ادبیات نظری و پیشینه صنعت 4.0

صنعت 4.0 به عنوان یک پدیده بسیار مهم و تأثیرگذار در عصر حاضر شناخته می‌شود که به تعداد زیادی از عوامل اقتصادی و فناوری اشاره دارد. در این فایل به تبیین و بررسی مفهوم صنعت 4.0 می‌پردازیم. صنعت 4.0 به عنوان یک مفهوم نسل جدید در حوزه صنعت و تولید تأکید دارد که از یک سو توسعه فناوری‌های پیشرفته و از سوی دیگر اتصال و همکاری میان انواع سیستم‌های تولید و سازمان‌ها را در بر می‌گیرد.

سپس، به بررسی مدل بلوغ صنعت 4.0 خواهیم پرداخت. این مدل، به عنوان یک چارچوب تحلیلی، برای ارزیابی و بررسی بلوغ و آمادگی سازمان‌ها و صنایع در اجرای اصول و تکنولوژی‌های صنعت 4.0 به کار می‌رود. در انتها، به مطالعه نقشه راه فناوری برای صنعت 4.0 می‌پردازیم. نقشه راه فناوری، به عنوان یک ابزار استراتژیک، به سازمان‌ها و صنایع کمک می‌کند تا تحولات صنعت 4.0 را به صورت سازمان‌یافته و هدفمند پیگیری کنند.

اصطلاح صنعت 4.0 طیف وسیعی از مفاهیم از جمله اتوماسیون، دیجیتالی شدن، شبکه سازی و کوچک سازی را در بر می گیرد (Lasi et al., 2014) این حول محور یکپارچه سازی شبکه های پویا ارزش آفرین است که شامل یکپارچه سازی زیرساخت های فیزیکی و سیستم های نرم افزاری در داخل و در میان شاخه های مختلف، بخش های اقتصادی، صنایع و انواع صنعتی است. بر اساس مفهوم صنعت 4.0، عناصر کلیدی برای پیاده سازی زیرساخت شامل تحقیق و نوآوری، معماری مرجع، استانداردسازی و امنیت سیستم های شبکه ای است.

صنعت 4.0 تاکید قابل توجهی بر ایجاد سیستم های هوشمند و ارتباطی دارد که شامل ارتباط ماشین به ماشین و تعامل انسان و ماشین می شود. برای مدیریت موثر حجم فزاینده داده های تولید شده توسط این سیستم های هوشمند و توزیع شده، شرکت ها نیاز به ایجاد فرآیندهای مدیریت جریان داده قوی دارند. این شامل به دست آوردن و ارزیابی داده های استخراج شده از تعاملات سیستم، با هدف پیاده سازی سیستم های خودکنترلی است که می تواند به طور پیشگیرانه به مسائل عملیاتی بالقوه رسیدگی کند.

تحول به صنعت 4.0 توسط هشت پیشرفت فناوری اساسی صورت گرفته است: رباتیک تطبیقی، تجزیه و تحلیل داده ها و هوش مصنوعی (شامل تجزیه و تحلیل داده های بزرگ)، شبیه سازی، سیستم های تعبیه شده، ارتباطات و شبکه (مانند اینترنت صنعتی)، سیستم های ابری، تولید افزودنی، و فناوری های مجازی سازی این فناوری‌ها با فناوری‌های پایه مانند امنیت سایبری، حسگرها و محرک‌ها، فناوری‌های RFID، RTLS و همچنین فناوری‌های موبایل تکمیل می‌شوند.

علاوه بر این، هفت اصل طراحی مرتبط با صنعت 4.0 وجود دارد: مدیریت داده ها در زمان واقعی، قابلیت همکاری، مجازی سازی، تمرکززدایی، چابکی، جهت گیری خدمات، و فرآیندهای تجاری یکپارچه (Lidong & Guanghui, 2016) این اصول و فناوری‌های طراحی مجموعاً سازمان‌ها را قادر می‌سازد تا فرآیند انطباق صنعت 4.0 را طی کنند.

در دنیای امروز، بنگاه های صنعتی به دلیل تحولات تکنولوژیکی و اجتماعی با چالش های اقتصادی مواجه هستند. این چالش ها از آنها می خواهد که چابکی و پاسخگویی خود را بهبود بخشند تا بتوانند به طور موثر کل زنجیره ارزش را مدیریت کنند. برای دستیابی به این هدف، شرکت ها به کمک فن آوری های مجازی و فیزیکی نیاز دارند که همکاری و انطباق سریع در کسب و کار و عملیات آنها را ممکن می سازد (Ganzarain & Errasti, 2016). اجرای استراتژی‌های صنعت 4.0 برای شرکت‌ها در صنایع مختلف بسیار مهم است. با این حال، بسیاری از مدیران در مورد نتایج و هزینه های سرمایه گذاری مرتبط با پروژه های صنعت 4.0 نامطمئن هستند. علاوه بر این، آنها اغلب در مورد مفهوم صنعت 4.0 آگاهی ندارند. در این زمینه، مدل‌های بلوغ با ارائه یک درک جامع از وضعیت فعلی یک شرکت و ارائه مسیری روشن برای اجرای استراتژی‌های صنعت 4.0 نقش مهمی ایفا می‌کنند. مدل های بلوغ اولین بار در دهه 1970 ظاهر شدند و ریشه در مهندسی نرم افزار دارند (Nolan, 1973; Van Looy et al., 2013).