כמעט בלתי אפשרי כיום לחקור מגמות בתהליכים וטכנולוגיות הייצור מבלי להיתקל במונחIndustry 4.0. זה הפך למונח פופולארי בכל מקום, ואפילו קיימת סכנה ששימוש יתר על ידי אנשים שלא מבינים את משמעותו עלול להפוך אותו ל-buzzword חלול. ניתן להשתמש בו לתיאור המהפכה התעשייתית הנוכחית, מערכת טכנולוגית ספציפית כלשהיא, שיטות עבודה משולבות וגם כיעד נשגב עבור תעשיינים. אולם מהי בדיוק המשמעות של Industry 4.0 ?
מהו Industry 4.0?
למונח Industry 4.0 שורשים צנועים. הייתה זו ממשלת גרמניה שטבעה את המונח בשנת 2011 כדי לתאר פרויקט דיגיטציה של ייצור. המונח התפתח במהירות והפך למכלול של המלצות ליישומה של טכנולוגיה. אם מונח זה היה נותר בפני עצמו שם, סביר להניח שלא היינו דנים בו כלל בשנת 2020. אולם בשנת 2016, קלאוס שוואב, ראש הפורום הכלכלי העולמי, קישר את המונח למצגותיו וכתביו על המהפכה התעשייתית הרביעית. המונח התרחב מאז הרבה מעבר להמלצות ספציפיות, ומשמש כיום לתיאור מהפכת הייצור העולמית.
הגדרת Industry 4.0
בהקשר זה, המונח Industry 4.0 הופך לקל יותר לכימות. מיקומו בצומת המקשרת בין המידע והטכנולוגיות התפעוליות, ומהותו בחיבור עד מיזוג בין מערכות פיזיות ודיגיטליות בייצור התעשייתי, שבעבר היו נפרדות. מדוע זה חשוב? מכיוון שהורדת החסמים והגבולות אלה מאפשרת לחברות לשפר באופן דרמטי את היעילות, הפרודוקטיביות והזריזות – בדרכים שעד כה לא היו אפשריות כלל. כדי להבין את היקף ההשפעה של Industry 4.0 כדאי להסתכל על מה שקדם למהפכה התעשייתית הרביעית של ימינו.
ההקשר ההיסטורי של המהפכה התעשייתית הרביעית
באמצע המאה ה -18, החליפה המהפכה התעשייתית ייצור ידני במיכון ראשוני בסיסי המבוסס על כוח מים וקיטור. המהפכה השנייה התבססה על אנרגיה חשמלית וסללה דרך לקווי ייצור לייצור המוני בתחילת המאה ה-20. בשנות השבעים של המאה ה-20 המחשוב והאוטומציה גרמו למהפכה שלישית מאסיבית. כעבור מספר עשורים הגיעה המהפכה התעשייתית הרביעית, המכונה גם Industry 4.0, ועיצבה מחדש את הייצור דרך שילוב ושימוש עמוק במידע לצרכי אוטומציה, חיזוי, בקרה ואופטימיזציה של פעולות הייצור. אפשר לשים לב שקצב המהפכות הלך הואץ.
השפעת ה- Industry 4.0על שרשרת הערך
כדי להבין טוב יותר את ה-Industry 4.0 ולמה זה חשוב, כדאי לבחון את שרשרת הערך המלאה החל מן הספקים עד ללקוח הסופי. שירותים ומודלים עסקיים שהוגדרו ועוצבו מחדש בהשפעה של ייצור חכם, מאפשרים כעת לחברות לייעל ולהאיץ את הקשרים בין כל השותפים לאורך שרשרת הערך – ספקים, יצרנים ולקוחות. שרשרת הערך גם עושה שימוש בטכנולוגיה כדי ליצור אחידות בין אנשים, תהליכים ומוצרים. יצרנים וספקי שירות יכולים ליהנות כעת מגישה לנתונים בהיקפים חסרי תקדים, וזה מאפשר שליטה, הבנה ושיפור של כל היבט פעילותם.
יצירת השפעה באמצעות טכנולוגיות Industry 4.0
Industry 4.0 היא יותר ממקרה שימוש ספציפי או טכנולוגיה מסוימת. רק שימוש משולב של מספר טכנולוגיות משלימות יכול להאיץ טרנספורמציה דיגיטלית וצמיחה מסיבית.
בפרט, צוותי ההנדסה, הייצור והשירות מממשים את שיטות העבודה של ה- Industry 4.0 באמצעות הטכנולוגיות הבאות.
- האצה וסטנדרטיזציה של קישוריות תעשייתית לשיתוף ושימוש במידע: הפיכת מידע לכלי ביצועי מתחילה ביכולת לשחרר נתונים שנלכדו היסטורית בתוך ציוד, מכונות ומוצרים. בעוד שחידושים טכנולוגיים מביאים קישוריות לתוך יכולות ליבה של מכונות עצמן, היצרנים מאמצים דרכים להכניס קישוריות – גם תוך כדי סטנדרטיזציה של הקישוריות – ברצפות הייצור ובקווי המוצרים במפעלים, ואף מרחיבים אותה למכונות מהדור הקודם שמעולם לא תוכננו לשיתוף נתונים.
- האינטרנט התעשייתי של הדברים (lloT): עבור יצרנים, ה- lloT מציע תובנות מדהימות לגבי המוצרים והתפעול שלהם, באופן המאפשר גישה בטוחה לנתונים למטרות בקרה ניתוח ושיפור פעילות בדרכים חדשות. חברות יכולות למנף מידע זה כדי לקבל החלטות עסקיות חכמות מהר יותר.
- יישומי ביג-דאטה, אנליטיקה ובינה מלאכותית לטובת התייעלות: יישום של כלי אנליטיקה ובינה מלאכותית מבוססי ה-lloT וקישוריות משופרת על ציוד הייצור והמערכות הופך לסטנדרט של Industry 4.0ומסייע לעסקים לגלות דפוסי פעולה בעיתיים או חסמים המונעים התייעלות, ומקדם קבלת החלטות נכונות בזמן אמת.
- מחשוב ענן לשיפור זמינות המידע: מערכות מבוססות ענן מציעות גישה לשרתים מרוחקים ברשת האינטרנט, שם חברות יכולות לאחסן, לנהל ולעבד את הנתונים ואת ניתוחי המידע שלהן. מחשוב ענן הופך למחולל שינוי כמעט בכל היבט של ייצור מודרני, החל ממדרגיות ויעילות ועד להפחתת עלויות התפעול.
- אוטומציה ורובוטיקה להאצת הפרודוקטיביות: אוטומציה אמנם אינה מושג חדש, אולם Industry 4.0 מאפשר שימוש בנכסים חכמים יותר, המצוידים במחשבים או בכלים רובוטיים ובעלי יכולת ללמוד משימות מורכבות ומדויקות.
- מציאות רבודה (AR) המעצימה יכולותיהם של העובדים: AR מוסיפה מידע וחפצים דיגיטליים כשכבה נוספת מעל תמונת העולם הפיזי בזמן אמת ובאופן אינטראקטיבי ועוזרת לעובדים להשתמש, לתחזק ולספק שירות למכונות וציוד תעשייתי.AR מציע גם דרך חדשה להעברת הוראות עבודה בקלות לעובדים תוך כדי ביצוע משימות, באופן המשפר את יעילותם ובטיחותם.
העצימו את העסק שלכם באמצעות מודל Industry 4.0
Industry 4.0 מציע תובנות חסרות תקדים בכל חלקי הפעילות של הארגון, הנגישות גם לארגון כולו. הוא מאפשר הבנה ושיפור של כל ההיבטים בתהליך הייצור בהיקף כמעט בלתי מוגבל.
אופטימיזציית נכסים חכמה: יכולת ניטור מצב הנכסים משופרת מאפשרת לחזות, ובמקרים רבים גם למנוע השבתה שלהם, ולהבטיח פרודוקטיביות גבוהה יותר של המכונות והציוד. ניתן לתכנן את תחזוקת המכונות בצורה חכמה יותר, באמצעות שילוב של נתונים בזמן אמת ואלגוריתמים המבוססים על ביצועי העבר.
פרודוקטיביות דיגיטלית של כוח האדם: מציאות רבודה (AR) מאפשרת לעובדים לשפר את הידע ואת המיומנויות שלהם במהירות רבה יותר. הם גם מסוגלים לעבור בין משימות ביתר קלות, תוך שימוש בהנחיות עבודה דיגיטליות המשמשות כמדריך בזמן אמת. שילוב מוגבר של תהליכים אוטומטיים מבטל גם את המרווח לטעויות אנוש שכן מכונות מבצעות באופן עקבי בסטנדרט גבוה יותר.
עלויות תפעול מופחתות: יכולת ניטור בזמן אמת של כל תהליך הייצור מאפשרת לקצץ את תקורות הייצור בשיעור של עד 15%. ניתן גם להוריד את עלויות החומר בשיעור של עד 50% על ידי צמצום החומר שנשאר למיחזור ועיבוד חוזר בעזרת ניטור נכסים בזמן אמת, הוראות עבודה דיגיטליות ותחזיות מבוססות אנליזה.
ניהול ייצור סקלבילי: ככל שהמוצרים הופכים למורכבים יותר, נדרשת גמישות וזריזות רבה יותר בתהליך כדי לצמצם את זמן השבתת ציוד ולהבטיח איכות. באמצעות שילוב של IIoT , מציאות רבודה ויכולות ניתוח מידע, חברות יכולות להביא מוצרים לשוק במהירות גבוהה יותר, ולהרחיב או לצמצם את הייצור בהתאם לצורך – בקלות ובנוחות.
כיצד להתגבר על המכשולים בדרך ל- Industry 4.0
למרות שחלק מהעסקים עדיין זהירים ביחס ל-Industry 4.0, התעשייה בכללותה מאמצת את הטכנולוגיות הללו. טרנספורמציה דיגיטלית לכיוון Industry 4.0 הופכת בהדרגה לקריטית לשמירה על היתרון התחרותי. אך בעוד שרוב החברות הכירו בערכה של המהפכה התעשייתית הרביעית ובעובדה שהיא בלתי נמנעת, חלקן עדיין מתקשות להתגבר על חסמים ומכשולים בדרכן ליישום יעיל שלה.
לא ניתן לממש את הטרנספורמציה הדיגיטלית בן לילה. כל אחת מהטכנולוגיות שנדונו הינה ייחודית, וחיוני לקבוע מראש איזה שילוב של טכנולוגיות מתאים בצורה הטובה ביותר לאסטרטגיית הטרנספורמציה הדיגיטלית של הארגון שלכם ויעדיו העסקיים. ולמרות ששינוי מלא אינו מיידי, תכנון חכם וטכנולוגיה נכונה יכולים להבטיח שתהליך ה- Industry 4.0יתחיל במהירות, וימשיך ליצור ולהוסיף ערך עם צמיחתו והתרחבותו.
אולי מה שהכי מלהיב ב- Industry 4.0זה שמדובר בתחום שעדיין מתפתח. בעוד שיצרנים ברחבי העולם כבר נהנים מרווחים אמיתיים ומוכחים הודות לטכנולוגיות ה-Industry 4.0, קיים עדיין פוטנציאל ענק שטרם נוצל.
מה שברור הוא, שכמו במהפכות תעשייתיות קודמות גם ה- Industry 4.0משנה את פני הייצור כפי שאנו מכירים אותו. חברות שכבר כעת נוקטות בצעדים לקראת דיגיטציה הן אלה שמוצאות את עצמן בחזית השינוי ומובילות את השוק.
ד”ר מייקל רייטמן, סמנכ”ל פיתוח
ומנהל מרכז הפיתוח של PTC בחיפה
