This is the Trace Id: cca8f2f4fa70c8db64fd4699bc883813
Siirry pääsisältöön
Toimiala

Mikä on teollisuus 4.0?

Tutustu teollisuuden 4.0 teknologioihin, etuihin ja muutoshaasteisiin.
Mies seisoo tehtaassa.

Teollisuus 4.0

Teollisuus 4.0 viittaa edistyneiden teknologioiden, kuten IoT:n, tekoälyn, pilvilaskennan ja datan analysoinnin, käyttöön valmistuksessa automaation, ylläpidon ja tehokkuuden parantamiseksi. Se vaikuttaa merkittävästi toimitusketjuun, tehden tehtaista ja varastoista älykkäämpiä ja auttaen varmistamaan, että tuotteet saavuttavat asiakkaat ajallaan.

Keskeiset huomiot

  • Teollisuus 4.0 on valmistuksen muutos, joka käyttää teknologioita, kuten tekoälyä, IoT:tä ja pilvilaskentaa, automaation lisäämiseksi, tehokkuuden parantamiseksi ja prosessien optimoimiseksi.
  • Neljä teollista vallankumousta sisältävät mekanisoinnin höyrykoneilla, massatuotannon uusilla energialähteillä, tietojenkäsittelyn ja televiestinnän sekä nykyisin käytettävät tekoäly-, IoT- ja pilviteknologiat.
  • Teollisuus 4.0 -teknologiat yhdistävät fyysisen ja digitaalisen maailman työkaluilla, kuten IoT:llä, pilvilaskennalla, tekoälyllä, digitaalisilla kaksosilla ja kyberturvallisuudella parantaakseen toimintaa ja päätöksentekoa.
  • Teollisuus 4.0 parantaa tuottavuutta, automaatiota, resurssien käyttöä ja laatua samalla kun se tehostaa logistiikkaa, optimoi prosesseja ja varmistaa toiminnan jatkuvuuden.
  • Teollisuus 4.0:n haasteita ovat vanhempien järjestelmien sopeuttaminen, osaamisvajeiden käsittely, kyberturvallisuusriskien hallinta sekä suurten datamäärien käsittelyn monimutkaisuus ja kustannukset.
  • Reaalimaailman esimerkit osoittavat, kuinka yritykset käyttävät teollisuus 4.0 -teknologioita parantaakseen tehokkuutta, kehittääkseen prosesseja ja saadakseen nopeampia merkityksellisiä tietoja, mikä osoittaa tulevaisuuden tehtaiden potentiaalin.

Teollisuus 4.0 -yleiskatsaus

Teollisuus 4.0 on valmistusteollisuudessa meneillään oleva muutos, jossa digitaaliset teknologiat, kuten pilvilaskenta ja analytiikka, tekoäly ja koneoppiminen sekä esineiden Internet (IoT), integroidaan tuotantolaitoksiin ja toimintaan. Teollisuus 4.0, jota kutsutaan myös neljänneksi teolliseksi vallankumoukseksi tai valmistus 4.0:ksi, auttaa parantamaan tehokkuutta esimerkiksi paremmalla automaatiolla, ennakoivalla kunnossapidolla ja itseoptimoiduilla prosessiparannuksilla.

Teollisuus 4.0:n suurin vaikutus kohdistuu todennäköisesti toimitusketjuun. Se tuo älykkään valmistuksen tehtaisiin ja älykkään varastoinnin logistiikkaan. Muutos ei kuitenkaan lopu tähän, sillä teollisuus 4.0 liittyy myös taustajärjestelmiin, minkä ansiosta ohjelmistot voivat varmistaa, että tuotteet päätyvät oikeille asiakkaille oikeaan aikaan.

Teollisten vallankumousten historia

Ensimmäinen vallankumous: Mekanisointi

Ensimmäinen teollinen vallankumous tapahtui 1700-luvun lopun ja 1800-luvun alun taitteessa. Höyrymoottorin keksiminen auttoi laajentamaan rautateitä ja taloutta.
 

Toinen vallankumous: Massatuotanto


1800-luvun lopulla alkanut toinen teollinen vallankumous toi teollisuuteen teknologiaa, joka johti uusiin energiamuotoihin, kuten sähköön, kaasuun ja öljyyn. Polttomoottorin kehittäminen vauhditti myös autojen ja lentokoneiden keksimistä.
 

Kolmas vallankumous: Tietokoneet


1900-luvun lopulla tietokoneet ja tietoliikenne yleistyivät kolmannen teollisen vallankumouksen myötä. Tämä vallankumous auttoi kehittämään myös uusia teknologioita, jotka mahdollistivat matkustamisen avaruuteen ja edistyksen bioteknologiassa.


Neljäs vallankumous: IT ja tekoäly


Olemme nyt kokeneet neljännen teollisen vallankumouksen. Tämä vallankumous perustuu pilvipalveluihin, esineiden Internetiin, tekoälyyn sekä lisääntyvään laskentatehoon ja tiedonsaantiin.

Mitä ovat teollisuuden 4.0 teknologiat?

Teollisuuden 4.0 teknologiat ovat teknologioita, jotka yhdistävät fyysisen ja digitaalisen maailman ja jotka puolestaan toimivat perustana älykkäille ja autonomisille järjestelmille. Vaikka yritykset ja toimitusketjut käyttävät jo joitakin näistä teknologioista, niiden täysi potentiaali saavutetaan, kun niitä käytetään yhdessä. Seuraavaksi esitellään seitsemän tärkeintä teollisuuden 4.0 teknologiaa:
 
  1. Pilvitekniikka. Pilvitekniikka on teollisuus 4.0:n olennaisin elementti, sillä tiedot, jotka ohjaavat useimpia teollisuus 4.0:n teknologioita, sijaitsevat pilvessä.
  2. Esineiden Internet. Esineiden Internetin (IoT) tarkoituksena on laajentaa tavallisen Internetin etuja, kuten jatkuvaa yhteyttä, etähallintaa ja tietojen jakamista, fyysisen maailman tuotteisiin. Fyysisiin tuotteisiin, kuten laitteisiin, koneisiin, robotteihin ja tuotteisiin, asennetaan antureita, jotka antavat reaaliaikaista tietoa niiden kunnosta, suorituskyvystä tai sijainnista. Hanki IoT Signals: Manufacturing Spotlight -raportti.
  3. Digital twins. Digitaalinen kaksonen on fyysisen objektin digitaalinen esitys, kuten simulaatio koneesta, prosessista, tehtaasta, järjestelmästä tai toimitusketjusta. Se sisältää joskus fyysisten resurssien 3D-hahmonnuksia. Teollisuuden 4.0 keskeinen osa, digitaalinen kaksonen, mahdollistaa yritysten tuottavuuden parantamisen, työnkulkujen parantamisen ja uusien tuotteiden suunnittelun.
  4. Massadata ja analytiikka. Massadatan analytiikkajärjestelmät voivat käsitellä valtavan määrän tuotannon kaikkien toimintojen valvonnasta syntyviä tietoja. Koneoppimisen ja tekoälytekniikoiden avulla tietoja voidaan käsitellä nopeasti reaaliaikaisesti, mikä auttaa parantamaan päätöksentekoa ja automaatiota koko valmistustoiminnon aikana.
  5. Reunalaskenta. Reunalaskenta on tapa optimoida pilvitekniikkajärjestelmiä käsittelemällä tietoja verkon reunalla, lähellä tietojen lähdettä. Tämä on erityisen hyödyllistä, koska se lyhentää viiveaikaa eli aikaa, joka kuluu tiedon tuottamisesta siihen, kun vastausta tarvitaan.
  6. Tekoäly ja koneoppiminen. Tekoäly ja koneoppiminen ovat olennaisia teknologioita teollisuuden 4.0 muunnoksessa ja siirtymisessä älykkäisiin tehtaisiin ja valmistukseen. Tekoäly hyödyntää älykkäistä tehtaista tuotettuja tietoja koneiden optimointiin, työnkulkujen parantamiseen ja logistiikan virtaviivaistamiseen tehostaakseen tehokkuutta.
  7. Kyberturvallisuus. Fyysisten ja digitaalisten ympäristöjen välisen yhteyden lisääntyminen teollisuus 4.0:ssa tarkoittaa myös, että haitallisten hyökkäysten ja haittaohjelmien aiheuttamat mahdolliset uhat lisääntyvät. Koneoppimisen kaltaiset teknologiat mahdollistavat kuitenkin uhkien havaitsemisen, niiltä suojautumisen ja niihin reagoimisen automatisoinnin. Ne myös minimoivat tietoturvaloukkaukset ja tuotantoviiveet verkoissa.
  8.  

Teollisuus 4.0:n hyödyt

Teollisuuden 4.0 teknologiat tarjoavat monia etuja, kuten:
 
  • Tuottavuus. Tuottavuus paranee, koska tekoäly ja autonomiset järjestelmät auttavat parantamaan tuotannon tehokkuutta ja laatua sekä vähentämään käyttökatkoksia tukemalla tehtaan työntekijöitä.
  • Automaatio. Automaatio on usein ratkaisu tuotannon tehokkuuden maksimointiin. Tekoälyn ja koneoppimisen kaltaiset teknologiat mahdollistavat automaation.
  • Resurssien hyödyntäminen. Koko valmistustoiminnan parempi joustavuus teollisuuden 4.0 teknologioiden ansiosta tarkoittaa parempaa resurssien hyödyntämistä ja mahdollista tulojen kasvua.
  • Optimoidut prosessit. Kaikkia teollisuuden 4.0 teknologioita käytetään yhtä tarkoitusta varten – tehokkuuden ja asiakaspalvelun parantamiseksi optimoimalla tuotantoprosesseja.
  • Toiminnan jatkuvuus. Liiketoiminnan ja toiminnan jatkuvuuden varmistaminen on erittäin tärkeää, koska käyttökatkot ovat erityisen kalliita valmistuksessa ja tuotannossa.
  • Parempi laatu.  Joustavat tehtaat ja älykkäät valmistusprosessit parantavat yleistä tuotantokapasiteettia ja laatua ja vähentävät samalla kustannuksia.
  • Tehostettu logistiikka. Tekoälyn ja tietoanalytiikan ansiosta valmistajat voivat optimoida tuotantoa ja toimituksia saamalla tietoa koko toimitusketjusta.

Teollisuus 4.0 -siirtymän haasteet

Teollisuus 4.0:aan siirtyminen sisältää omat haasteensa. Esimerkiksi olemassa olevien resurssien integrointi digitaaliseen muunnosprosessiin voi olla vaikeaa ja aikaa vievää. Toinen ylitsepääsemätön este on uuden henkilöstön mahdollinen osaamisen puute tärkeistä osa-alueista, kuten datatieteestä, tekoälystä ja kyberturvallisuudesta, sekä eläkkeelle jäävän henkilöstön menetys.

Digitaalisen muutoksen myötä kyberturvallisuuden haavoittuvuudet ovat aina huolenaiheena, koska hyökkäyspinta kasvaa näiden monen teknologian päällekkäisyyden myötä. Tietoturva on jatkossakin tärkeä huolenaihe turvallisen ja tehokkaan kaupankäynnin suojaamisessa. Digitaalisen muutoksen myötä tuotettavien tietojen valtava määrä edellyttää myös lisää tallennus- ja käsittelytehoa. Pelkkä datapolku on yleensä useita kerroksia syvä, joten näiden kerrosten avoimen viestinnän varmistaminen voi olla kallista ja monimutkaista.

Teollisuus 4.0:n reaalimaailman esimerkkejä

Kuten aiemmin todettiin, teollisuuteen 4.0 siirtyminen tuo mukanaan monia etuja. Tarkastellaan muutamia reaalimaailman esimerkkejä teollisuuden 4.0 teknologioista.
 

Merkityksellisten tietojen laajentaminen



Dow purki tietosiilot ja nopeutti digitaalista tuotantoa Microsoftin ratkaisujen avulla, mikä paransi laitteiden käytettävyyttä, tuotannon tehokkuutta ja työntekijöiden yhteistyötä. Lue Dow'n tarina.
 

Suorituskyvyn parantaminen


Novo Nordisk käytti tuotantoprosessien optimoimiseen yhdistettyä todellisuutta, mikä auttoi teknikkoja suorittamaan tehtävänsä tehokkaammin, optimoidummin ja yhteistoiminnallisemmin. Lue Novo Nordiskin tarina.


Merkityksellisten tietojen saavuttaminen nopeammin


Stanley Black & Decker saavutti nopeammin merkityksellisiä tietoja asentamalla useisiin koneisiin IoT-antureita, jotka tarjosivat monia eri suorituskykymittareita.

Nämä reaalimaailman esimerkit viittaavat tulevaisuuden tehtaan mahdollisuuksiin. Tulevaisuuden tehdasta kuviteltaessa ei ole vaikea ennustaa automaation lisääntymistä ja mahdollisesti robotiikan käytön lisääntymistä tuotannossa. Tehtaista on jo tulossa ketterämpiä älykkäiden tuotantoratkaisujen ja tehdasstrategioiden avulla. Esimerkiksi Lighthouse-tehdas (sellaisena kuin se on määritelty Maailman talousfoorumin Global Lighthouse Network -verkostossa) on ottanut käyttöön kehittynyttä valmistus- ja tekoälypohjaista teknologiaa skaalautuvasti ja saavuttanut toiminnallisia ja taloudellisia etuja.

Lue lisää tulevaisuuden tehtaasta.

Usein kysytyt kysymykset

  • Teollisuus 4.0 on valmistusteollisuudessa meneillään oleva muutos, jossa digitaaliset teknologiat, kuten pilvilaskenta ja analytiikka, tekoäly ja koneoppiminen sekä esineiden Internet (IoT), integroidaan tuotantolaitoksiin ja toimintaan. Teollisuus 4.0 tunnetaan myös nimellä neljäs teollisuusvallankumous tai valmistus 4.0.
  • Teollisuuden 4.0 teknologioita ovat esimerkiksi pilvitekniikka, esineiden Internet, reunalaskenta, massadata ja analytiikka, kyberturvallisuus, digitaalinen kaksonen sekä tekoäly ja koneoppiminen.
  • Teollisuuden 4.0 teknologiat tarjoavat monia etuja, mukaan lukien tuottavuus, automaatio, resurssien hyödyntäminen, optimoidut prosessit, toiminnan jatkuvuus, parempi laatu ja tehostettu logistiikka.
  • Teollisuuden 4.0 teknologioiden käyttöönottoon liittyviä ongelmia tai mahdollisia haasteita ovat esimerkiksi olemassa olevien resurssien integrointi, uusien työntekijöiden mahdolliset osaamisen puutteet, kyberturvallisuuden haavoittuvuuden ja valtavan tietomäärän hallinta.
  • Teollisuus 4.0 voi hyödyttää yritystäsi monin tavoin. Se voi esimerkiksi auttaa saavuttamaan nopeammin merkityksellisiä tietoja, parantamaan suorituskykyä ja laajentamaan merkityksellisiä tietoja.
  • Aloita teollisuuden 4.0 teknologioiden käyttö arvioimalla ensin digitaalisen muutoksen tilaasi. Määritä sitten valmiutesi ottaa käyttöön uusia teknologioita ja arvioi, miten ne integroituvat olemassa oleviin järjestelmiin. Aloita käyttö Microsoftin ratkaisuista, kuten Azure Industrial IoT:stä ja Azure Synapse Analyticsista, ja vie tietoanalytiikka pilveen. Optimoi suurten tietomäärien käsittelyä lisäämällä Azure SQL -tietokannan hallittu esiintymä.

Seuraa meitä