Skąd wziął się Przemysł 4.0?

Od maszyny parowej do maszyny inteligentnej

Rozumowanie jest proste: zwiększanie zysków wymaga, aby produkować więcej, szybciej i taniej, przy jednoczesnej redukcji wysiłku, jakiego wymaga przeprowadzenie procesu produkcyjnego. Myśl inżynierska już wielokrotnie odpowiadała na tak postawione zadanie, otwierając przed przemysłem nowe możliwości.

Przełomowe osiągnięcia technologiczne odbijały się echem, wywołując tzw. rewolucje przemysłowe, które powodowały znaczące przemiany w strukturze i organizacji produkcji. Nie umniejszając znaczenia przełomowych wynalazków – takich jak koło, czy pierwsze przekładnie mechaniczne – termin „rewolucja przemysłowa” po raz pierwszy pojawił się w czasach nowożytnych.

Punktem wyjścia dla tego zjawiska było spopularyzowanie napędu parowego w maszynach oraz pojazdach, co zapoczątkowało pierwszą rewolucję przemysłową. Napęd parowy pozwolił zwiększyć wydajność produkcji, poprzez zastąpienie pracy mięśni ludzkich pracą maszyn. Napęd parowy miał również rewolucyjny wpływ na rozwój środków lokomocji. W efekcie, światowy przemysł mógł się rozwinąć, dzięki znacząco większym możliwościom produkcji oraz dystrybucji dóbr.

Pojęcie drugiej rewolucji przemysłowej wiąże się z wdrożeniem linii produkcji seryjnej. Za pierwszą uważana jest linia przetwórstwa mięsnego w Cincinnati, uruchomiona w 1870 roku. Najbardziej znaną, natomiast, jest linia produkcyjna stworzona przez Henry’ego Forda w 1913 roku. Nowa organizacja pracy dawała możliwość produkcji masowej, co znalazło odzwierciedlenie w cenie, jakości i powtarzalności produktów. Zakłady, które zdecydowały się na inwestycję w przełomową wówczas technologię, w późniejszym czasie stały się potentatami w swoich branżach.

Wprowadzenie programowalnego sterownika logicznego Modicon 084, w 1969 roku, otworzyło erę automatyki przemysłowej, zapoczątkowując tym samym trzecią rewolucję przemysłową. Zastosowanie sterowników PLC, oprogramowania przemysłowego (SCADA, ERP, MES) oraz robotów przemysłowych pozwoliło na pełną kontrolę przebiegu procesu produkcji w zakładzie. Produkcja stała się transparentna, a zastosowanie tzw. „elastycznych systemów produkcyjnych” przełożyło się na nieosiągalną do tej pory wydajność, dając jednocześnie możliwość zmienności wytwarzanych produktów.

Obecnie stajemy przed czwartą rewolucją przemysłową. Jej głównymi filarami są tzw. „Internet Rzeczy(z ang. IoT, Internet of Things), „Przemysłowy Internet Rzeczy” (z ang. IIoT, Industrial Internet of Things) – pozwalające na globalny dostęp do danych oraz maszyn, „inteligencja maszynowa”, zakładająca pełną autonomizację procesów produkcyjnych, wliczając w to organizację produkcji oraz reakcję na zmiany zapotrzebowania rynku na produkt o konkretnych parametrach.

Konkurowanie o standardy

Wraz z popularyzacją nowoczesnych technologii związanych z rozwojem Internetu i sztucznej inteligencji, ośrodki naukowo-badawcze największych potęg gospodarczych, niezależnie od siebie, podjęły prace zmierzające do wykorzystania nowych narzędzi technologicznych do budowy przewagi w przemyśle.

W Stanach Zjednoczonych źródłem innowacji są Dolina Krzemowa oraz ośrodki prowadzące badania na rzecz wojska. Niemiecki przemysł maszynowy czerpie wiedzę i kadry – niezbędne do wdrażania nowych technologii – ze ścisłej współpracy z jednostkami badawczymi na uczelniach, od których wymaga się sprzężenia z dużą firmą produkcyjną. W Chinach działają rządowe programy rozwoju przemysłu, a także promocji marki „China” w perspektywie 10 lat (program „made in China 2025”).

Twórcy innowacji konkurują o narzucenie standardów, choć jednocześnie ich prace badawcze dopełniają się w ramach nurtu korzystania z osiągnięć technologicznych. Dlatego też w obiegu krąży kilka nazw oznaczających nowy trend: „czwarta rewolucja przemysłowa”, Przemysł 4.0, Industrie 4.0 oraz Industry 4.0.

Artykuł jest częścią przewodnika po Przemyśle 4.0. Przeczytaj go na www.astor.com.pl/industry4.