پایانه‌های کاری و صنعتی هوشمند در انقلاب صنعتی چهارم (Industry 4.0)

امروزه تولید کالایی با کیفیت بالاتر، توام با بیشینه کردن بهره‌وری و کارایی، به مساله‌ای رقابتی میان تولیدکنندگان تبدیل شده است. از این‌رو اخیرا صنایع به استفاده از فناوری‌های نوین مبتنی بر اینترنت اشیاء و هوشمندسازی در فرآیند‌های خود روی آورده‌اند. پیش‌بینی می‌شود این تغییرات با فراهم آوردن امکان جمع‌آوری و دسترسی به حجم وسیعی از داده‌ها منجر به انقلابی دیگر در عرصه اقتصاد و صنعت شود که از آن با عنوان Industry 4.0 یاد می‌شود.

صنایع هوشمند با به‌کارگیری داده‌های لحظه‌ای (میزان عملکرد و چرخه عمر، وضعیت تجهیزات، مکان تجهیزات و …) و تحلیل روی آن‌ها، اطلاعات ضروری به منظور مدیریت بهینه و هوشمند خط تولید را در اختیار قرار خواهند داشت؛ مساله‌ای که نهایتا به کاهش هزینه‌ها و بهبود کارایی و کیفیت منجر می‌شود.

اینترنت اشیا، چهارمین انقلاب صنعتی

اینترنت اشیاء (IoT) یک موضوع نو ظهور با ابعاد مهم از نظر اقتصادی، فنی و اجتماعی است. محصولات مصرفی، اتومبیل‌ها و کامیون‌ها، قطعات صنعتی و ابزار آلات، سنسورهای مختلف و سایر اشیاء در حال ترکیب با شبکه و اینترنت هستند تا با بررسی و تحلیل داده‌های جمع‌آوری شده، شیوه کار و زندگی روزمره ما را تغییر و بهبود دهند.

سه انقلاب صنعتی پیشین بر اثر مکانیکی شدن، الکتریسیته و IT به وجود آمدند. با ورود بحث اینترنت اشیاء و سرویس‌های آن به حوزه تولید، از آن به عنوان انقلاب صنعتی چهارم یاد می‌شود (Industry 4.0) که گاهی با نام “اینترنت همه‌چیز” نیز شناخته می‌شود. بر اساس پیش‌بینی‌های انجام شده اثرات اینترنت اشیاء بر روی اقتصاد بسیار قابل توجه خواهد بود. برخی از این پیش‌بینی‌ها حکایت از ۱۰۰ میلیارد ابزار IoT متصل تا سال ۲۰۲۵ دارند که اثر ۱۱ تریلیون دلاری بر روی اقتصاد جهانی خواهد گذاشت.

در واقع اینترنت اشیاء به عنوان یک کاتالیزور به منظور رفع موانع بهره‌وری و ظرفیت یک سیستم عمل می‌کند که کاربردهای مختلفی در بازارها و صنایع عمودی از جمله بنادر دارد. به عنوان نمونه از مهم‌ترین کاربردهای IoT در صنعت می‌توان به، بررسی وضعیت تجهیزات (ردیابی، دما و …)، مکان‌یابی تجهیزات، وسایل نقلیه و افراد، جلوگیری از وقوع ازدحام و … اشاره کرد.

ارزش‌آفرینی اینترنت اشیا

اینترنت اشیاء مفهومی است که به زودی همه چیز از جمله خود ما را تغییر خواهد داد. اگرچه شاید این جمله کمی اغراق‌آمیز به نظر می‌رسد، اما با در نظر گرفتن اثرات «متصل شدن همه چیز» بر آموزش، ارتباطات، کسب‌وکارها، مدیریت شهری و …، ملموس‌تر خواهد شد.

شکی نیست که اینترنت یکی از مهمترین و قدرتمندترین ابداعات تاریخ بشر بوده است. در چنین شرایطی اینترنت اشیاء را در نظر بگیرید که به عنوان تحول بعدی در ارتباطات شناخته می‌شود. به وسیله IoT یک جهش بزرگ در قابلیت‌های جمع‌آوری، تحلیل و توزیع داده به وجود می‌آید که می‌تواند منجر به کسب اطلاعات، تبدیل آن به دانش و در نهایت آگاهی و اقدامات آگاهانه شود. همین امر است که اینترنت اشیاء را به موضوع بسیار مهمی تبدیل می‌کند.

به طور کلی اینترنت اشیاء به مفهومی اشاره دارد که در آن قابلیت‌های اتصال به شبکه و محاسبات، به اشیاء، سنسورها و ابزار روزمره (هر ابزاری نه تنها رایانه‌ها و گوشی‌های هوشمند) تعمیم می‌یابد و به آن‌ها اجازه تبادل داده با کمترین دخالت انسانی می‌دهد. بر اساس تعریف موسسه مک کنزی، اینترنت اشیاء عبارت است از سنسورها و محرک‌هایی که از طریق شبکه به سیستم پردازشی متصل می‌شوند. چنین سیستمی قادر به پایش و مدیریت وضعیت و فعالیت اشیاء متصل شده است. 

همچنین بنا به گزارش این موسسه معتبر، میزان ارزش‌آفرینی اینترنت اشیا در ۹ حوزه هدف تا سال ۲۰۲۵ به مقادیر نشان داده‌شده در شکل زیر خواهد رسید.

نکته مهم پیرامون مقادیر فوق این است که بر طبق پیش‌بینی‌ها، درصد قابل‌توجهی از این ارزش‌آفرینی‌ها، در کشورهای درحال‌توسعه محقق خواهد شد و در بعضی زمینه‌ها مانند کارخانه‌ها، پایانه‌های کاری و حمل‌ونقل‌ کالا، با سهم آن‌ها در کشورهای توسعه‌یافته رقابت خواهد کرد. خوشبختانه در این عرصه کشورهای در حال توسعه نیز همگام با کشورهای توسعه‌یافته، مسیر بکارگیری فناوری را به منظور بهبود فرآیندها و کاهش هزینه آغاز کرده‌اند.

به وسیله IoT  یک جهش بزرگ در قابلیت‌های جمع‌آوری، تحلیل و توزیع داده از تجهیزات و سیستم‌های صنعتی به‌وجود می‌آید که می‌تواند منجر به کسب اطلاعات، تبدیل آن به دانش و در نهایت آگاهی و اقدامات آگاهانه شود.

مزایای هوشمند سازی پایانه های کاری و صنعتی و ایجاد یک پلتفرم مرکزی مدیریت داده

به طور کلی، برخی از مهمترین مزیت‌های اتصال اشیاء به شبکه و استفاده از یک پلتفرم مرکزی به منظور جمع‌آوری و تبادل داده‌های لحظه‌ای میان اجزای مختلف در اکوسیستم صنعتی عبارت‌است از:

1. تمامی بازیگران قادر به استفاده از اطلاعات جمع‌شده در این مرکز خواهند بود.
2. تبادل داده از طریق سیستم مرکزی، جایگزین اسناد فیزیکی خواهد شد که موجب کاهش خطا و هزینه‌های پردازشی می‌شود.
3. نهایتاً این سیستم مرکزی موجب شفاف‌سازی داده‌ها و فرآیندها می‌شود. اطلاعات موجود با آخرین اطلاعات دریافتی از اجزای مختلف همگام می‌شود. داده‌ها به سرعت به‌روزرسانی شده و امکان استفاده از آن‌ها در تست بهره‎‌وری سیستم، ردیابی و مکان‌یابی تجهیزات خواهد شد و هیچ نگرانی بابت به روز نبودن یا خطای اطلاعات وجود نخواهد داشت.

بنابراین اینترنت اشیاء در پایانه‌های کاری و صنعتی، از طریق ایجاد این سیستم مرکزی دو امکان مهم به وجود می‌آورد: جمع‌آوری داده و پردازش داده.

1. جمع‌آوری داده: اولین گام از این سیستم ارتباطی جمع‌آوری داده است. این داده‌ها می‌توانند توسط سنسورهای نصب‌شده در تجهیزات مانند اطلاعات مکانی و دما، و یا تجهیزات دخیل در فرآیند حمل‌ونقل مانند پایانه‌ها، تولید شوند.
2. پردازش داده: گام بعدی پردازش داده‌های جمع‌آوری شده است که از نتیجه آن برای برنامه‌ریزی دقیق‌تر در حمل‌ونقل، حفظ امنیت و … استفاده می‌شود.

 در نتیجه نهایتاً اینترنت اشیا، مزیت‌هایی چون افزایش بهره‌وری و بهبود امنیت را برای صنعت هوشمند به ارمغان می‌آورد.