المستويات الأربعة لهرم الأتمتة في الصناعة 4.0 وأكثر من ذلك بكثير

ناقشنا سابقا هرم الأتمتة ونماذج الأعمال الجديدة في الصناعة 4.0 ، الآن ، في هذا المنشور ، سنناقش مستوياته الأربعة المختلفة.

المستوى الأول: المشغلات وأجهزة الاستشعار – ربط ما يجب توصيله

المستشعرات والمحركات هي الطبقات الأولى لهرم الأتمتة. يمكننا أن نقول “أشياء وأجهزة” في إنترنت الأشياء ، ويمكن أيضًا تخيل تقنيات وأنظمة أخرى هنا.

تتكون الطبقة الأولى بشكل أساسي من العناصر والمكونات التي يمكنها مناقشتها وتحديد موقعها وتعريفها بواسطة أجهزة الاستشعار والارتباط بها كحاملات بيانات. أساس إنترنت الأشياء يكاد يكون في الواقع. اربط الروابط بالحواس ، وربط الرقمية بالجسور المادية ، وقم بوضع الأساس للمستويات التالية. النظرية هي الأهم من ذلك كله.

المستوى الثاني: الخدمات الداخلية و الأنظمة – الإدارة والمراقبة

تركز طبقة المستشعر المرتبطة والبيانات بشكل أساسي على مجموعة من الخدمات والأنظمة التي تسمح بطرق جديدة لتنظيم وإدارة سلسلة القيمة.

يتضمن ذلك تطبيقات مثل مراقبة الطاقة والأنظمة ومراقبة ظروف الأصول وإدارتها ، مثل المعدات والهياكل والمرافق وما إلى ذلك. بعبارة أخرى ، نحن في الغالب نتتبع ونتحكم. على الرغم من أننا نفكر في الخطوة التالية: نحن نراقب لغرض واحد – لتطوير مهارات جديدة وتعلمها وخلقها. على الرغم من أنها جزء من المرحلة الثالثة ، إلا أنه يمكنك هنا تخيل التطبيقات التي يمكنك من خلالها إيجاد طرق لكسب المال بناءً على النتائج ، على سبيل المثال.

المستوى الثالث: الاتصال – تواصل من أجل القدرات و تطبيقات جديدة في الصناعة 4.0

إضافة إلى ذلك ، طبقة إضافية من الشبكات لا تربط فقط الخصائص ولكن أيضًا أنظمة المراقبة والبيانات. ثم تعال إلى نماذج خدمة إنترنت الأشياء و IP التي تتضمن تطبيقات ووظائف أكثر ذكاءً مثل الصيانة الوقائية / التنبؤية ، وتتبع الأصول ، وما إلى ذلك.

تركز عمليات الصيانة والمراقبة والتطبيقات الأخرى في البداية على العمليات الداخلية. ومع ذلك ، من الواضح أن بعضًا منها يمكن استخدامها وتوفيرها كمصادر دخل إضافية في إعداد النظام البيئي للعميل. على سبيل المثال من خلال تقديم عقود صيانة يمكن أن تولد دخلًا جديدًا أو تبيع خدمة لأجهزتك. مع تقليل التكاليف لنفسك (الخدمة) خدمات الخدمات في البداية (وقت تعطل أقل).

المستوى الرابع: النظم البيئية و خدمات جديدة – تحويل

أخيرًا ، تساعدك الطبقة الرابعة على الاعتماد على مهاراتك وخدماتك وتحويل البيانات إلى عدد لا يحصى من الخدمات ، اعتمادًا على السياق.

قد تشمل هذه التطبيقات التي تسمح للمستخدمين ، لا سيما عند تطوير الخدمات في النظم الإيكولوجية للبيانات والشركاء المحتملين لتخصيص سلعهم وبيع الخدمات المتقدمة. قد توفر أيضًا مصادر دخل جديدة. يمكنك أيضًا البدء في تطوير خدمة جديدة. مما يعني حدوث تحول كبير في عملك الأساسي عن طريق إضافة البيانات والذكاء من الأنظمة الذكية الخاصة بك والأنظمة الذكية الأخرى إلى شرائح عملاء جديدة تمامًا. ويمكننا أيضًا أن نرى الصناعة إنترنت الأشياء تبادل البيانات والأنظمة الأساسية لتحقيق الدخل هنا. في هذه العملية ، تقيد التكنولوجيا رؤيتك وإبداعك بدلاً من شيء يمكنك القيام به.

مرة أخرى ، مع ذلك ، يبدو أبسط مما هو شخصي. القدرة على ربط الأصول واستغلال إنترنت الأشياء من عدد أقل من الورق والهياكل التقليدية لعبور تعقيدات دمج تكنولوجيا المعلومات والتكنولوجيا التشغيلية في الطبقات الأولى. ويعد تتبع وإدارة كل شيء من الموارد إلى الهيكل وما بعده خطوة مهمة للكثيرين بالفعل.

مبادئ التصميم في الصناعة 4.0

غالبًا ما يتم استئناف الصناعة 4.0 في ستة ما يسمى بمبادئ التصميم ، والتي تعمل بشكل أساسي كجزء من رؤية Industry 4.0 وتجعل الإرشادات أكثر وضوحًا للشركات التي ترغب في فهم مشروعات الصناعة 4.0 وتحديدها وتنفيذها.

كانت مبادئ التصميم هذه قدرًا هائلاً من العمل النظري حتى تتمكن من العثور على مصطلحات أخرى ، ربما أربعة مبادئ تصميم بدلاً من ستة. إنها في الأساس سهلة للغاية – ويجب أن تسمح لنا بتوضيح ما تعنيه الصناعة 4.0 في النهاية.

المبادئ الراسخة بشكل معقول في الصناعة 4.0 هي: 1) قابلية التشغيل البيني (تُعرف الآن وبعد ذلك أيضًا باسم الاتصال) ، 2) انفتاح المعلومات (حتى الافتراضية أو التنظيم الرقمي) ، 3) اللامركزية (القرارات اللامركزية / المستقلة أو الاستقلال الذاتي على حد سواء) ، 4) القدرة في الوقت الحقيقي ، 5) المساعدة التكنولوجية وتوجيه الخدمة (كثافة الإنسان والآلة) ، و 6) نمطية

نظرة على مبادئ تصميم الصناعة 4.0 هذه ببعض التفاصيل:

الاتصال و الترابط ، و التوافقية في الصناعة 4.0

يجب عليك الارتباط بالأشياء الحقيقية ، والأشخاص ، والمعايير ، وعمليات العمل (الإنسان والآلة) ، وما إلى ذلك من أجل التحول إلى التصنيع الذكي ، أو المصانع الذكية ، أو الصناعات المتصلة. وربط جميع البيانات والشبكات التي تحتاجها. عليهم جميعا التواصل والارتباط.

يجب عليك ربط تكنولوجيا المعلومات و OT وتحتاج إلى إمكانية توصيل الأشخاص والبيانات وأجهزة الكمبيوتر وما إلى ذلك بمعدات مثل الآلات التي يمكن توصيلها من خلال أجهزة الاستشعار والأجهزة الأخرى. يتعلق الأمر في الغالب بإنترنت الأشياء وإنترنت الخدمات وإنترنت الأشخاص والخدمات والأشياء وإنترنت كل شيء بغض النظر عن الاسم الذي تريده. في الواقع ، هذا يتعلق بكل شيء.

غالبًا ما تتضمن قابلية التشغيل البيني الاتصال ، للتحدث إلى بعضنا البعض مع العديد من المعايير (العديد حقًا) مثل أنه يمكن استغلال البيانات من مصادر مختلفة. (لماذا نستخدم Industrial إنترنت الأشياء البوابات ومنصات إنترنت الأشياء والتحدث عن تكامل تكنولوجيا المعلومات والتطبيقات التشغيلية ، والتي تتجاوز التكنولوجيا وتتعلق بالتعاون البشري أيضًا ، وبالتحديد فرق تكنولوجيا المعلومات والتشغيل الفني).

وهذا يعني أيضًا أن الأجهزة المتصلة ، وتقنيات الاتصال المتصلة ، والموظفين المرتبطين ، والبيانات المتصلة ، والأشخاص المتصلين والمتعاونين مع الآلة ، والآلات والمعلومات الفردية والكاملة القابلة للتشغيل البيني ، وطبقة الأمان والبيانات ، إلخ. قابلة للتشغيل البيني ومترابطة ومرتبطة بالتكامل الرأسي والأفقي بأكثر من طريقة.

الكيانات الافتراضية و الافتراضية ، و شفافية المعلومات

قد يكون من الصعب توضيح انفتاح المعلومات (أو الافتراضية) لصديق لأنه لا يتعلق بشفافية المعلومات.

أساسيات شفافية المعلومات هي القدرة على محاكاة وإنشاء نسخ افتراضية من العناصر المادية للعالم من خلال إنشاء نماذج رقمية . تتغذى بكل هذه البيانات التي تتلقاها من خلال أجهزة الاستشعار و “الأشياء” القابلة للتشغيل المتبادل والتشغيل البيني.

انفتاح المعلومات والمحاكاة الافتراضية غير ممكنين بدون إمكانية التشغيل البيني. يجب وضع المعلومات في سياقها وسياق الأنظمة ، ودمج المعلومات من مصادر أخرى أيضًا. قد تدعي أنك بحاجة إلى المعرفة من البيئة الإلكترونية (الافتراضية والرقمية) والبيئة المادية في الصناعة 4.0 سيبراني فيزيائي لغة (إدراك السياق في المكان والمكان).

أخيرًا ، نحن نتحدث عن المعرفة الواعية بالسياق. في الجوهر ، هذا يعني شيئين.

(1) أن المعلومات ليست بيانات ، ذلك ديكو يتم تذكر النموذج بحيث تكون التحليلات والتحول من البيانات إلى المعلومات مهمة.

(2) تعني معرفة السياق أيضًا أن الاختلاف ليس فقط في السياق الفعلي الذي يتم فيه الحصول عليه وإثرائه ولكن أيضًا في مدى وصوله ، مما يعني المعلومات في الوقت الفعلي ، وما إلى ذلك. أفضل طريقة لوصفها لصديق هي اقتراح أن كل شيء تقريبًا يتم نسخه عمليًا.

الحكم الذاتي و قرارات مستقلة ، و اللامركزية

كما أشرنا سابقًا ، تتمثل الأهداف الرئيسية لـ Industry 4.0 في تزويد أجهزة الكمبيوتر والأنظمة الإلكترونية الفيزيائية بقرارات مستقلة.

عندها فقط ستكون المرونة والتنوع اللازمين للتغلب على عدم اليقين ، وتلبية احتياجات التخصيص ، وزيادة تعريف المصنع الذكي. موقعها في بيئة متكاملة ، وتحسين تحليلات البيانات المطلوبة وتحسين الخدمات اللوجستية المختلفة ، لتلبية متطلبات الوتيرة. في مقالتنا اللوجستية 4.0 ، تعاملنا بشكل مكثف مع عنصر الاستقلالية والقرارات المستقلة (شبه) والذكاء.

إنه جانب شامل تمامًا من اللامركزية ، بدلاً من مجرد Business 4.0 و Logistics 4.0. إنترنت الأشياء ، وحوسبة الضباب والحافة ، والذكاء الذي ينتقل إلى الحافة من خلال مجموعة من التقنيات مثل أتمتة المباني ، و blockchain ، وما إلى ذلك. في الواقع ، إنترنت الأشياء على هذا النحو هو بحكم الواقع اللامركزية. إنها حقيقة موزعة نتحدث عنها. ومع ذلك ، فإن انتقال أنظمة الإنتاج المستقلة إلى الظواهر ، وقرارات المستودعات المستقلة (الأرفف الذكية أو الروبوتات) ، والعديد من المشكلات الأخرى تنعكس بشكل أساسي في نطاق الصناعة 4.0 واللوجستيات 4.0. والأجهزة (المركبات ذاتية القيادة ، إغلاق الضوابط أو تشغيلها ، اتخاذ القرارات في الإنتاج ، الصيانة التنبؤية ، سمها ما شئت).

لا تعتبر اللامركزية والقرارات المستقلة حاسمة في التقنيات والأنظمة السيبرانية الفيزيائية في الصناعة 4.0. ولكن أيضًا في الجوانب الإنسانية. لأنه لا يمكن لجميع القرارات أتمتة التخطيط البشري بالكامل ، وتظل القرارات أساسية (مثل الروبوتات التعاونية).

من المؤكد أن نهاية النقاش حول اللامركزية والاستقلال لم تنته بعد من زاوية صنع القرار والإنسان. كان الشعار في الصناعة 4.0 هو أن القرارات يجب أن تتخذ “أعلى” في حالة حدوث مشاكل ، وما إلى ذلك. في الواقع ، هذا ليس دائمًا ممكنًا أو حتى مرغوبًا فيه.

القدرة في الوقت الحقيقي في الصناعة 4.0

إذا كنت تسعى جاهدة لتحقيق قدر أكبر من استقلالية الآلات والأنظمة الفيزيائية الإلكترونية. أنت تفعل ذلك لزيادة الكفاءة وتلبية متطلبات اقتصاد الوقت الحقيقي بشكل متزايد.

في سياقها الأوسع للتعاون والنظم البيئية ، تهتم التحليلات المتقدمة وإنترنت الأشياء والمعلومات وأنظمة الإنتاج في بيئة إنتاج ذكية بتطوير قدرات الوقت الفعلي.

لا يمكن لشفافية المعلومات والمحاكاة الافتراضية تحقيق قابلية التشغيل البيني.

لذلك ، من المعقول فقط أن التطوير الشامل وعمليات “المصنع الذكي” تتطلب إمكانات في الوقت الفعلي على مستوى البيانات. هذا يحولها إلى معلومات وإجراءات / قرارات قابلة للتنفيذ وعلى مستويات العملية وعمل هذه العمليات. تعتبر إنترنت الأشياء ذات صلة بهذا المنظور. والتي تتطرق أيضًا إلى مفاهيم التصميم المذكورة أعلاه والبيانات المتعلقة بجوانب القرار التي تمت مناقشتها سابقًا. وقادر على استبدال الأصول بسرعة في حالة حدوث أعطال.

بالإضافة إلى ذلك ، في مفهومي التصميم الأخيرين ، وتوجيه الخدمة ، والنمطية ، تعد القدرة في الوقت الفعلي مهمة.

دائره توجيه و المساعدة التقنية

اتجاه روابط الخدمة إلى اقتصاد الخدمة وإنترنت الخدمات والحقيقة الظاهرة. يجب أن يكون التصنيع أكثر تخصيصًا مما تختاره الشركة لتصنيعها للخدمات من خلال خدمات ذات قيمة مضافة. بطريقة واحدة ، فإنه يحول التصنيع الموجه للعملاء ويطور متطلبات العملاء.

ومع ذلك ، يرتبط توجيه الخدمة ببناء خدمات جديدة ذكية قائمة على البيانات فعلية للمصنعين لمتابعة نماذج الإيرادات المستندة إلى الخدمة الجديدة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المساعدة الفنية هي مبدأ رئيسي وخاصة الصيانة. لأن إنترنت الأشياء وتحليل البيانات يسمحان ببساطة بالخدمات والصيانة لـ. قامت العديد من الشركات ببساطة بتطبيق الذكاء وإنترنت الأشياء على المعدات التي يقدمونها وتعديل نموذج التشغيل الخاص بهم.

يجب أن تخدم أنظمة المساعدة أيضًا “العملاء الداخليين”: جميع العمال المحتملين الذين يجب أن يكونوا قادرين على اتخاذ القرار. تتضمن الكفاءات المتغيرة أيضًا ، بدعم من أنظمة مختلفة للقيام بذلك. وهنا نواجه اتصالًا بين البشر والآلات.

أخيرًا ، يتعلق عامل الخدمة أيضًا بإنشاء بيانات جديدة تعتمد على البيانات. ولكن أيضًا ، كنموذج خدمة ، نماذج للآلات.

نمطية في الصناعة 4.0

النمطية تعني شيئًا يعتمد على كيفية إدراكك له. الوحدات المختلفة داخل النظام البيئي الأكبر والذكي للمصنع أو ببساطة عندما تصبح المرونة والتنوع نتيجة لذلك.

هذا محمي ، من بين عناصر أخرى ، من خلال تنوع الاستخدامات وخفة الحركة في ضوء طلب المستهلك. القدرة على التخطيط لما هو غير متوقع ، والطلب المتزايد على التخصيص.

قد تجادل بأن النمطية لها علاقة بمتطلبات المستهلكين والهيئات التنظيمية وظروف السوق والعناصر الأخرى المتغيرة. هذا التحول والتنوع ، من الهياكل الثابتة ، والنمذجة المحرجة ، والتطوير الخطي والتخطيط إلى بيئة. محليًا بدون تسلسل هرمي ، تدير الوحدات النمطية.

تطوير حلول إنترنت الأشياء الرائعة باستخدام برامج وأجهزة وبنى تحتية عالية الجودة. اتصل بنا!