انقلاب صنعتی چهارم[1]، در سراسر جهان در حال تکامل است. در این مقاله چشم اندازی از انقلاب صنعتی چهارم و فراتر از آن معرفی میشود که با مشارکت یکپارچهی فناوری ارتباطات (CT)[2]، فناوری اطلاعات (IT)[3] و فناوری عملیات (OT)[4]، یعنی مشارکت CIOT[5] بنا نهاده شده است. لذا در این مقاله با مرور سه انقلاب صنعتی قبلی، استدلال میشود که برتری انقلاب صنعتی چهارم در مقایسه با انقلابهای صنعتی قبل از آن، داشتن ویژگی کلیدی مشارکت فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات است. به طور خاص، فناوری ارتباطات یک پیشنیاز اساسی در انقلاب صنعتی چهارم محسوب میشود که باعث اتصال همهجایی عناصر صنعتی میشود و پُلی بین دنیای فیزیکی و دنیای مجازی ایجاد میکند. نقش فناوری اطلاعات در انقلاب صنعتی چهارم، در حقیقت دامنهی گستردهی پلتفرمهایی است که به جمعآوری، ذخیرهسازی، تجزیه و تحلیل یکپارچهی دادههای جمعآوری شده توسط حسگرها میپردازند. همچنین فناوری عملیات در انقلاب صنعتی چهارم، به نقش تمام عناصر صنعتی که به طور مستقیم مسئول پابرجا بودن مشاغل و کارخانجات هستند، اتلاق میشود. بنابراین با هدف ایجاد یک صنعت هوشمندتر و دوستدار انسان، تاثیرات مشارکت فناوریهای ذکر شده یا همان CIOT را در انقلاب صنعتی چهارم بررسی خواهیم کرد. علاوه بر این، چالشهای فنی هموار کردن راه برای مشارکت CIOT با تأکید بر حوزه فناوری ارتباطات مورد بحث قرار میگیرد. در نهایت، نقشهی راه انقلاب صنعتی چهارم و فراتر از آن رونمایی میگردد.
کلیدواژه: انقلاب صنعتی چهارم، متاورس، دوقلوی دیجیتال، اینترنت اشیاء، هوش مصنوعی، فناوری ارتباطات، فناوری اطلاعات و فناوری عملیات.
از نظر تاریخی، تاکنون سه انقلاب صنعتی به وقوع پیوسته است که توسط نیروی بخار، نیروی الکتریکی و همچنین فناوری اطلاعات رقم زده شدهاند. در حال حاضر، چهارمین انقلاب صنعتی در سراسر جهان در حال وقوع است. انتظار میرود انقلاب صنعتی چهارم عصر جدیدی از صنعت هوشمند و انساندوست را آغاز و بازار جهانی بی سابقهای ایجاد کند [1]. مفهوم انقلاب صنعتی چهارم در چند سال گذشته به عنوان همگرایی و کاربرد تکنیکهای پیشرفته مختلف، مانند اینترنت اشیاء (IoT)[6]، دوقلوی دیجیتال، کلان داده، هوش مصنوعی (AI)[7]، XR (شامل واقعیت مجازی، واقعیت افزوده و واقعیت ترکیبی) و غیره تعمیم داده شده است. اخیراً، این تکنیکهای پیشرفته با یکدیگر ادغام شدهاند و بهعنوان متاورس، یک تغییر پارادایم امیدوارکننده، نه تنها برای انقلاب صنعتی چهارم بلکه بسیار فراتر از آن، مطرح شدهاند [2].
این امر توجه بسیاری از کشورها را در سطوح سازمانی و دولتی به خود جلب کرده است. هستهی انقلاب صنعتی چهارم در ارتباطات است و با اینترنت اشیا صنعتی (IIoT)[8] گره خورده است [3]. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، فناوری ارتباطات بخشی ضروری از انقلاب صنعتی چهارم را تشکیل میدهد، زیرا فناوری ارتباطات، حوزههای فناوری عملیات و فناوری اطلاعات را برای داشتن اینترنت اشیاء صنعتی کارآمد ادغام میکند. عملکرد فناوری اطلاعات بهطور مستقیم، ثبات، تداوم و انعطاف پذیری صنعت جهانی را تعیین میکند.
خوشبختانه، توسعه سریع فناوریهای ارتباطات، از جمله سیستمهای نسل پنجم (5G)[9] و حتی سیستمهای نسل ششم (6G)[10]، راهحلهای موثری را برای انقلاب صنعتی چهارم ارائه میدهند. به عنوان مثال، با وجود سه سناریوی اساسی در 5G، یعنی افزایش پهنای باند سیار (eMBB)[11]، ارتباطات با تأخیر کم بسیار قابل اعتماد (URLLC)[12] و ارتباطات گسترده نوع ماشین (mMTC)[13]، انتظار میرود که با استفاده از تکنیکهای 5G، اتصال عظیم با تاخیر کم، انتقال داده با سرعت بالا، کنترل از راه دور بیدرنگ و تبادل اطلاعات با ایمنی بالا در کاربردهای صنعتی به وجود خواهد آمد.
مروری بر انقلابهای صنعتی اول تا سوم
اولین انقلاب صنعتی بوسیله اولین موتور تجاری موفقی که توسط «نیوکامن» در سال 1712 طراحی شد، آغاز شد که “قدرت عضلانی” را با “قدرت ماشین” بدون وقفه جایگزین کرد. سپس این امر توسط «جی. وات» در سال 1764 بهبود یافت. پایههای انقلاب صنعتی دوم توسط «فارادی»، که مبنای نظری و عملی مهار نیروی الکتریکی را فرموله کرد، پایهگذاری شد [4]. برخلاف دو انقلاب فوق که با انواع مختلف منابع انرژی مشخص می شد، انقلاب صنعتی سوم بر پیشرفت تولید صنعتی با استفاده مشترک از قطعات کوچک الکترونیکی و فناوری اطلاعات جدید متمرکز شد و راه را برای دیجیتالی شدن صنعتی هموار کرد. در همان دوران، فناوری ارتباطات مدرن از دیدگاه عملی توسط «مارکُنی» در دهه 1900 و از دیدگاه نظری توسط «شانون» در دهه 1940 مطرح شد و فرصت های مناسبی را برای صنایع الکترونیک دیجیتال فراهم کرد. هر سه انقلاب صنعتی قبلی تأثیر زیادی هم بر تولید صنعتی امروزی و هم بر تولید ثروت و کیفیت زندگی مردم داشته است [4].
شکل 1: نمایش روند سه انقلاب صنعتی قبل، به همراه مشارکت حوزههای فناوری ارتباطات، اطلاعات و عملیات در انقلاب صنعتی چهارم [1]
انقلاب صنعتی چهارم در قالب مشارکت حوزههای فناوری ارتباطات، اطلاعات و عملیات
انقلاب صنعتی چهارم، همانطور که در شکل 1 نیز نشان داده شده است، به همکاری نزدیک سه حوزهی فناوری ارتباطات، فناوری اطلاعات و فناوری عملیات در فرایندهای تولید صنعتی نیاز دارد. در ادامه هر یک از حوزههای فناوری با جزئیات بیشتری توضیح داده میشود.
حوزهی فناوری ارتباطات: استانداردها و فناوریهای ارتباطی سیمی یا بیسیم و در مسافتهای بلند و کوتاه مانند WiFi، Bluetooth، Zigbee، LoRa، Sigfox، NB-IoT و شبکههای سلولی را در بر میگیرد. این فناوری از شبکه سازی در تضمین کیفیت خدمات برای کنترل هوشمند صنایع پشتیبانی میکند.
حوزهی فناوری اطلاعات: پلتفرمی است که جمع آوری، ذخیرهسازی و تجزیهوتحلیل یکپارچه دادههای جمعآوری شده توسط شبکههای ارتباطی را تحقق میبخشد. این امر توسط محاسبات ابری پیشرفته، دوقلو دیجیتال، هوش مصنوعی و غیره قابل انجام شده است. موضوعات خانهی هوشمند، شهر هوشمند، سلامت هوشمند، کشاورزی هوشمند و بانکداری هوشمند در این حوزه قرار میگیرند.
حوزهی فناوری عملیات: شامل تمام عناصر صنعتی است که بهطور مستقیم مسئول عملیات و نگهداری تجهیزات کارخانه، مواد، انرژی، محصولات، انتشار و غیره در تمام فعالیتهای صنعتی هستند. برای نمونه دستگاههای PLC [14]در کارخانجات که امور کنترلی را انجام میدهند و یا دستگاههای CNC [15]که عملیات تراش قطعات صنعتی را انجام میدهند در حوزهی فناوری عملیات قرار میگیرند.
توجه شود که در انقلابهای صنعتی اول تا سوم که در بخش قبل بحث شد، مشاهده میشود که فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات، هر یک به صورت مستقل در کاربردهای صنعتی توسعه یافتهاند، اما مشارکت این سه حوزه در انقلاب صنعتی چهارم به رسمیت شناخته شده است. تعامل این سه حوزه در انقلاب صنعتی چهارم، همانطور که در شکل 1 نیز نشان داده شده است، به این صورت است که دنیای فیزیکی (فناوری عملیات) به دنیای مجازی یا دیجیتال (فناوری اطلاعات) از طریق شبکههای ارتباطی (فناوری ارتباطات) متصل میگردد. لذا فناوری ارتباطات نقش کلیدی را در این ترکیب ایفا میکند، به طوریکه برای اینترنت اشیاء صنعتی “IIoT” نیز معمولاً به عنوان جزء ضروری انقلاب صنعتی چهارم در نظر گرفته میشود.
شکل 2: نمونههای کاربردی از مشارکت فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات در انقلاب صنعتی چهارم [1]
در شکل 2، نمونههای کاربردی مشارکت فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات در انقلاب صنعتی چهارم دیده میشود. در شکل 2 قسمت (الف)، کاربردی تحت عنوان «بازرسی کیفیت مبتنی بر بینایی ماشین»[16]نشان داده شده است. در این کاربرد، اطلاعات بصری محصولات در خط تولید از طریق دوربینهای صنعتی با کیفیت بالا جمعآوری میشود و سپس با استفاده از فناوری ارتباطات منتقل میشود. همچنین، الگوریتمهای بینایی ماشین مبتنی بر هوش مصنوعی که روی پلتفرم فناوری اطلاعات اجرا میشوند، تصاویر دریافتی را پردازش، تجزیه و تحلیل و درک میکنند. بر این اساس، ماشینهای موجود در حوزه فناوری اطلاعات میتوانند اهداف را شناسایی کرده و کیفیت محصولات را تشخیص دهند. این نوع شناسایی در مقایسه با بازرسی کیفیت دستی یا سنتی، از حساسیت بالاتر، دقت بیشتر و کارایی بهتری برخوردار است که به کاهش هزینههای انسانی در فرآیند تولید کمک میکند.
در شکل 2 قسمت (ب)، مشارکت سه حوزهی فناوری ذکر شده، در قالب «صنعت به کمک XR»[17] تصویر شده است. در این کاربرد، بر اساس فناوریهای واقعیت مجازی (VR)[18]، واقعیت افزوده (AR)[19]و واقعیت ترکیبی(XR)[20] اموری نظیر کمک و راهنمایی، تعامل با یکدیگر از راه دور و غیره را میتوان انجام داد. به عنوان مثال، صحنههای ضبط شده در خط تولید را میتوان مستقیماً در قالب XR به طراح محصول منتقل کرد تا او بتواند از طریق شبکههای ارتباطی قابل اعتماد ارائه شده توسط حوزه فناوری ارتباطات، راهنمایی بصری در بهبود فرآیند تولید ارائه دهد. مهمتر از آن، تکنیکهای مبتنی بر XR قادر به نشان دادن کارگرانی هستند که در خطوط مونتاژ اقدامات بیاحتیاطی انجام میدهند یا در مواقع اضطراری زنگ هشدار را به صدا در میآورند. در انقلاب صنعتی چهارم، عملیات مبتنی بر XR، کارهایی مثل رمزگذاری، بازسازی سه بعدی، تشخیص اشیاء، مدیریت محتوا و سایر موارد پیچیده را ارائه میدهند.
در شکل 2 قسمت (ج)، کاربردی تحت عنوان «بکاربری از راه دور»[21]مطرح شده است. در این کاربرد، بکاربری یا اعمال نفوذ از راه دور در بسیاری از سناریوهای صنعتی، مانند محافظت کارگران از خطر پس از فاجعه، اهمیت زیادی دارد. این برنامه به اتصالات همه جا حاضر در هر زمان و هر مکان نیاز دارد، که انجام آن توسط شبکههای تلفن همراه زمینی معمولی دشوار است. به عنوان یک راهحل، شبکه غیر زمینی (NTN)[22] به عنوان یک بلوک ساختمانی برای اعمال نفوذ از راه دور در مناطق خطرناک یا پرجمعیت عمل میکند. اعمال نفوذ از راه دور به تأخیر بسیار حساس از این رو ارتباطات فوقالعاده قابل اعتماد و با تأخیر کم، پیشنیازهای اصلی این کاربرد هستند.
در شکل 2 قسمت (د)، کاربرد تعمیر و نگهداری پیشگویانه حاصل از مشارکت سه حوزهی فناوری ارتباطات، اطلاعات و عملیات در انقلاب صنعتی چهارم نمایش داده شده است. در کاربرد سیستم تعمیر و نگهداری پیشگویانه میتوان با استفاده از شبکههای حسگر اینترنت اشیاء، الگوریتمهای یادگیری ماشین و تجزیه و تحلیل دادههای بزرگ، برخی از پیش اطلاعرسانیهای خرابی ماشین را گرفت. این امر به صاحبان/اپراتورهای ماشین اجازه میدهد تا تعمیر و نگهداری را قبل از موعد مقرر انجام دهند و در نتیجه از خرابی ناگهانی خط تولید که ممکن است باعث تلفات غیرقابل اندازهگیری شود جلوگیری شود. پیشبینیها در مورد طول عمر مفید باقیمانده اجزا ممکن است توسط دوقلو دیجیتال انجام شود که نمونهای ملموس از مشارکت فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات است. طبیعتاً، تا زمانی که مشخصات ارتباطی دقیق رعایت نشود، نظارت از راه دور وضعیت ماشینها برای مدیران غیرممکن است و از این رو نمیتوانیم از تعمیر و نگهداری پیشبینی بهره ببریم.
چشماندازی به آیندهی انقلاب صنعتی چهارم، فرصتها و محدودیتهای آن
در این بخش، برخی از چشماندازها و فرصتهای آینده در انقلاب صنعتی چهارم و فراتر از آن که در تصاویر موجود در شکل 3 نشان داده شدهاند، بررسی میشوند. در شکل 3 قسمت (الف)، اینترنت حواس صنعتی (IIoS)[23] به کمک شبکهی تجمیعی فضا-هوا-زمین (SAGIN)[24] به عنوان چشماندازی از انقلاب صنعتی چهارم و فراتر از آن مطرح است. تغییر پارادایم از IIoT به IIoS بر پیشرفت در زمینههای “اینترنت” و ارتباطات “حساس” متکی است. همانطور که فضای فعالیتهای انسانی در سراسر جهان گسترش مییابد، حمایت از صنعت در مناطق وسیع و/یا کم جمعیت (فضا، اقیانوسها، جنگلها، بیابانها، درهها، به جز چند مورد) توجه زیادی را به خود جلب میکند. اتصال متقابل یا «اینترنت» بین عناصر صنعتی در چنین سناریوهایی صرفاً با تکیه بر سیستمهای ارتباطی زمینی موجود امکان پذیر نیست. فناوری ارتباطات فعالکنندهی کلیدی این کاربرد است زیرا اتصال ریزدانه و خدمات موقعیتیابی با دقت بالا به مفهوم شبکه یکپارچه فضا-هوا-زمین (SAGIN) مربوط میشود. با ترکیب سیستمهای زمینی فناوری ارتباطات با تکنیکهای نوظهور حوزه فناوری عملیات، پدیدههایی مانند ماهوارههای مدار پایین زمین (LEO) [25]، سکوهای ارتفاع بالا (HAPs)[26]، گروههای پهپاد، و غیره، ارتباط همهجایی فضا-هوا-زمین یا SAGIN یک تغییر پارادایم در انقلاب صنعتی چهارم را شاهد خواهیم بود. وسعت و عمق خدمات ارتباطی، فعالیتهای صنعتی را نیز گسترش میدهد. علاوه بر این، اصطلاح «حساس» در IIoS طیف گستردهای از مفاهیم را در حوزههای فناوری اطلاعات در بر میگیرد که به پشتیبانی از برنامههای کاربردی گسترده مانند تشخیص انتشار، پیشبینی آب و هوا، مدیریت رویداد، نظارت بر احساسات برای کارگران و غیره کمک میکند. به طور خلاصه، IIoS با کمک SAGIN، به عنوان یک شکل معمولی از همکاری CIOT، قادر به نظارت بر محیط شبکه موجود از طریق اتصال همه جا حاضر و ارتباطات بلادرنگ است، بنابراین سطح کیفیت خدمات در شبکههای صنعتی آینده را بهبود می بخشد.
شکل 3: چشمانداز بلندپروازانه از انقلاب صنعتی چهارم و فراتر از آن [1]
در شکل 3 قسمت (ب)، مفهوم شبکههای ذخیرهساز انرژی صنعتی (Industrial EHN)[27] را داریم. انتقال برق بیسیم (WPT)[28] یک فناوری حوزه فناوری عملیات است که به منبع برق اجازه میدهد تا انرژی الکترومغناطیسی را به یک گره اینترنت اشیاء از طریق هوا، بدون سیمهای متصل به هم منتقل کند. علاوه بر این، انتقال انرژی بیسیم، ضد آب یا ضد گرد و غبار برای دستگاههای بدون تماس مورد استفاده قرار میگیرد که برای محیطهای تولید صنعتی خشن[29]با شرایط محیطی نامساعد مناسب است. سازوکارهای انتقال برق بیسیم به انواع زیر طبقه بندی میشوند [1]: 1- شارژ RF که بازده شارژ ضعیفی دارد (حدود 1 تا 10 درصد) اما فاصله شارژ قابل توجهی (در حد کیلومتر) دارد. میتوان دستگاههای راه دوری را که در محیطهای خشن کار میکنند، از این طریق شارژ کرد. 2- شارژ القایی، که بیش از 90 درصد راندمان شارژ را اما فقط در محدوده بسیار کوچک (چند سانتی متر) تضمین میکند. این امر به کارگران کارخانه اجازه میدهد تا به راحتی دستگاههای دستی خود را شارژ کنند. 3- شارژ مبتنی بر تشدید مغناطیسی، که بازده شارژ را در مقایسه با فاصله ایجاد میکند. این موضوع امیدوار کنندهترین نوع WPT برای شبکه های حسگر، وسایل نقلیه الکتریکی، شبکه هوشمند و غیره در انقلاب صنعتی چهارم را تشکیل میدهد. مهمتر از همه، با ترکیب WPT در حوزه فناوری عملیات با [30]WIT در حوزه فناوری ارتباطات و اطلاعات، مفهوم EHN، با نام مستعار، بیسیم همزمان انتقال اطلاعات و توان را ایجاد کرده است. با توسعه سریع طراحی و پیادهسازی مدار، EHN صنعتی را میتوان به آسانی تنها با اصلاحات جزئی سختافزاری در دستگاههای صنعتی تحقق بخشید. با طراحی دقیق طرح تخصیص منابع بر اساس تقاضا بین انرژی و اطلاعات، EHN از مزیت قانع کننده ارائه همزمان اطلاعات و انرژی بی سیم قابل کنترل و کارآمد در فعالیت های صنعتی برخوردار است، از این رو SWPIT ممکن است مفیدتر از مجموع اجزای تشکیل دهنده آن (WPT و WIT) در نظر گرفته شود.
در شکل 3 قسمت (ج)، مشارکت فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات مبتنی بر داده با هوش مصنوعی (DCIOT Collaboration with AI)[31] به چشم میخورد. بدون شک، هوش مصنوعی، به طور صریح یا ضمنی، نقش مهمی برای انقلاب صنعتی چهارم و فراتر از آن ایفا میکند. تاکنون تکنیکهای قدرتمند هوش مصنوعی به طور گسترده در زمینههای تحقیقاتی مختلف در دنیا مورد استفاده قرار گرفتهاند. عصر کنونی هوش ماشینی برای ترویج مشارکت فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات تنها با تکیه بر مجموعهای به اندازه کافی بزرگ از دادههای از پیش جمع آوری شده امکانپذیر است و هوش مصنوعی میتواند مشکلات بهینهسازی را در تنظیمات شبکههای صنعتی پیچیده حل کند.
بنابراین، مشارکت فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات ممکن است با کمک دادههای بزرگ فراگیر در قالب مشارکت فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات مبتنی بر داده (DCIOT) که کلید دستیابی به هوش سطح بالا در انقلاب صنعتی چهارم را در اختیار دارد، ممکن میشود.
در شکل 3 قسمت (د)، متاورس صنعتی مشاهده میشود که تمامی موارد ذکر شده به این دستاورد منتج میشوند. مفهوم متاورس به سرعت در حال تکامل است، اما تعریف آن در رشته های مختلف متفاوت است. در زمینه صنعت، ما متاورس صنعتی را به عنوان یک سیستم بومشناختی صنعتی[32] تعریف میکنیم که ذاتا DCIOT را با فعالیتهای صنعتی دنیای واقعی یکپارچه میکند. با استفاده از تکنیکهای نوظهور XR، AI، IoT، محاسبات ابری، بلاکچین، /6G 5G و غیره، متاورس صنعتی از اتصال یکپارچه افراد و ماشینها در یک شبکه ادغام شده پشتیبانی میکند و به عنوان رگ تولید و همچنین خدمات هوشمندانه عمل میکند.
علیرغم چشماندازهای جذاب این انقلاب صنعتی در حال ظهور، طرحهای موجود هنوز نمیتوانند الزامات مورد نیاز در انقلاب صنعتی چهارم را برآورده کنند. بر اساس بحثهای ذکر شده، مشاهده میشود که بسیاری از چالشهای فنی از حوزه فناوری ارتباطات ایجاد میشود، که نشان دهندهی این است که حوزه فناوری اطلاعات نقشی اساسی در فعالسازی انقلاب صنعتی چهارم ایفا میکند. سه چالش اصلی در فناوری ارتباطات که مانع از ظهور انقلاب صنعتی چهارم میشود، چالش مدیریت کارامد شبکه، چالش انتقال اطلاعات با سرعت نامحدود و پارادایم دسترسی همهجایی است.
نقشهراه شرکتهای بزرگ و اپراتورهای تلفن همراه به سوی انقلاب صنعتی چهارم
با توجه به موارد ذکر شده، دقت شود که در حال حاضر مفاهیم انقلاب صنعتی چهارم، بسیاری از شرکتهای بزرگ و اپراتورهای تلفن همراه را در بخشهای مختلف نظیر خرید، تولید، فروش، منابع انسانی و غیره به چالش کشیده است. بنابراین نیاز به رویکرد سیستماتیک جهت اجرای راهبردهای انقلاب صنعتی چهارم بیش از پیش پُر رنگ شده است. به این منظور، در مرجع [5] نقشه راهی ارائه شده است که در شکل 4 نمایش داده شده است. ساختار این نقشه راه پیشنهادی به این صورت است که:
در گام اول، ایجاد آگاهی در زمینهی انقلاب صنعتی چهارم و راهبردهای آن باید برای افراد صورت گیرد. لذا برای شروع، برگزاری کارگاههایی جهت ایجاد انگیزه با ارائه محتوا، مفاهیم و فناوریهای ضروری در این نقشهی راه در نظر گرفته شده است. همچنین نقاط قوت، نقاط ضعف، فرصتها و تهدیدهای ظهور انقلاب صنعتی چهارم در این کارگاهها بحث میشود.
در گام دوم، باید شایستگی شرکتهای موجود در برابر بلوغ انقلاب صنعتی چهارم را تحلیل کرد. در این گام، پنج سطح بلوغ، برای حوزههای خرید، تولید، لجستیک داخلی، فروش و منابع انسانی بر روی یکدیگر بنا شدهاند. در بالای هرم، یک سیستم منابع انسانی استفاده میشود تا فرآیندها ساختارمند و برنامهریزی شده باشند. در ادامه، مدیریت ارتباط تامین برای خرید، سیستم اجرای تولید برای بخش تولید، مدیریت ارتباط با مشتری برای بخش فروش و مدیریت انبار برای لجستیک داخلی پیشنهاد شده است.
در گام سوم، وضعیت هدف در هر شاخه باید تعریف شود. به این صورت که متخصصان بین رشتهای باید بحث کنند و عنوان کنند که در هر یک از پنج سطح ذکر شده، کدام وضعیتها برای رسیدن به هدف آینده باید محقق شوند.
در گام چهارم، لازم است اقدامات مشخصی استخراج، مستندسازی و ارزیابی شود تا تفاوت بین سطح بلوغ واقعی و هدف تعیین شود.
در گام پنجم، اهداف تعریف شده (نمایه هدف)[33] و اقدامات مربوط به ارتباط و مشارکت در راهبردهای شرکت انتخاب میشوند. سپس، گویی اهداف و اقدامات انتخاب شده به کارت امتیازی تبدیل میشوند و با ارقام، اهداف اندازهگیری و بررسی میشوند تا مشخص شود کدام اهداف باید در چه اولویتی پیادهسازی شوند.
در گام ششم، به عنوان آخرین گام، پروژههای اجرایی انقلاب صنعتی چهارم بنا نهاده میشوند. در این گام، بودجه مورد نیاز هر پروژه تخمین زده میشود.
در مرجع [5] توصیه شده است که گامهای نقشه راه با پروژههای آزمایشی شروع شود و تجارب به دست آمده در برنامهریزیها و اهداف اجرایی بعدی گنجانده شود.
شرکت نوکیا یکی از شرکتهایی است که برای پیادهسازی اهداف و پروژههای انقلاب صنعتی چهارم در شرکتهای صنعتی با توجه به همین نقشه راه پیشنهاداتی ارائه داده است [6].
شکل 4: نقشه راه پیشنهادی برای شرکتهای بزرگ و اپراتورهای تلفن همراه جهت حرکت به سوی انقلاب صنعتی چهارم [5]
نتیجهگیری
بر اساس دیدگاه مشارکت فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات، این مقاله چشم انداز انقلاب صنعتی چهارم و فراتر از آن را بررسی کرده است. به طور خاص، مفهوم مشارکت فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات به عنوان یک تغییر پارادایم برای صنعت آینده معرفی شده است. با ادغام یکپارچه فناوریهای عملیات موجود در دنیای فیزیکی با فناوری اطلاعات در دنیای سایبری با تکیه بر فناوریهای پیشرفتهی ارتباطات، مشارکت نزدیک فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات قرار است نوآوری صنعتی پدید آید. نقشهای حیاتی حوزه فناوری ارتباطات در موارد استفاده چالش برانگیز از انقلاب صنعتی چهارم برجسته است. بر این اساس، ما برخی از جهتهای تحقیقاتی را برای حوزه فناوری ارتباطات از نظر سه جنبه برجسته، یعنی پارادایم دسترسی گسترده، انتقال اطلاعات بیسیم و مدیریت شبکه نشان دادهایم. علاوه بر این، برخی از چشماندازهای بلندپروازانه با برجسته کردن مشارکت فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات و سایر رشتهها به تصویر کشیده شدهاند. انتظار میرود که انقلاب صنعتی چهارم مبتنی بر دیدگاه مشارکت فناوریهای ارتباطات، اطلاعات و عملیات به فعالیتهای صنعتی تغییر شکل دهد و دنیای ما را متحول کند. همچنین، نقشهراهی جهت گام برداشتن به سوی پیادهسازی انقلاب صنعتی چهارم به شرکتهای بزرگ و اپراتورهای تلفن همراه پیشنهاد شده است.
منابع
[1] Z. Wan, Z. Gao, M. D. Renzo, and L. Hanzo, “The road to Industry 4.0 and beyond: a communication, information, and operation technology collaboration perspective,” IEEE Network, vol. 36, no. 6, pp. 157-164, Dec. 2022.
[2] S. M. Park and Y. G. Kim, “A metaverse: Taxonomy, components, applications, and open challenges,” IEEE Access, vol. 10, pp. 4209-4251, 2022.
[3] T. Qiu et al., “Edge computing in Industrial Internet of Things: Architecture, advances and challenges,” IEEE Commun. Surv. Tutor., vol. 22, no. 4, pp. 2462-2488, 4th Qrt. 2020.
[4] K. Kumar et al., Industry 4.0, Developments towards the Fourth Industrial Revolution, Springer Briefs in Applied Sciences and Technology, 2019.
[5] E. Pessl, S. R. Sorko, and B. Mayer, “Roadmap industry 4.0 – Implementation guideline for enterprises,” International Journal of Science, Technology and Society, vol. 5, no. 6, pp. 193-202, 2017.
[6] https://www.nokia.com/blog/how-to-bring-industry-40-to-your-industrial-campus/
پینوشت
[1] Industrial revolution 4.0
[2] Communication Technology
[3] Information Technology
[4] Operation Technology
[5] Communication Information Operation Technologies
[6] Internet of Things
[7] Artificial Intelligence
[8] Industrial Internet of Things
[9] 5th Generation
[10] 6th Generation
[11] enhanced Mobile Broadband
[12] Ultra Reliable Low Latency Communications
[13] massive Machine Type Communications
[14] Programmable Logic Controller
[15] Computer Numerical Control
[16] Machine Vision (MV)-Based Quality Inspection
[17] XR-Aided Industry
[18] Virtual Reality
[19] Augmented Reality
[20] Mixed Reality
[21] Remote Manipulation
[22] Non-Terrestrial Networks
[23] Industrial Internet of Senses
[24] Space-Air-Ground Integrated Network
[25] Low Earth Orbit
[26] High Amplitude Platforms
[27] Industrial Energy Harvesting Network
[28] Wireless Power Transfer
[29] Harsh Environment
[30] Wireless Information Transmission
[31] Data-Driven CIOT Collaboration with Artificial Intelligence
[32] Industrial ecological system
[33] Target Profile
