Logo 25 Jahre KAN

KANBrief Przemysł 4.0: czy to naprawdę rewolucja?

Kryteria realizacji koncepcji Przemysł 4.0

© chombosan - Fotolia.com

Każdy mówi o „Przemyśle 4.0”. Co dokładnie oznacza ta „czwarta rewolucja przemysłowa” i jakie warunki muszą być spełnione, aby mogła nastąpić? Czy naprawdę opracowywane są zupełnie nowe technologie, czy też są to istniejące technologie jedynie w nowym opakowaniu? 

W dniu 20 sierpnia 2013 r. rząd federalny Niemiec przyjął „Agendę Cyfrową 2014-2017”1. Inwestycje publiczne o wartości do 40 mld EUR rocznie mają na celu cyfryzację przemysłu, tak aby w dłuższej perspektywie czasowej zapewnić Niemcom status lokalizacji przemysłowej2. Cyfryzacja ta jest opisywana jako czwarta rewolucja przemysłowa, czyli krótko mówiąc „Przemysł 4.0”. Pojęcie „Przemysł 4.0” jest bardzo popularne w przemyśle, badaniach i edukacji i dlatego czasami jest używane nieco luźno.

Stara technologia w nowym opakowaniu?

Niektóre z technologii określanych mianem „Przemysł 4.0” znacznie wyprzedzają ogłaszaną obecnie czwartą rewolucję przemysłową. (Przemysłowy) Internet Rzeczy, big data, sztuczna inteligencja, chmura i roboty to zagadnienia, które nie są nowe. Stanowią one główną podstawę techniczną dla Przemysłu 4.0, a także są powiązane i stosowane z większą intensywnością niż dotychczas. Innowacyjność Przemysłu 4.0 polega na tym, że komponenty są w stanie komunikować się ze sobą i działać autonomicznie, niezależnie od dostawcy i poza granicami danej firmy.

Roboty prowadzą początkowo do wysokiego poziomu automatyzacji. Nawet roboty współpracujące bezpośrednio z człowiekiem niekoniecznie są od razu wdrożeniem koncepcji „Przemysł 4.0”.

Gdy przedmioty codziennego użytku są wyposażone w mikroprocesory i dodatkowe czujniki do rejestrowania ich otoczenia (takie jak temperatura i głośność dźwięku), rezultatem jest inteligentny produkt. Dodatkowy bezprzewodowy chip sprawia, że dany produkt jest jednoznacznie rozpoznawalny i umożliwia komunikację z innymi obiektami przez Internet. Tego rodzaju łączenie się w sieć jest określane jako Internet Rzeczy (IoT)3. Kiedy pojęcie to jest stosowane w odniesieniu do towarów przemysłowych i do sieci między nimi, wynik jest określany jako Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT).

IIoT generuje ogromne i przede wszystkim złożone zbiory danych: „big data”. Sztuczna inteligencja może być wykorzystywana do analizy i rozpoznawania wzorców w tak dużych zbiorach danych. Połączenie tych dwóch elementów ma na celu zwiększenie wartości dodanej (poprzez optymalizację procesów, sprzedaż danych, itp.). Chmura umożliwia stały dostęp do tych danych z dowolnego miejsca poza firmą.

Aby wymiana tych informacji stała się niezależna od dostawcy, potrzebne są znormalizowane interfejsy, protokoły i metody organizacji i kontroli procesów przemysłowych. W Niemczech pierwszym krokiem było opracowanie referencyjnego modelu architektury dla Przemysłu 4.0. Model RAMI 4.0 opisany jest w normie DIN SPEC 91345:2016-04. Amerykańskim odpowiednikiem jest Industrial Internet Reference Architecture (IIRA). Aby zapobiec powstawaniu równoległych światów, próbuje się połączyć oba modele4. Ogólnoświatowe porozumienie w sprawie zharmonizowanej architektury referencyjnej jest zasadniczym wymaganiem dla realizacji Przemysłu 4.0.

Standaryzowana transmisja, odbiór i przechowywanie danych umożliwia przetwarzanie i dalszy rozwój danych i produktów niezależnie od dostawcy. Dodatkowe oprogramowanie umożliwia niezależne działanie poszczególnych komponentów. To z kolei umożliwia rozwój, oferowanie, stosowanie i łączenie nowych rodzajów usług na najbardziej zróżnicowane sposoby. Aby to wszystko mogło zostać zrealizowane, należy wziąć pod uwagę aspekty bezpieczeństwa produktów i bezpieczeństwa informacji5.

Przemysł 4.0 = inteligentna produkcja?

Przemysł 4.0 i inteligentna produkcja są często ze sobą kojarzone. Pojęcia te nie są jednak identyczne w znaczeniu. Przemysł 4.0 stanowi techniczną przesłankę dla formy inteligentnej produkcji, która jest na przykład samokonfigurująca się i wytwarza jednorazowy, dostosowany do indywidualnych potrzeb produkt w tej samej cenie, co produkt produkowany seryjnie. Komitet Koordynacyjny ds. Inteligentnej Produkcji ISO opracowuje obecnie definicję „inteligentnej produkcji”.

Sebastian Korfmacher
korfmacher@kan.de

1 www.deutschland.de/en/topic/politics/germany-europe/digital-Agenda
2
www.bmwi.de/Redaktion/EN/Dossier/industrie-40.html
3
www.bundestag.de/blob/192512/cfa9e76cdcf46f34a941298efa7e85c9/internet_der_dinge-data.pdf (w języku niemieckim)
4 www.produktion.de/iot-by-sap/iot-by-sap/rami-und-iira-verschmelzen-jetzt-zum-welt-modell-4-0-318.html (w języku niemieckim)
5 Patrz również: Przemysł 4.0: aspekty bezpieczeństwa i zabezpieczeń, KANBrief 2/17
Źródło i dodatkowe informacje: Manzei, Schleupner, Heinze (ed.): Industrie 4.0 im internationalen Kontext, 2017