Przemysł 5.0 i smart factory – czeka nas piąta rewolucja przemysłowa?

Przemysł 5.0, często określany jako piąta rewolucja przemysłowa, to kolejny etap transformacji technologicznej, który wiąże się z jeszcze większą integracją ludzi z maszynami oraz wprowadzaniem zaawansowanej automatyzacji i analityki. Dzięki temu możliwe jest uczynienie procesów produkcyjnych bardziej inteligentnymi, elastycznymi i zrównoważonymi. Koncepcja Przemysłu 5.0 podkreśla rolę człowieka i jego współpracę z najnowszymi technologiami, w tym ze sztuczną inteligencją.

Cztery rewolucje przemysłowe

Wszystkie dotychczasowe rewolucje w przemyśle związane były z wynalazkiem lub wydarzeniem wywołującym gwałtowne zmiany. Każdą erę przemysłu należy postrzegać jako dłuższy okres – proces, w trakcie którego zachodzą rozmaite przekształcenia w obszarze technicznym, ekonomicznym i społecznym.

Od mechanizacji do produkcji masowej

Pierwsza rewolucja przemysłowa, która w radykalny sposób przekształciła produkcję, rozpoczęła się w XVIII wieku. Dzięki wynalezieniu maszyny parowej doszło do mechanizacji produkcji (skonstruowano m.in. mechaniczną przędzarkę i krosno), co pozwoliło znacznie ją usprawnić. Maszyna parowa umożliwiła również budowę kolei, a w późniejszym czasie – statków parowych. Zmiany te zapoczątkowały znaczący wzrost wydajności fabryk i rozwój transportu, zmieniając gospodarkę i sposób życia ludzi.

Druga rewolucja przemysłowa, trwająca od końca XIX do początku XX wieku związana była z energią elektryczną oraz wprowadzeniem taśmy produkcyjnej. Przyniosła elektryfikację i produkcję na masową skalę. Wprowadzenie elektryczności do fabryk umożliwiło zwiększenie produkcji, ponieważ odtąd praca w zakładach mogła być kontynuowana również po zachodnie słońca. W tym samym czasie branża motoryzacyjna uległa znacznym przekształceniom dzięki wprowadzeniu linii produkcyjnej w zakładach przez Henry'ego Forda.

Przemysł 3.0 i 4.0

W połowie XX wieku rozpoczęła się trzecia rewolucja przemysłowa, związana z postępem naukowo-technicznym. Celem stała się wówczas automatyzacja procesów produkcyjnych i poszukiwanie nowych źródeł energii. Do innowacji z tego okresu zaliczymy rozwój komputerów, elektroniki i technologii informacyjnych – doprowadziły one do przełomu w wielu dziedzinach i zmieniły sposób zarządzania przedsiębiorstwami. Szczytowym momentem tej rewolucji były lata 90. XX wieku.

Czwarta rewolucja przemysłowa, znana dziś jako Przemysł 4.0, związana jest z kolejnym przełomem technologicznym, w którym znaczącą rolę odgrywają technologie internetu rzeczy (IoT) i sztucznej inteligencji (AI). Tworzenie sieciowych połączeń między systemami umożliwia tworzenie inteligentnych fabryk (smart factory). Dzięki tej rewolucji, przedsiębiorstwa są bardziej zintegrowane, elastyczne i inteligentne, co pozwala na jeszcze większe innowacje i optymalizację procesów produkcyjnych.

Czym jest przemysł 5.0? Główne filary

Trudno określić dokładne ramy czasowe Przemysłu 4.0. Podlega on dalszym przekształceniom i gwałtownemu rozwojowi, w związku z czym w dyskusjach coraz częściej pojawia się idea Przemysłu 5.0, nazywanego również piątą rewolucją przemysłową. Pierwszą kompleksową próbą zdefiniowania tej koncepcji jest raport Komisji Europejskiej z 2021 roku "Industry 5.0. Towards a sustainable, humancentric and resilient European industry". Zgodnie w tym ujęciem w ramach Przemysłu 5.0 możemy wyróżnić trzy główne filary:

Orientacja na człowieka

Autorzy koncepcji wychodzą z założenia, że to technologia ma służyć ludziom, a nie odwrotnie. Dlatego błędem jest koncentrowanie się wyłącznie na zaawansowanych technologiach oraz ciągłym podnoszeniu efektywności i konkurencyjności. Na pierwszym miejscu trzeba stawiać interesy społeczne, w tym respektowanie praw pracownika i zapobieganie nieetycznym praktykom.

Zrównoważony rozwój

Skupienie na interesach człowieka nie może odbywać się kosztem przyszłych pokoleń, dlatego ważne jest stawianie na ekologię i społeczną odpowiedzialność biznesu. Przemysł 5.0 ma dążyć do ograniczenia negatywnego wpływu na środowisko naturalne, promując zrównoważone praktyki produkcyjne oraz zmniejszenie emisji CO2. Do postulowanych rozwiązań należy prowadzenie gospodarki o obiegu zamkniętym, a także korzystanie z odnawialnych źródeł energii.

Odporność

Pandemia COVID-19 oraz zmiany geopolityczne udowodniły, że w erze postępującej globalizacji kryzysy mogą mieć zgubny wpływ na produkcję przemysłową. Należy więc stworzyć systemowe rozwiązania, które uczynią przemysł przyszłości bardziej przystosowanym do zmieniającego się świata, zwiększając jego elastyczność.

Czym różni się Przemysł 4.0 od Przemysłu 5.0?

Podczas gdy Przemysł 4.0, znany jako czwarta rewolucja przemysłowa, skupia się na automatyzacji i cyfryzacji procesów produkcyjnych poprzez wprowadzenie takich technologii jak IoT, analiza danych i cyber-fizyczne systemy, przemysł 5.0 definiowany jest przede wszystkim jako przemysł zorientowany na człowieka. Koncepcja ta kładzie większy nacisk na współpracę człowieka z maszynami oraz personalizację produkcji. Wiąże się z gwałtownym rozwojem sztucznej inteligencji, która przenosi na wyższy poziom zarówno relację ludzie-maszyny, jak i proces analizy danych. Piąta rewolucja przemysłowa przynosi również bardziej holistyczne podejście do zrównoważonego rozwoju, szukając rozwiązań redukujących negatywny wpływ na środowisko, np. pozwalających na zmniejszenie nadmiernego zużycia energii i surowców.

Smart factory – jak rozwój technologii zmienia produkcję?

Smart factory, czyli inteligentna fabryka, to koncepcja, która stawia na ścisłą współpracę między ludźmi a cyfrowymi maszynami. Termin ten, istotny już przy wprowadzeniu Przemysłu 4.0, nabiera dodatkowego znaczenia w erze Przemysłu 5.0, który wiąże duże nadzieje z dynamicznym wzrostem AI oraz rozwiązań uczenia maszynowego. Wprowadzanie nowych technologii, m.in. kompleksowych systemów zarządzania produkcją wykorzystujących sztuczną inteligencję i machine learning, umożliwia większą automatyzację procesów oraz szybsze podejmowanie decyzji. Dzięki zbieraniu danych w czasie rzeczywistym przez systemy produkcyjne, takie jak system MES, kadra zarządzająca dysponuje informacjami o obecnej wydajności produkcji, a podejmowane przez nią decyzje biznesowe oparte są na faktycznych danych o funkcjonowaniu przedsiębiorstwa. Inteligentne systemy informatyczne, a także sieci czujników, które wykrywają nieprawidłowości w parametrach pracy urządzeń, pozwalają zapobiec powstawaniu usterek i przestojów, albo szybko zareagować na ich pojawienie się.

Idea smart factory oznacza również zapewnienie odpowiednich standardów bezpieczeństwa, co łączy się z podkreślaniem roli człowieka w Przemyśle 5.0. Człowiek odgrywa ważną rolę w procesach decyzyjnych i kontrolnych, podczas gdy inteligentne roboty współpracujące mogą wykonywać te zadania, które są powtarzalne lub zagrażają ludzkiemu bezpieczeństwu. Kolejnym istotnym aspektem jest zapewnienie bezpieczeństwa przechowywanych danych, które gromadzone są w ogromnej ilości w chmurze obliczeniowej (big data).

Industry 5.0 jako kolejny krok w transformacji cyfrowej

Istotne w definicji przemysłu 5.0 jest podkreślenie, aby to dobro człowieka było centralnym punktem we wprowadzaniu zmian. Ważne jest przesunięcie akcentów, tak aby ciągły rozwój nowoczesnych technologii oraz dążenie do zwiększenia efektywności nie przysłoniły dobra obecnych i przyszłych pokoleń. Warunki do rozwoju technologii Przemysłu 5.0 może zapewnić odpowiednio prowadzona polityka na gruncie europejskim, dlatego tak istotne jest jego kompleksowe zdefiniowanie właśnie przez Komisję Europejską.

Należy przy tym pamiętać, że termin Przemysł 5.0. jest wciąż stosunkowo nowy. Bez dłuższej perspektywy czasowej trudno jednoznacznie ocenić, czy obserwowane zmiany mają charakter rewolucji, czy są kontynuacją idei Przemysłu 4.0 i związanych z nią przekształceń. Jednak pomimo różnych opinii w kwestiach datowania Przemysłu 5.0 czy nazywania go kolejną rewolucją, można być zgodnym co do jednego: przemyślane wprowadzanie innowacji z poszanowaniem trzech filarów: człowieka, środowiska i odporności, może przynieść przedsiębiorstwom wiele korzyści.

Zobacz również:

System MES dla produkcji – co to jest? Funkcje i korzyści

Skuteczna optymalizacja procesów produkcyjnych: Neapco wprowadza system zarządzania produkcją PSIasm