انقلاب صنعتی چهارم (industry 4) در صنایع تولیدی کوچک - قسمت اول

مقدمه

امروزه علومی مانند سیستمهای فیزیکی مجازی(Cyber Physical Systems)، رایانش ابری(Cloud Computing)، کلان دادهها(Big Data)، روباتیک پیشرفته (Advanced Robotic) ، اینترنت اشیا (Internet of Things)، واقعیت مجازی(Virtual Reality)، هوش مصنوعی(Artificial Intelligence) و غیره، برخی از تکنولوژی هایی هستند که موتور محرک تحول صنایع میباشند، این تحول به صورت دیجیتالیزه شدن (Digitalization) و همگرایی سیستمهای مجازی و فیزیکی(Cyber-Physical Syestems) نمایان میشود و آنچه را ما به عنوان فرآیندهای صنایع تولیدی میشناسیم کاملا دگرگون ساخته و مفهوم جدیدی از این صنعت را تعریف خواهد کرد.

سرعت این تحول به شکلی انقلاب گونه، سریع و غافلگیر کننده است. از این رو این تحولات اولین بار در کشور آلمان شناسایی و "انقلاب چهارم صنعتی" (Industry 4.0 ) نام گرفت، همچنین در کشور آمریکا با نام تولید هوشمند (Smart Manufacturing)، و پیرو آن در کشور های ژاپن و کرهجنوبی طی برنامههایی جامع مورد بررسی قرار گرفت.

بجای سیستمهای مجزا و بخشهای مختلف صنعت که بصورت مستقل و آفلاین فعال هستند، در مدل انقلاب چهارم صنعتی بصورت کاملا برخط با هم در ارتباط خواهند بود و با رد و بدل کردن اطلاعات بین سیستمها و بخشهای مختلف مانند خط تولید، تامین کننده و مشتری درواقع زنجیره تامینی کاملا متحد و یکپارچه به وجود میآید. جایی که انسان و ماشین در یک همکاری تنگاتنگ برای مدیریت کارخانه های هوشمند و زنجیره تامین یکپارچه فعالیت میکنند. سرعتتولید محصول، بهرهوری، قابلیت سفارشی سازی، کیفیت محصول و هوشمند سازی تنها برخی از مواردی است که این فعالیتها در راستای بهبود آنها صورت میپذیرد.

 

مشکل در چیست؟

هرچند امروزه انقلاب چهارم صنعتی در محافل مختلف سیاسی، صنعتی، رسانهها و ... مورد بحث بوده و در مورد فواید و موقعیتهایی که ایجاد خواهد کرد صحبت میشود، اما با توجه به اینکه انقلاب چهارم صنعتی یک حرکت نو پا و سریع است، هنوز یک معماری مشخص، جامع و آکادمیک که شامل جزییات باشد نداشته و جنبههای ناشناختهی زیادی دارد.

که این نقاط کور به طور خاص در مورد صنایع تولیدی کوچک و متوسط بیشتر است. نتایج تحقیقی که اخیرا توسط دپارتمان مدیریت و مهندسی صنایع دانشگاه ویرجینیای غربی در آمریکا ارایه شد نشان میدهد که تنها تعداد محدودی از مدلها، نقشه راهها، روشهای ارزیابی و چارچوبهایی که تا به امروز ارایه شده به نیازهای صنایع کوچک و متوسط برای طی کردن این دوره گذر به انقلاب چهارم صنعتی پرداخته اند.

از مواردی که میتون نام برد، اینکه شرکتها نمیدانند از کجا و چگونه شروع کنند و چگونه برای طی کردن مسیر تحول برنامه ریزی کنند، که این دانش نیازمند داشتن یک معیار و راهنما است تا هر شرکت بتواند جایگاه کنونی خود را از نظر میزان آمادگی نسبت به آن بسنجد و با استفاده از آن مراحل بعدی پیش رو را شناسایی و برای رسیدن به آنها هدفگذاری و برنامهریزیهای لازم را انجام دهد.

 

اهمیت و ضرورت

تولید کنندگان کوچک و متوسط نیروی محرک صنایع تولیدی بزرگ هر اقتصاد به حساب میآیند، به عنوان پشتوانه صنعت تولید، بنگاههای کوچک و متوسط تاثیر مهمی در سیر تحول تولید کنندگان بزرگ به انقلاب چهارم صنعتی دارند.

از طرفی نداشتن شناخت کافی از شرایط انقلاب چهارم صنعتی و جایگاه خود در اکوسیستم جدید صنعت میتواند اثرات مخربی بر این بنگاهها داشته باشد. وطبیعاتا این اتفاق مشکلات زیادی را برای صنایع بالادستی به وجود خواهد آورد.

همچنین در کنار بررسی و آماده سازی زیرساختها میزان تجربه و آشنایی مجموعه و نیروی انسانی با تکنولوژیهای مرتبط نیز یک رکن بسیار مهم است که باید سنجیده شده و برای ارتقا آن برنامه ریزی لازم صورت پذیرد.

لذا سرعت بالای تغییرات و رشد روزافزون تکنولوژیهای جدید به دو صورت بنگاههای کوچک و متوسط را تهدید میکند:

  • بی اطلاعی از روند تحول صنعت، که باعث عقب ماندن در مسیر پیشرفت و ازدست دادن قدرت رقابت شده و پیرو آن از دست دادن بازار که ممکن است حتی به تعطیلی بنگاه نیز منجر شود.
  • نداشتن برنامه و نقشه راه، که میتواند با قرار دادن بنگاهها در مسیرهای اشتباه موجب هدر رفتن وقت و منابعشان شود.

از این رو ملاحظه میشود که با توجه به نقش کلیدی بنگاههای تولیدی کوچک و متوسط در صنعت تولید، و تهدیدات ذکر شده برای جلوگیری از مختل شدن سیر پیشرفت صنایع بالادستی بررسی دقیق تر این بخش از صنعت که در تحقیقات مربوط به انقلاب چهارم صنعتی کمتر مورد توجه قرار گرفتهاند، از اهمیت بالایی برخوردار میباشد.

 

اهداف

با وجود اینکه بحث انقلاب چهارم صنعتی در سالهای اخیر و در مجامع مختلف مورد بررسی قرار گرفته و مقالات متعددی در رابطه با آن به چاپ رسیده اما تعداد محدودی از آنها بنگاههای کوچک و متوسط را مورد توجه قراردادهاند.همچنین اغلب مدلهای ارایه شده بر روی شرکت های بزرگ متمرکز میباشند، از این رو در این نوشتار تلاش شده است تا با بررسی و گردآوری نیازهای بنگاه های تولیدی کوچک و متوسط در راستای چشمانداز انقلاب چهارم صنعتی و همچنین مقایسه تعاریف و مدل های مختلف ارایه شده از انقلاب چهارم صنعتی،  این شکاف شناسایی و پوشش داده شود.

 بدین منظور به شرح زیر در چهار بخش به این موضوع پرداخته میشود:

  • ارایه تعریف و مدلی واضح و شفاف از انقلاب چهارم صنعتی مطابق با نیازهای بنگاههای کوچک و متوسط که برای آنها  قابل هضم و همچنین قابل اجرا با استفاده از بازسازی زیرساختهای موجود باشد.
  • ارایه روشی موثر برای سنجش وضعیت کنونی بنگاههای کوچک و متوسط، و شناسایی دقیق موقعیت خود نسبت به موقعیت ایدهآل در مدل انقلاب چهارم صنعتی و چالشها و موقعیتهای پیش رو.
  • ارایه روشی برای هدف گذاری که با استفاده از آن هر بنگاه بتواند با توجه به شرایط زیرساختی و جایگاه کنونی خود به صورت کاملا شخصی سازی شده برای خود هدف گذاری کوتاه مدت و بلند مدتی را انجام دهد.
  • تهیه یک ساختار که با استفاده از آن و باتوجه به هدف گذاری انجام شده بتوان یک نقشه راه بهینه برای طی کردن مسیر تحول به سمت انقلاب چهارم صنعتی را ترسیم نمود.

و در نهایت این چرخه باید قابلیت آنرا داشته باشد که به صورت پویا و مداوم ارزیابی ها صورت گیرد و مطابق با آن هدفها و نقشهراه نیز اصلاح گردد.

 

 

 در این بخش شرح مختصری بر مفاهیم و اصطلاحاتی که در بحث انقلاب چهارم صنعتی به تناوب بکار گرفته میشوند و در این تحیق نیز استفاده شدهاند ارایه میدهیم. از جمله این موارد تکنولوژیاصلی تشکیل دهنده انقلاب چهارم صنعتی هستند و برخی از آنها نیز در دسته دستاوردهای این انقلاب صنعتی قرار میگیرند.

 

 سیستم فیزیکی سایبری(Cyber Physical Systems-CPS)، یک مکانیزم کنترل یا نظارت توسط الگوریتم‌های مبتنی بر کامپیوتر است و به صورت محکمی با اینترنت و کاربران آن یکپارچه شده است. در سیستم‌های فیزیکی سایبری اجزای فیزیکی و نرم‌افزاری به شدت در هم تنیده شده‌اند و هر عملیاتی بر روی فضاهای مختلف و مقیاس‌های زمانی به روش‌های متعددی بیان میشود و روشهای رفتاری متمایز با یکدیگر به وسیله هزاران روش که با تغییر متن انجام میشود، تعامل می‌کنند.

 

رایانش ابری(Cloud Computing) ، به معنای ارایه خدمات رایانشی(ذخیره سازی، ایجاد نرمافزار، استفاده از نرمافزارها و امور مشابه) از طریق اینترنت یا ابر است.(ابر در اینجا استعاره از شبکه یا طیفی از شبکههای وسیع مانند اینترنت است).

 

اینترنت اشیا (Internet of Things-Iot)، اینترنت اشیا درواقع به ارتباط اشیای مختلف از طریق اینترنت و برقراری ارتباط با یکدیگر می پردازد تا هدف آن که فراهم کردن تجربه کاراتر و هوشمندتر است محقق شود.

 

کارخانه هوشمند(Smart Factory)، درواقع به مدلی گفته میشود که در آن استفاده از تکنولوژی ها مرتبط با اینترنت اشیا و پردازش داده در محیط کارخانه و در جهت شفاف و هوشمند سازی عملیات تولید عملی شده است.

 

سفارشی سازی انبوه(Mass Cutomization) ، سیستمی است که با استفاده از فناوری اطلاعات، فرایندها و ساختارهای سازمانی انعطاف پذیر طیف وسیعی از محصولات و خدمات را برای برطرف کردن نیازهای هریک از مشتریان با هزینهای تقریبا معادل تولید انبوه اریه میدهد.

 

بنگاههای کوچک و متوسط(Samll and Medium-sized Enterprises)، تعریف واحدی از بنگاه‌های کوچک و متوسط ارائه نشده‌است و در کشورها و سازمانهای مختلف متفاوت است. در یک طبقه‌بندی بنگاه‌های صنعتی ایران برحسب اندازه بنگاه به چهار گروه ۴۹-۱۰ نفر کارکن، ۹۹-۵۰ نفر کارکن، ۱۴۹-۱۰۰ نفر کارکن و ۱۵۰ نفر کارکن و بیشتر تفکیک شده‌اند که از این میان، سه گروه نخست در زمره بنگاه‌های کوچک و متوسط محسوب شده‌اند.

 

 کلان داده ها (Big Data)، حجم زیادی از داده های قابل استفاده هستند، تحلیل این داده ها چه به صورت برخط و چه با تاخیر، هم از نظر تجاری و هم از نظر صنعتی یک منشا ارزش افزوده میباشد. و یکی از چالش های مهم انقلاب چهارم صنعتی تجزیه و تحلیل این حجم عظیم داده میباشد.