Компьютерные технологии за последнее десятилетия сильно продвинулись в облачных вычислениях, больших данных и машинном обучении. Появились технологии и продукты, использование которых настолько сильно меняет производство и взаимодействие предприятий с потребителем, что совершается четвертая промышленная революция. Её результат – появление Индустрии 4.0. Это концепция объединения цифровых технологий и промышленности, то есть появление «умных» заводов и фабрик.
Концепция охватывает большой набор технологий, часть из которых еще не изучена достаточно хорошо, чтобы работать безопасно и предсказуемо. Но есть пять главных составляющих Индустрии 4.0. Они схожи по природе, но уникальны, а вместе создают возможности, которые ранее не были доступны человечеству.
Большие данные
Big Data – это гигантские массивы данных из традиционных и цифровых источников. Чтобы собирать, хранить и анализировать их, нужна большая вычислительная мощность и специфические алгоритмы. Сегодня большие данные собираются с помощью сотен тысяч датчиков и сенсоров по всему миру, с помощью данных мобильной связи, видеокамер.
Оперативная работа с большими данными в Индустрии 4.0 сделает промышленность универсальнее и персонализированнее. Заводы и промышленные площадки будут реагировать на изменения спроса, рыночной повестки, поставок, себестоимости и т.п., моментально внося изменения в производственный цикл.
Умные фабрики и заводы
Концепция «умных» заводов и фабрик – это бесшовное соединение разных этапов производства: от проектирования до работы конкретных полевых приборов. Цель – построить систему-организм, которая самодиагностируется и реагирует на изменения как внешней, так и внутренней среды.
Хороший пример – завод Siemens Electronic Works в немецком Амберге. Интеллектуальные машины там координируют производство с учётом данных по дистрибуции более чем 1,6 миллиарда компонентов.
Киберфизические системы
Киберфизические системы объединяют в себе физические, сетевые и вычислительные процессы. Физическая составляющая систем реагирует на внешние или внутренние события, сетевая – первично обрабатывает данные и распределяет между элементами вычислительной.
Понятие киберфизической системы акцентируется на программном обеспечении, встроенном в устройства, где первичную роль играют не вычисления, а циклический сбор информации и машинное обучение.
Интернет вещей
Этот простой термин описывает концепцию производственной, бытовой, общественной, государственной и любой другой системы, в которой устройства «общаются» друг с другом через интернет. Internet of Things строится на облачных вычислениях, датчиках сбора данных и быстром мобильном соединении.
Интернет вещей – элемент, без которого невозможны «умные» заводы, дома, школы, больницы, районы и целые города. Уже сейчас есть оборудование, с которым информация собирается, обрабатывается, генерируется и обновляется в режиме реального времени.
Интероперабельность
Интероперабельность – это возможность соединить все описанные выше технологии в общую систему. Это взаимный обмен информацией между людьми, киберфизическими системами и «умными» заводами посредством Интернета вещей по общему стандарту. Важным условием интероперабельности также является безошибочная передача данных.
Уже сегодня технологии Индустрии 4.0 – от 3D-печати до беспилотного транспорта – делают промышленность эффективнее, стабильнее и безопаснее. Уровень машинного интеллекта, имеющийся сегодня – только начало будущего.
