 2014.
وتكتشف شركة PwC أنه في خضم منافسة التكلفة في الشرق الأوسط ، تخلق الصناعة 4.0 إمكانات توفير 17.3 مليار دولار أمريكي سنوياً في توفير التكاليف والحصول على 16.9 مليار دولار أمريكي من العائدات الإضافية من الرقمنة والتكامل. كما يشير إلى أن الشركات في الشرق الأوسط تقوم باستثمارات كبيرة ، مما يؤدي إلى رقمنة.
لقد أخذ القطاع الصناعي في الشرق الأوسط بداية قوية لرقمنة مركزه من خلال حوسبة IIoT والحوسبة السحابية. على سبيل المثال ، تستخدم صناعة الطيران المزدهرة في المنطقة رقمنة تجربة العملاء لتزويد الركاب بمزيد من التحكم والتخصيص للخدمة التي يتلقونها. علاوة على ذلك ، تواصل شركات الطيران تعزيز خدماتها من خلال إضافة خدمات جديدة ، وتحسين تجربة العملاء وتوفير رحلة أكثر تخصيصًا للعملاء.
وبالمثل ، تخطط دوكاب ، إحدى الشركات الرائدة في تصنيع كابلات الطاقة في الشرق الأوسط ، للاستفادة من الصناعة 4.0 لتحقيق تحول كامل في سلسلة التوريد. تهدف دوكاب إلى جمع البيانات الموجودة من الآلات ودمجها مع بيانات الموردين لتبسيط العملية وتحسين اللوجيستيات وتتبع مخزون النقل العابر بكفاءة ، وبالتالي توفير الوقت وخفض التكاليف.
تقف دولة الإمارات في طليعة إنشاء المخطط الرئيسي للصناعة 4.0. وقد شكلت البلاد منظمة العفو الدولية والطباعة ثلاثية الأبعاد واستراتيجيات النقل الذاتي للسنوات القادمة - وكلها تلعب دورا استراتيجيا في تنفيذ الصناعة 4.0.
كيف يمكن للصناعات الاستفادة؟
- تحسين صنع القرار
لا تقوم الصناعة 4.0 فقط بتحويل طريقة عمل الشركات وإنتاج السلع ، ولكنها تؤثر أيضًا على كيفية عمل الأنظمة البيئية. إنه يؤثر على التفاعل بين الموردين والعملاء والمستثمرين وأصحاب المصلحة الآخرين. يسمح هذا الأخير لجميع الأطراف بالتفاعل بشكل أكثر فاعلية ويسمح لهم بالتنبؤ ، بدلاً من التفاعل.
يشكل الاتصال العمود الفقري للصناعة 4.0 ومن خلال شبكة متصلة من الأجهزة والآلات وأنظمة التحكم وأنظمة تكنولوجيا المعلومات ؛ يتم جمع البيانات وتحليلها وتفسيرها من خلال معلومات استخباراتية مبنية على النظام تفهم معنى وقدرة البيانات. ثم يتم تحويل البيانات إلى معلومات قابلة للاستخدام لتوفير معايير صنع القرار أو "الذكاء". وهذا يعني أن البيانات يجب أن تكون مرتبطة ثم يتم تحليلها لكي تصبح معلومات ، والتي تحتاج إلى تجميع وتصور لتصبح ذكاء.
في عصر الإنترنت الصناعي للأشياء (IIoT) ، يؤدي هذا المستوى من الاتصال إلى اتخاذ قرارات أفضل بكثير. تعني المراقبة أنه يمكن التخطيط للصيانة بشكل أفضل ، ويمكن تقليل وقت التعطل. فالبرمجيات واستخدام المعلومات التاريخية المخزنة تعني أنه يمكن تحديد أفضل الممارسات وتكرارها ، وإجراء التعديلات ، وتحسين الإنتاجية ، وتحقيق المزيد من الأصول القائمة.
قامت شركة جنرال إلكتريك للطيران ، على سبيل المثال ، بتغيير نموذج أعمالها من التصنيع التقليدي وبيع محركات الطائرات إلى بيع الخدمات على أساس ساعات الطيران. قاموا بتركيب أجهزة استشعار في محركاتهم التي جمعت ونقل البيانات. سمحت لهم هذه الأخيرة لاستخدام التحليلات التنبؤية للحد من تكاليف الصيانة وتعطل المحرك ، وخفض التكاليف للعميل.
- الإبداع الذكي
الصناعة 4.0 يرشد الطريقة التي يتم بها تصميم المنتجات وتطويرها. إن استخدام المستشعرات ، والأجهزة القابلة للارتداء ، وتحليلات البيانات ، والتعلم الآلي ، والتصنيع المتقدم في شكل التصنيع الإضافي ، والتحكم العددي الحاسوبي المتقدم ، والروبوتات ، يمكِّن من تحسين المنتجات - مثل تمكين النماذج الأولية السريعة واختبار أو إضافة اتصال بمنتجات غير متصلة سابقًا.
تتيح المنتجات الذكية تتبع نشاطاتها ونتائجها ، بالإضافة إلى تتبع أنشطة المنتجات الأخرى المحيطة بها. هذه المنتجات تولد البيانات التي توضح مدى جودة أدائها. على سبيل المثال ، تقوم المعدات الموجودة في ميناء الشحن أو موقع البناء باكتشاف الأعطال الميكانيكية المحتملة وتسمح بمنعها. سيقارن الجيل التالي من المنتجات كفاءة الأجهزة المتعددة ويوصي بخيارات النشر الفعالة. مثال آخر هو برنامج للسيارات التي تمكن السيارات والشاحنات والمركبات الأخرى من إصلاحها عبر تحديثات البرامج التي تم تنزيلها.
- تحويل سلسلة التوريد
تعتمد الشركات على شبكة سلاسل التوريد الخاصة بها ، والتي تأخذ شكلها الفريد اعتمادًا على الاحتياجات التشغيلية للشركة. تساعد الصناعة 4.0 في إنشاء "مصنع ذكي" يربط شبكة الإمداد بالقدرات اللوجستية ، ويبلغ عمليات التخطيط والجرد ، إلى جانب العديد من القدرات الأخرى. هذا الأخير يمكّن المنظمات من معرفة أشياء لم تكن تعرفها من قبل.
تؤثر التكنولوجيا الرقمية على تفاعل المستهلك مع منتجات الشركة وخدماتها. هذا الأخير يخلق مجموعة من التحديات والفرص المتعلقة بسلسلة التوريد ، والتي يمكن تحسينها باستخدام حلول الصناعة 4.0.
يمكن لتجربة الصناعة 4.0 المتكاملة تماما جعل سلاسل التوريد المعقدة خالية من الاحتكاك. يمكن تحسين الرؤية عبر الشبكة ، وبالتالي تقليل المخاطر وزيادة المرونة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يضيف فوائد عديدة مثل التنسيق المحسن والابتكار من خلال بيانات دقيقة. يمكن أن يساعد أيضًا في تقليل مستويات المخزون من خلال المزيد من التنبؤ الدقيق. ومع ذلك ، تأتي الميزة الرئيسية عندما تصبح سلسلة القيمة شبكة قيمة ، مما يسمح بمشاركة البيانات في الوقت الفعلي عبر الشبكة بمساعدة البيانات المتكاملة عبر الأنظمة.
على سبيل المثال ، تعمل سلسلة متاجر البقالة التي مقرها المملكة المتحدة Tesco على تقليل فرص مخزون المنتجات لتحقيق أقصى قدر من الإيرادات. وهي تستخدم أدوات التحليلات التنبؤية للتنبؤ بطلب الأطعمة المعتمدة على الطقس مثل الآيس كريم باستخدام بيانات الطقس. ثم تقوم الأدوات بضبط مستويات أمر المخزون على مستوى البلاد لضمان توفرها. وتدعي "تيسكو" أنها أنقذت حوالي 140 مليون دولار أمريكي من خلال تخفيض المخزون الضائع. إذا قاموا بذلك يدويًا ، فلن يسمحوا بوقت رد الفعل السريع.
ونظرًا لأن شبكة الإمداد الرقمي (DSN) تعمل دائمًا ، فإن أدوات ومستشعرات تستند إلى الموقع تعمل باستمرار على نقل البيانات لتوفير طرق عرض متكاملة لأوجه متعددة للشبكة دون أي تأخير يذكر. يمكن لـ DSN أيضاً معالجة مشكلات إضافية في سلسلة التوريد تتجاوز مجرد التغلب على تحديات زمن الوصول التي تجعل DSN أكثر من مجرد نقل بيانات أسرع. ويوضح كيف يمكن للشركات تطوير صورة كاملة لشبكة الإمدادات الإجمالية مما يؤدي إلى اتخاذ قرارات استراتيجية مستنيرة.
- تغيير تجربة العملاء
توصلت الأبحاث إلى أن حوالي 90٪ من مشتري B2B يقومون بالأبحاث عبر الإنترنت عند شراء المنتجات الصناعية. يتم إكمال 60 بالمائة من عملية الشراء قبل أن يجتمع العملاء وموظفو المبيعات. علاوة على ذلك ، العديد من المشترين B2B شراء المنتجات الصناعية عبر الإنترنت.
قامت العديد من الشركات المصنعة ببناء فرق إدارة المبيعات والحسابات عالية اللمس ، وكثيراً ما كانت تتمتع بقدرات فنية كبيرة في المبيعات وإدارة الحسابات. ولكن في بعض الحالات ، قد يتمكن المصنعون من تقليص الاستثمارات في فرق عالية اللمس ، حيث يتم استخدام المنصات الرقمية الجديدة في كل من المبيعات المباشرة وغير المباشرة. زيروكس ، على سبيل المثال ، أتمت مبيعاتها ومهام الدعم لديها لتمكين فرق المبيعات من التركيز على إغلاق المبيعات مع إنشاء حلول رقمية لمعالجة بعض الأسئلة الأولية الأكثر شيوعًا التي تحدث في وقت سابق في دورة المبيعات.
في جميع مراحل رحلة العميل ، يستطيع قطاع الصناعة 4.0 خلق فرص جديدة للابتكار والنمو. يمكن للبيانات التي يتم جمعها من خلال المنتجات والخدمات الذكية أن تتيح فهمًا أعمق للعملاء. يمكن للمعلومات من الأنظمة المتصلة تحسين تجربة العملاء ، والاستراتيجيات المباشرة للتسويق والبيع ، وتمكين الشركات وشركائها على نحو أفضل من تقديم دعم ما بعد البيع للعملاء ، وتعزيز علاقة العملاء.
تقوم تقنيات الصناعة 4.0 بتحويل تجربة العملاء في البيئات الرقمية والفيزيائية على حد سواء. الشركات إما استكشاف كيفية تحسين التجربة المادية أو تقديمها إلى عملائها باستخدام الواقع المعزز والواقع الافتراضي (AR / VR). في بعض الحالات ، تمكن منصات AR / VR العملاء من تجربة المنتجات وتضييق نطاق الميزات المفضلة لديهم بسرعة في تجربة واقعية وغامرة ، بدلاً من مشاهدة مجموعة محدودة من المنتجات في بيئة أكثر تقييدًا.