Idea Industrie 4.0 (Przemysł 4.0) zaproponowana została po raz pierwszy podczas targów w Hanowerze w 2011 roku. Następny krokiem było powołanie przez niemieckie firmy grupy roboczej, mającej koordynować prace projektowe. W 2013 roku do inicjatywy aktywnie włączył się niemiecki rząd federalny. Prace zakończyły się raportem przedstawiającym perspektywy przemysłu w erze wybrednej klienteli i gospodarki bazującej na wiedzy.

Niemiecka Narodowa Akademia Nauki i Techniki – acatech – stworzyła platformę ekspercką, by wyszczególnić cele Przemysłu 4.0 i podać zalecenia dla realizacji nowych technologii.

Cele Przemysłu 4.0 są następujące:

• globalne sieciowanie maszyn, systemów przechowywania i zasobów,
• rozwój inteligentnych wyrobów, jednoznacznie identyfikowalnych, znających w każdej chwili swoje miejsce i automatycznie dobierających najlepszy sposób osiągnięcia stanu docelowego,
• realizacja inteligentnych fabryk, inteligentnych urządzeń produkcyjnych optymalizowanych wg zasobów, możliwych do adaptacji,
• realizacja nowych modeli biznesowych, np. nowych usług przez Big Data,
• nowa infrastruktura socjalna dla ludzi przy pracy, demograficznie czuła struktura pracy, - lepsza równowaga między życiem zawodowym a prywatnym,
• spełnianie indywidualnych wymagań klientów,
• inteligentne oprogramowanie dla całkowitego projektowania i natychmiastowej reakcji on-line na wszelkie problemy. 

Ogólnie można powiedzieć, że podstawą idei „Przemysłu 4.0” jest koncepcja coraz większego znaczenia wyznaczanego w gospodarce przez zaprogramowaną cyfrowo automatyzację i robotyzację procesów produkcyjnych. Podstawą Przemysłu 4.0 jest łączenie ze sobą maszyn, systemów, procesów i wyrobów w „inteligentne” sieci, które same siebie nadzorują. Celem tej idei jest wykreowanie inteligentnego przedsiębiorstwa, które charakteryzuje się zdolnością przystosowania, efektywnością wykorzystania zasobów oraz ergonomią, a także integracją z klientami i partnerami w procesach biznesowych. Czwarta rewolucja, oparta na cyfryzacji produkcji jest związana z szeregiem przełomowych innowacji technicznych w takich obszarach jak:

• generowanie , transfer i przetwarzanie danych,
• analityka dużych zbiorów danych,
• łączenie i interakcja świata wirtualnego i fizycznego,
• nowe technologie wytwarzania,
• nowe materiały.

Trzema podstawowymi elementami Przemysłu 4.0 są:

• „Sieciowe” zasoby produkcyjne - elastyczny łańcuch jednostek logistyczno-produkcyjnych z dostępem przez Internet w czasie-rzeczywistym,
• „Inteligentny” (smart) produkt - produkt oraz jego matematyczny opis („model cyfrowy”) zawierający informacje potrzebne do wytwarzania, serwisowania,
• systemy „Cyber-fizyczne” - modularne fizyczne jednostki produkcyjne z przypisanymi do nich modelami cyfrowymi strategii wytwarzania albo montażu.

Porównanie fabryki dzisiejszej z fabryką Industry 4.0

C. Hilger, Orkiestra usług

Biorąc pod uwagę, że w 2015 r. około 15 miliardów urządzeń na świecie zostało podłączonych do Internetu, a do 2020 r. liczba ta prawdopodobnie wzrośnie do 30 mld wskazać można, że to właśnie dane i ich przetwarzanie stanowią podstawę rozwoju Przemysłu 4.0. Wysoce zautomatyzowana technologia pozwala na analizę, przetwarzanie i łączenie dużych strumieni danych w nowe sposoby tworzenia innowacyjnych, inteligentnych usług. Inteligentne usługi stanowią podstawę nowej klasy sieci produkcyjnych i wartościowych, które otwierają nowe możliwości w przemyśle, takie jak użycie do natychmiastowej produkcji partii rozmiaru, szyte na miarę, a także opracowywanie i projektowanie nowych produktów i usług . Oznacza to również, że można je wykorzystać do tworzenia nowych modeli biznesowych. Wykorzystywane w domu prywatnym inteligentne usługi mają potencjał do zapewnienia większego poziomu bezpieczeństwa, wygody i efektywności energetycznej. Inteligentne usługi to platformy usług, które łączą deweloperów, operatorów i użytkowników, podlegają pewnym wymogom prawnym, a mianowicie zasadom dotyczącym prywatności danych.

Tu właśnie pojawia się termin Smart Services Word, który można przetłumaczyć jako Inteligentny Świat Usług. Znaczenie i wartość dodana tworzona przez usługi internetowe w oparciu o inteligentne połączone dane - tak zwane inteligentne usługi - coraz bardziej wzrasta. Modele biznesowe rozwijają się z danych, wartości rozwijają się z modeli biznesowych, wzrost i dobrobyt rozwija się z wartości. Przestrzeń danych przemysłowych otwiera nowy wymiar firmom z całego świata z dziedziny przemysłu, usług i handlu detalicznego, nowe sposoby obsługi danych i sposoby ich wykorzystania jako surowców gospodarki cyfrowej. Rdzeniem są zatem dane, a obecnie prowadzone są badania nad opracowywaniem rozwiązań prototypowych, które łączą i analizują dane oparte na zintegrowanych, inteligentnych systemach technicznych. Zebrane informacje zostaną udostępnione firmom za pośrednictwem platform usług, sklepów z aplikacjami lub innych miejsc na rynku internetowym. Powstaną ekosystemy innowacyjnych usług, które mogą być wykorzystywane we wszystkich dziedzinach zastosowań. 

Bardzo aktywne działania w tym obszarze prowadzą Niemcy. Federalne Ministerstwo Gospodarki i Energii uruchomiło program technologiczny zatytułowany „Smart Services Word”, w ramach którego finansuje 20 projektów dotyczących usług inteligentnych. Program ma pomóc programistom uzyskać dostęp do rynków, budować bazę klientów i ostatecznie uczynić niemieckie przedsiębiorstwa bardziej konkurencyjnymi. Bardziej szczegółowo, każdy z projektów dotyczy budowania prototypu opartego na inteligentnych systemach technicznych i umożliwia gromadzenie, analizowanie i wykorzystywanie nowych danych w nowych usługach, które mogą być świadczone za pośrednictwem platform usług, sklepów z aplikacjami i innych rynków internetowych Poza finansowaniem, twórcy projektu korzystają również z badań, które prowadzone są w interesie odpowiadania na ważne kwestie prawne i podejmowania wyzwań związanych z normalizacją, bezpieczeństwem architektury platformy, a także cyfrowymi modelami biznesowymi i gospodarką platformy.

fot. Geralt, lic. CC0

W listopadzie listopada 2016 r. Federalne Ministerstwo Gospodarki i Energii ogłosiło program technologii „Smart Services World II - nowe przykłady aplikacji dla usług i platform cyfrowych”. Program technologiczny jest częścią szerszego programu. Smart Service World II rozszerza istniejący program technologiczny w celu uwzględnienia dalszych obszarów, które dotychczas były niedostatecznie reprezentowane. Ma to również obejmować projekty pilotażowe koncentrujące się na aplikacjach cyfryzacyjnych w społecznościach wiejskich i małych miasteczek. Service World II zajmie się następującymi dziedzinami:

• zatrudnienie (wykorzystanie inteligentnych usług, np. w celu zapewnienia zatrudnienia lub łagodzenia niedoboru umiejętności itp.)
• mobilność (np. nowe rozwiązania logistyczne, usługi multimodalnego wykorzystania lokalnego transportu itp.)
• obudowa (np. usługi cyfrowe wspomagające starsze osoby, zwiększanie bezpieczeństwa / komfortu budynków itp.)
• podstawowe usługi (np. inteligentne usługi w zakresie dostaw energii, dostawa towarów i usług, podstawowa opieka medyczna itp.)

Można zatem powiedzieć, że inteligentne usługi i produkty, które komunikują się ze sobą, tworzą podstawę nowej gospodarki opartej na wynikach. Cyberfizyczne systemy umożliwią łączenie usług online i fizycznych w celu zaspokojenia specyficznych potrzeb poszczególnych konsumentów. Tak jak Przemysł 4.0 wymaga radykalnego ponownego wykorzystania produkcji „inteligentne usługi” stanowią przełomowy paradygmat technologiczny we wszystkich przyszłych dziedzinach zastosowań. Smart Service World jest logiczną konsekwencją projektu Przemysł 4.0. Inteligentne produkty wykonane przez INDUSTRIE 4.0 w połączeniu z fizycznymi i wirtualnymi usługami są udostępniane indywidualnym konsumentom w formie usług opartych na potrzebach.

W Smart Service World tradycyjny stosunek dostawców do klienta zastępowany jest ekosystemem wyspecjalizowanych partnerów. Nowa inteligentna architektura usług systemów cyber-fizycznych, usług danych i platform serwisowych tworzy nowe modele i  relacje biznesowe. Spersonalizowane pakiety usług i produktów umożliwiają wiele innowacyjnych modeli biznesowych. Platformy cyfrowe odgrywają centralną rolę w dostarczaniu inteligentnych usług, funkcjonujących jako wirtualne koncentratory, w których można znaleźć nie tylko odpowiednie usługi, ale również tworzyć nowe usługi w zmieniającym się krajobrazie przemysłu.

Autor: dr Łukasz Kryśkiewicz, pracownik Ministerstwa Cyfryzacji

Źródła:

1. Hilger C., Orkiestra usług, http://www.harting.com/fileadmin/harting/documents/lg/hartingtechnologygroup/news/tec-news/tec-news26/PL_tecNews26.pdf.
2. Industry 4.0 and the Smart Services Welt, http://www.ats-global.com/industry-4-0-and-the-smart-services-welt_2796_gben
3. Industry 4.0. Koncepcja cyfrowej transformacji http://automatykab2b.pl/technika/8876-industry-40-koncepcja-cyfrowej-transformacji#.V0_DgbCTmnk
4. SMART SERVICE WORLD, http://www.digitale-technologien.de/DT/Navigation/EN/Foerderprogramme/Smart-Service-Welt-2/smart-service-welt-2.html;jsessionid=E0CF7DBF11320DB2EF9A1B5A2F7B8C9D
5. Smart Services World - Internet-based Business Services, https://www.bmwi.de/Redaktion/EN/Publikationen/smart-service-welt-internetbasierte-dienste-fuer-die-wirtschaft.html