چرا Big Data هسته اصلی صنعت 4.0 است؟
چرا Big Data هسته اصلی صنعت 4.0 است؟
هوشمند سازی مدارس
چرا Big Data هسته اصلی صنعت 4.0 است؟ Industry 4.0 ادغام دنیای واقعی با دنیای مجازی است. این انقلاب دیجیتال با فناوری مشخص شده است.
از داده های بزرگ و هوش مصنوعی (AI) برای پرورش سیستم های یادگیری خودکار استفاده می کند. تولیدکنندگان در بازار امروز به دنبال دستیابی به هوش تجاری از طریق گردآوری،
تجزیه و تحلیل و به اشتراک گذاری داده ها در تمام حوزه های عملکردی کلیدی هستند تا به برتری تولید دست یابند.
اما چگونه این منجر به انقلاب صنعتی چهارم شد؟
هوشمند سازی مدارس
ارتباط متقابل بین سیستم ها و رایانه ها و توانایی تجزیه و تحلیل حجم زیادی از داده ها، وجود ماشین های هوشمندی را ممکن ساخته است که می توانند بدون دخالت انسان تصمیمات آگاهانه بگیرند.
اینترنت اشیا (IoT) سالهاست که عناصر را به هم متصل می کند، اما ارزش استخراج شده از داده ها از طریق داده های بزرگ، این اصطلاح را به سطح جدیدی ارتقا داده است: اینترنت سیستم ها.
موارد استفاده از داده های بزرگ در کارخانه ها 4.0
هوشمند سازی مدارس
مقدار اطلاعات تولید شده توسط اینترنت اشیا و سیستم های تولیدی امروزی باید به ایده های عملی تبدیل شود. به همین دلیل است.
داده‌های بزرگ اطلاعات جمع‌آوری‌شده را طبقه‌بندی می‌کند و نتیجه‌گیری‌های مرتبطی را می‌گیرد که به بهبود عملکرد شرکت‌ها به روش‌های زیر کمک می‌کند:
بهبود فرآیندهای انبار: به لطف حسگرها و دستگاه های قابل حمل، شرکت ها می توانند با تشخیص خطاهای انسانی، انجام کنترل های کیفی و نشان دادن مسیرهای تولید یا مونتاژ بهینه، کارایی عملیاتی را بهبود بخشند.
حذف تنگناها: Big Data متغیرهایی را شناسایی می کند که می توانند بدون هزینه اضافی بر عملکرد تأثیر بگذارند و تولیدکنندگان را در شناسایی مشکل راهنمایی کنند.
تقاضای پیش‌بینی‌کننده: پیش‌بینی‌های دقیق‌تر و معنادارتر به لطف تجسم فعالیت از طریق تحلیل داخلی (ترجیحات مشتری) و تحلیل خارجی (روندها و رویدادهای خارجی) فراتر از داده‌های تاریخی.
نگهداری پیش‌بینی‌کننده: حسگرهای تغذیه‌شده با داده‌ها، با شناسایی خرابی‌ها در الگوها، خرابی‌های احتمالی در عملکرد ماشین‌آلات را قبل از تبدیل شدن به یک خرابی شناسایی می‌کنند.
این سیستم یک هشدار به تجهیزات ارسال می کند تا بتواند به موقع واکنش نشان دهد.
اینها تنها بخشی از مزایای تجزیه و تحلیل داده های بزرگ در سیستم های تولیدی است، اما موارد بسیار بیشتری نیز وجود دارد. امنیت بهبود یافته، بهینه سازی بار، مدیریت زنجیره تامین، تجزیه و تحلیل عدم انطباق و غیره
کلان داده و استراتژی کسب و کار
هوشمند سازی مدارس
تجزیه و تحلیل داده های بزرگ اطلاعات ارزشمندی را در مورد عناصر کلیدی مانند بازارها یا مسیرهای تجاری ارائه می دهد و مشخص می کند که کدام یک به طور بالقوه بیشترین سود را ایجاد می کنند.
برای اتخاذ تصمیمات استراتژیک مانند برنامه های توسعه و توسعه یا تجزیه و تحلیل مالی اساسی است. بنابراین از دو جنبه اصلی به منبعی ضروری برای بخش صنعتی تبدیل شده است:
زمینه بیش از حد به هم پیوسته
هوشمند سازی مدارس
درصد بسیار بالا و رو به رشدی از فعالیت های تجاری از طریق اینترنت انجام می شود یا به آن مربوط می شود.
این امر میزان داده های ثبت و ذخیره شده توسط شرکت ها را چه به صورت آنلاین و چه آفلاین به سطوحی تصاعدی افزایش می دهد و مدیریت و تجزیه و تحلیل این داده ها را برای مشاغل چالش برانگیز و دشوار می کند.
در حالی که سال‌ها پیش شرکت‌های صنعتی منحصراً در مناطق جغرافیایی محدود زندگی می‌کردند و تقاضای ثابت و بسیار محلی داشتند،
اکنون باید با بسیاری از شرکت‌های دیگر در شرایطی زندگی کنند که موانع فیزیکی وجود ندارد. در این زمینه جدید، اطلاعات قدرت است، اما تنها در صورتی که به درستی از آن استفاده شود.
اگر شرکتی تصمیم بگیرد که داده‌های بزرگ را پیاده‌سازی نکند، عقب می‌ماند و هر گونه مزیت رقابتی را به نفع رقبای خود از دست خواهد داد. اگر شرکتی انتخاب کند که داده های بزرگ را به صورت مکمل و بدون استراتژی پیاده سازی کند،
زمان و هزینه خود را صرف کرده است تا مانند شرکت اول به پایان برسد. اما اگر شرکتی بتواند استراتژی Big Data خود را درونی کند و فرآیندهای خود را به هم متصل کند، در محیط 4.0 بی نهایت امکانات بیشتری برای موفقیت خواهد داشت.
کارخانه های هوشمند
هوشمند سازی مدارس
Big Data به ادغام سیستم‌های جدا شده قبلی کمک می‌کند تا شرکت‌ها بتوانند تصویری کامل از فرآیندهای تولید به دست آورند.
علاوه بر این، جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌ها را خودکار می‌کند و درک بهتر وضعیت هر سیستم، هم با هم و هم به طور جداگانه را تسهیل می‌کند.
کاربرد کلان داده همچنین در استراتژی های تجاری است که مستقیماً در تولید دخیل هستند و در نتیجه سیستم هایی مانند:
- برنامه ریزی منابع سازمانی
- سیستم های مدیریت ارتباط با تامین کنندگان
- سیستم های مدیریت چرخه عمر محصول
- سیستم های سازگارتر با محیط زیست
اطلاعات در سه لایه از دیدگاه ها که شامل داده های گذشته، حال و آینده است، تجزیه و تحلیل می شود، که امکان یک دید کامل را فراهم می کند که شامل استدلال در مورد علل و پیش بینی ها در آینده است.
این رویکرد مدیریت زنجیره تامین یکپارچه مبتنی بر داده، ضمن افزایش ارزش و کارایی در فرآیند تولید، به کاهش موجودی و سرمایه مورد نیاز در میان مدت و بلند مدت کمک می کند.
Industry 4.0 بدون Big Data چه خواهد بود؟
هوشمند سازی مدارس
کارخانه‌های مدرن به طور فزاینده‌ای پیچیده‌تر و به هم مرتبط می‌شوند و چالش‌های جدیدی را ایجاد می‌کنند که اتوماسیون، با هدایت داده‌های بزرگ، می‌تواند آنها را برطرف کند.
حجم زیادی از داده‌های حاصل از اینترنت اشیا و سیستم‌های رایانه‌ای مدرن، کارخانه‌های هوشمند را قادر می‌سازد تا به سرعت کارایی خود را افزایش دهند.
امکانات ارتباط متقابل، تسهیل شده توسط اینترنت اشیا، شبکه های اطلاعاتی بسیار بزرگ و پیچیده ای را ایجاد کرده است.
بدون کلان داده، فناوری‌های 4.0 قادر به رمزگشایی و استخراج ارزش از همه آن اطلاعات به منظور یادگیری، تولید الگوهای تحلیل پیش‌بینی‌کننده و عملکرد مستقل و به این شیوه دقیق نبودند.
بنابراین، بدون Big Data، نه صنعت 4.0 وجود داشت و نه فناوری‌های هوشمندی که از آن پشتیبانی می‌کنند.
چگونه سیستم های فیزیکی سایبری را پیاده سازی کنیم؟
هوشمند سازی مدارس
اتصال و قابلیت همکاری در زمینه صنعت دیجیتالی شده بسیار مهم شده است، زیرا مسئول اتصال محصولات، ماشین‌ها، افراد و محیط زیست در یک سیستم تولید هوشمند واحد است.
ادغام این فناوری‌ها با فناوری‌های اطلاعاتی، شرکت‌ها را به سطوحی از کارآیی که قبلاً دیده نشده بود، سوق داده است.
فناوری اطلاعات از ذخیره سازی، جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها پشتیبانی می کند در حالی که فناوری های عملیاتی از ایجاد ارزش فیزیکی پشتیبانی می کنند.
این ادغام بین این دو است که باعث پیدایش «سیستم‌های فیزیکی سایبری» می‌شود که توسط یک سیستم مرکزی که عملیات را در همه سطوح کنترل و نظارت می‌کند ممکن می‌شود.
سیستم های فیزیکی سایبری از چه چیزی تشکیل شده است؟
هوشمند سازی مدارس
یک سیستم فیزیکی سایبری ادغام سیستم‌هایی با ماهیت متنوع است که هدف اصلی آن کنترل و تعامل با یک فرآیند فیزیکی و از طریق بازخورد، انطباق با شرایط جدید در زمان واقعی است.
سیستم های فیزیکی-سایبری به طور معمول به یکدیگر متصل هستند و به نوبه خود به دنیای مجازی شبکه های دیجیتال جهانی متصل هستند. آنها در تقاطع شبکه ها، محاسبات سایبرنتیک و فرآیندهای فیزیکی ایجاد می شوند.
بنابراین ویژگی های اصلی آنها عبارتند از:
- توانایی ارتباط با اشیاء فیزیکی به منظور نظارت و/یا کنترل آنها
- استفاده از اطلاعات موجود در دنیای مجازی
- در برخی موارد، توانایی یادگیری و تکامل.
سیستم های فیزیکی سایبری چگونه کار می کنند؟
هوشمند سازی مدارس
سیستم‌های فیزیکی سایبری مجموعه‌ای از سیستم‌های تعاملی هستند که توسط ماشین‌های هوشمند پشتیبانی می‌شوند که با هماهنگی و کنترل یک نهاد مرکزی، اطلاعات عملیاتی را برای کارگران واجد شرایط ارسال می‌کنند.
به این ترتیب، عملیات تولید تحت کنترل خود انجام می شود در حالی که مهندسان مستقیماً اتوماسیون ساختمان آترینا در این ماکت سایبرنتیک روی مشکلات احتمالی و راه حل های ممکن کار می کنند.
دو نوع اقدام انجام می شود:
اقدامات برنامه ریزی شده: اتوماسیون فرآیند، تعمیر و نگهداری پیش بینی و غیره.
تصمیمات اصلاحی: بهینه سازی فرآیند، حل مسئله و غیره.
چگونه سیستم های فیزیکی سایبری را پیاده سازی کنیم؟
هوشمند سازی مدارس
برای اینکه سیستم‌های فیزیکی سایبری به فرآیندهای تولید ارزش بیافزایند، چهار مرحله وجود دارد که باید هنگام اجرای آنها در نظر گرفته شود:
اتصال: منبع اصلی یک کارخانه هوشمند داده های تولید شده است. داشتن یک کارخانه بسیار متصل و فشرده بر داده، بر اساس شبکه 5G 100٪ ایمن و درجه صنعتی ضروری است.
سطح سایبری: اشیاء به هم پیوسته باید به شیوه ای مطالعه شده پیاده سازی شوند که از طریق الگوریتم ها، داده ها را پردازش و به اطلاعات تبدیل کنند.
شناخت: سیگنال های ماشین باید پردازش شوند تا به اطلاعات تبدیل شوند و بتوانند این اطلاعات را با نتایج دیگر مقایسه کنند. در این سطح، دستگاه عیوب خود را کنترل و تشخیص می دهد و از مشکلات احتمالی آگاه می شود.
پیکربندی: ماشین ها عملکرد خود را بر اساس اطلاعات تطبیق می دهند. آنها می توانند عملکرد خود را با توجه به حجم کاری یا عملکرد نادرست تغییر دهند.
چالش های اصلی
هوشمند سازی مدارس
آمادگی برای سیستم‌های فیزیکی سایبری مستلزم سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌ها و در فرآیندهای فیزیکی و فناوری است. چالش‌های اصلی که باید قبل از شروع چنین پروژه‌هایی در نظر گرفته شوند، عبارتند از:
عملکرد شبکه، از نظر تأخیر، پهنای باند و قابلیت اطمینان، تأثیر زیادی بر تعاملات بین اجزای مختلف یک سیستم سایبری فیزیکی و توانایی اجرای وظایف موازی دارد.
نیاز به بستر شبکه ای که به اندازه کافی انعطاف پذیر و تحت کنترل باشد. وقتی نوبت به انطباق با فرآیندهای مختلف و شناسایی مشکلات و علل به روشی حساس می‌رسد.
سیستم های هوشمند
هوشمند سازی مدارس
چرا Big Data هسته اصلی صنعت 4.0 است؟ نوآوری در سیستم‌های فیزیکی سایبری مبتنی بر ورودی‌های بسیاری از رشته‌ها است و به نیروی کار ماهر برای پشتیبانی و حفظ توسعه آن نیاز دارد.
این پتانسیل را دارد که صنعت را تغییر داده و بهبود بخشد و در عین حال به بسیاری از چالش‌های حیاتی رسیدگی کند.
با افزایش تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت اشیا (IoT)، نقش سیستم‌های فیزیکی سایبری (CPS) تغییر کرده و تکامل یافته و بهره‌وری، کارایی و مزایای اقتصادی را افزایش داده است.
این ادغام شامل پیشرفت‌هایی در پردازش بلادرنگ، شناسایی و فعال‌سازی بین سیستم‌های IoT و حوزه‌های فیزیکی است و قابلیت‌هایی را برای تجزیه و تحلیل سیستم ساختارهای سایبرنتیک و فیزیکی درگیر فراهم می‌کند. کلید این سیستم ها امروزه
شناخت مصنوعی است که به عنوان هوش مصنوعی در شبکه سازی افراد، فرآیندها، داده ها و اشیا تعریف می شود. از این ادغام تمام ارزش افزوده ای که سیستم های فیزیکی سایبری دارند ناشی می شود.