Industri 4.0

Historien om Industri 4.0

Industri 4.0 er indledningen til en ny digital virkelighed - en virkelighed, der fundamentalt ændrer reglerne for produktion, drift og arbejde. Under den første industrielle revolution blev manuelt arbejde mekaniseret med vand- og dampkraft. I den anden industrielle revolution muliggjorde elektricitet og samlebånd en mere omkostningseffektiv produktion. I den tredje udnyttede vi computere og masseautomatisering til at gøre tingene hurtigere, bedre og smartere. Den fjerde industrielle revolution tager udgangspunkt i det foregående ved at gøre fabriksanlæggene - og de processer, de understøtter - intelligente, autonome, i realtid og forbundet på tværs af forsyningskæder og hele økosystemer.

Industri 4.0 opstod i 2010, da det tyske uddannelses- og forskningsministerium begyndte at udforske nye højteknologiske tendenser og deres potentiale for at gavne samfundet og gøre det muligt for mennesker - og virksomheder - at gøre mere med mindre. Den første officielle brug af udtrykket Industri 4.0 dukkede op året efter, da virksomheder over hele verden begyndte at tale seriøst om dets potentiale.

Tingene tog hurtigt fart på dette tidspunkt, da folk indså, at internettet kunne bruges til at forenkle dataindsamling, videresende digitale data og aktivere Internet of Things (IoT), som allerede var ved at vinde indpas i andre lande. Med tiden har landene samarbejdet om at forbedre interoperabiliteten, muliggøre digital dataindsamling og dataanalyse i realtid med fuld virtualisering og udnytte IoT.

I dag er Industri 4.0 en realitet - ikke bare et koncept - der kan realiseres fuldt ud som en del af store og små digitale transformationsinitiativer og smarte fabrikker. Virksomheder på tværs af brancher er engageret i digital transformation af deres produktionsprocesser, samlebånd og aktivintensive aktiviteter ved hjælp af Industri 4.0-teknologier.

Sådan fungerer Industri 4.0

Integration, der muliggør datastrømme i realtid mellem digitale systemer, er ikke noget nyt. Men at indfange realtidsdata fra den fysiske verden og bruge dem til at gøre det muligt at kommunikere fra maskine til maskine (M2M) i stor skala for på den måde at drive autonome produktionsprocesser på intelligente måder i fabrikker, forsyningskæder, lagre og andre steder er nyt - og centralt for Industri 4.0. Endnu større værdi er mulig, når data fra produktionsprocesser fusioneres med operationelle data fra R&D, CRM, ERP, forsyningskæde, lager og logistik og kundeservicesystemer. Virksomhederne kan opnå nye niveauer af effektivitet, automatisering, oppetid og kunderespons - og muliggøre helt nye forretnings- og servicemodeller.

Det er muligt at realisere disse værditilbud ved hjælp af en lang række nye teknologier som f.eks:

• The Internet of Things (IoT). IoT-forbundne enheder og maskiner kan forbedre, hvordan vi arbejder og lever, og hvordan samlebånd og andre produktionsprocesser, logistiksystemer, forsyningskæder og lignende fungerer. For eksempel kan IoT gøre det muligt for en intelligent fabrik at overvåge industrielle maskiner for at se efter problemer og derefter automatisk justere driften for at undgå fejl.
• Big data. Big data dækker over store, svært håndterbare datamængder - både strukturerede og ustrukturerede - som dagligt oversvømmer virksomhederne. Men det er ikke mængden af data, der er vigtig. Det er, hvad virksomhederne gør med dataene, der betyder noget. Big data kan analyseres til indsigt, der fører til bedre beslutninger og strategiske forretningsbevægelser.
• Cloud computing. Cloud computing er en abonnementsbaseret distributionsmodel, der giver skalerbarhed og hurtig, omkostningseffektiv distribution af data - selv i realtid - på tværs af organisationens systemer. Det understøtter også IoT-funktioner, som igen kan muliggøre mere effektiv drift og nye forretningsmodeller.
• Kunstig intelligens (AI) and machine learning. AI gør det muligt for maskiner at lære af erfaringer, tilpasse sig nye input og udføre menneskelignende opgaver. Machine learning, en gren af AI, er en metode til dataanalyse, der automatiserer analytisk modelbygning og gør det muligt for systemer at lære af data, identificere mønstre og træffe beslutninger med minimal menneskelig indgriben - evner, der er afgørende for at muliggøre autonome intelligente fabrikker.
• Digitale tvillinger og simuleringer. Industri 4.0 gør det muligt for organisationer at indsamle data og bruge dem til at skabe en virtuel, digital tvilling (replika) af forretningselementer eller -områder som f.eks. en produktionskæde, smart factory og forsyningskæde. Denne digitale tvilling kan bruges til at simulere driftsændringer, procesmodifikationer og andre variabler for at analysere deres indvirkning, foretage justeringer og træffe beslutninger, før ændringerne implementeres.
• 3D-print og additiv fremstilling. Med 3D-print kan producenter centralisere produkt- og komponentdesign - gemt som digital kode - og bruge 3D-print til at skabe prototyper og derefter allokere produktionen til fleksible intelligente fabrikker med ledig kapacitet eller til mindre intelligente fabrikker tæt på kunden. Det giver mulighed for kortere produktionsserier, reducerede materiale- og logistikomkostninger og hurtigere reaktion på markedet. Fremover vil kunderne kunne købe og downloade tegninger til komponenter og 3D-printe eller bearbejde dem lokalt i stedet for at fremstille, sende og opbevare en komponent centralt.
• Edge computing. Edge computing gør det muligt at analysere data på eller i nærheden af det sted, hvor de skabes (f.eks. på udstyr på en olieboreplatform på havet), og at handle ud fra analyseresultaterne. Det er ikke nødvendigt at flytte data til et servermiljø for at analysere dem, hvilket tager tid og måske ikke altid er muligt. Ved at eliminere dataoverførselstiden reducerer edge computing dataforsinkelse og svartider.
• Cyber-fysiske systemer (CPS). Cyberfysiske systemer er intelligente maskiner, der samler computerstøttede softwarekomponenter og internetforbundne mekaniske og elektroniske dele, der kommunikerer med datacentre og muliggør semi-autonome eller autonome beslutninger og operationer. I produktionsprocesser hjælper de med intelligent fremstilling ved at forbedre en fabriks fleksibilitet, produktivitet og evne til at tilpasse sig nye markedskrav.
• Autonome mobile robotter (AMR'er). Autonome robotter har længe været brugt til at udføre komplekse opgaver med stor hastighed og præcision - f.eks. på samlebånd - og de vil i stigende grad arbejde sammen med mennesker og lære af dem ved hjælp af machine learning. AMR'er navigerer intelligent rundt i faciliteter og undgår forhindringer ved at indsamle og dele big data (f.eks. miljøforhold) fra en flåde eller facilitet. Disse realtidsdata og denne synlighed kan bruges til at automatisere korrigerende handlinger eller gøre det muligt for mennesker at træffe velinformerede, rettidige beslutninger, der forbedrer forretningsresultaterne.
• Horisontal og vertikal systemintegration. Horisontal integration refererer til netværk mellem individuelle maskiner, udstyr og/eller produktionsenheder. Vertikal integration henviser typisk til at forbinde og kontrollere forskellige dele af virksomheden og den udvidede forsyningskæde, herunder partnere og leverandører. Med Industri 4.0 vil en virksomheds afdelingsfunktioner og kapaciteter blive integreret, så de i højere grad fungerer sammen på tværs af virksomheden og muliggør ægte automatiserede værdikæder.
• Cybersikkerhed. Cybersikkerhed refererer til teknologier, processer og styringsmekanismer, der arbejder sammen om at beskytte operativsystemer, netværk og data mod cyberangreb. Det er afgørende for virksomheder, der investerer i Industri 4.0-aktiveret digital transformation.