Teknologi Industri 4.0 Terkini: Inovasi dan Aplikasi Dunia Nyata
Apa Itu Teknologi Industri 4.0?
Industri 4.0, juga dikenal sebagai Revolusi Industri Keempat, adalah tentang membuat bisnis lebih cerdas dan lebih terotomatisasi. Di mana Revolusi Industri Ketiga fokus pada beralih dari proses mekanik dan analog ke digital, Revolusi Industri Keempat fokus pada memperdalam dampak teknologi digital kita dengan membuat mesin kita lebih mandiri, mampu "berbicara" satu sama lain, dan mempertimbangkan sejumlah besar data dengan cara yang tidak dapat dilakukan manusia—semua demi efisiensi dan pertumbuhan. Teknologi Industri 4.0 mewakili pergeseran mendasar dalam cara bisnis beroperasi, sefundamental seperti perubahan dari tenaga uap ke listrik di Revolusi Industri Kedua.
Ingin mempelajari lebih lanjut? Baca panduan lengkap kami tentang Industri 4.0.
Bagaimana Teknologi Industri 4.0 Mempengaruhi Industri Manufaktur?
Dalam manufaktur, Industri 4.0 memiliki dampak luas. Digunakan untuk memanfaatkan efisiensi operasional, menyempurnakan peramalan permintaan, menghancurkan silo data, terlibat dalam pemeliharaan prediktif, menawarkan peningkatan keselamatan dan pelatihan virtual bagi pekerja, dan lebih banyak lagi. Industri 4.0, sebagai bagian dari konsep yang lebih luas yang disebut transformasi digital, mencakup manufaktur dari perencanaan hingga pengiriman, dengan solusi untuk analitik mendalam, sensor data lantai produksi, gudang pintar, perubahan yang disimulasikan, plus pelacakan produk dan aset.
Bagi produsen, teknologi Industri 4.0 membantu menembus jurang antara proses yang tadinya terpisah ke tampilan yang lebih transparan dan terlihat di seluruh organisasi, dengan banyak wawasan yang dapat ditindaklanjuti.
10 Teknologi Industri 4.0 Dunia Nyata dengan Contoh
Di bawah ini adalah teknologi transformasi digital teratas yang ditimbulkan oleh Industri 4.0. Silakan pilih salah satunya untuk melompat ke bagian tertentu:
- Big Data & Analytics
- Robot Otonom
- Simulasi/Digital Twin
- Sistem Horizontal dan Vertikal
- Industrial IoT (IIoT)
- Teknologi Keamanan Siber
- Cloud
- Manufaktur Aditif
- Kecerdasan Buatan
- Realitas Terkaya
1. Big Data & Analytics
Big Data adalah persis apa yang didengarnya—jumlah data yang besar. Gunung statistik dan angka yang begitu besar sehingga manusia dan tim dapat menghabiskan tahunmenyatakannya secara manual dan masih tidak menghasilkan banyak nilai nyata. Dengan mesin di kursir pengemudi, ini adalah cerita yang berbeda. Menggunakan kemampuan komputasi canggih saat ini, aliran data mentah yang besar itu dapat ditransformasi menjadi wawasan yang akurat dan dapat ditindaklanjuti yang dapat mendorong pengambilan keputusan bagi pemimpin manufaktur. Sumber data dapat mencakup segalanya dari sensor IoT di lantai pabrik dan sistem pencaharaan hingga data penjualan atau faktor rantai pasok seperti cuaca dan iklim politik.
Big Data mendasari sebagian besar teknologi lain dari Industri 4.0. Semakin banyak data yang digunakan, semakin tinggi tingkat efektivitasnya.
Contoh Big Data & Analytics dalam Manufaktur
Bayangkan ini: Ada lantai produksi di mana di Wisconsin yang memiliki sensor kecil (sensor IoT industri yang akan kami bahas lebih dalam sebentar lagi) yang terhubung ke setiap mesin di pabrik tersebut. Sensor itu terus mencatat dan menganalisis informasi baik di lokasi sensor maupun di Cloud (yang juga akan kami bahas). Semua data dari sensor IoT kecil ini, termasuk informasi seperti seberapa banyak mesin telah digunakan, dikumpulkan dan dikirimkan ke algoritma pembelajaran mesin.
Data mesin yang dikumpulkan dapat dianalisis untuk memprediksi cacat kualitas dan memperpanjang umur alat.
Algoritma, atau rumus, mengeluarkan hasil mengenai jadwal pemeliharaan peralatan tersebut. Ini berkata, "Sabuk mesin ini kemungkinan akan pecah dalam 2-3 minggu." Dengan demikian, pemeliharaan dijadwalkan di jam 'luar' dalam seminggu dan mesin mempertahankan efektivitas operasional selama semua jam kerja. Itu disebut "pemeliharaan prediktif" dan itu tidak akan berfungsi sama sekali tanpa Big Data. Big Data membantu pabrik ini merawat asetnya, mengurangi biaya, dan membatasi risiko downtime.
2. Robot Otonom
Robot otonom adalah mesin mandiri yang dapat mengelola tugasnya secara cerdas tanpa perlu operator manusia. Mereka dengan cepat dan akurat melakukan tugas berulang, meskipun rumit, sambil membutuhkan sedikit atau tidak ada downtime kecuali untuk pemeliharaan.
Contoh Robot Otonom dalam Manufaktur
Robot otonom digunakan dalam manufaktur untuk memegang dan memindahkan item berat pada baris produksi. Ini membantu mencegah cedera manusia untuk pengelasan, montir, dan paletisasi. Robot otonom juga dapat membantu dengan pemilihan pesanan di tingkat gudang karena mereka memiliki kemampuan untuk dengan cepat menganalisis dan memilih rute paling efisien untuk memilih item—bahkan untuk beberapa pesanan. Mereka juga dapat digunakan untuk produksi berkelanjutan, karena mereka tidak perlu istirahat.
3. Simulasi / Digital Twin
Digital twin, meskipun terdengar seperti sesuatu yang diambil dari film sci-fi, adalah teknologi yang sangat autentik di balik pembuatan simulasi objek dunia nyata, konsep, atau area dalam ruang digital. Ini dapat mencakup representasi 3D dari semua aset fisik, sistem operasional, dan struktur dalam seluruh fasilitas. Kasus penggunaan untuk sistem digital twin sangat luas.
Digital twin dari mesin CNC, sejenis model 3D pada "steroid".
Contoh Simulasi / Digital Twin dalam Manufaktur
Menggunakan sensor IoT industri, perusahaan manufaktur dapat "melihat" seluruh lantai produksi mereka dalam ruang virtual. Mereka dapat melihat lokasi setiap aset, waktu operasinya, dan kebutuhan pemeliharaan (bahkan yang belum muncul). Mereka bahkan dapat 'melihat' di dalam mesin yang akan berbahaya atau mahal untuk dibuka dalam kehidupan nyata.
Menggunakan digital twin dan pembelajaran mesin ini, pemimpin manufaktur dapat memprediksi tugas pemeliharaan dan menemukan waktu untuk lebih memanfaatkan peralatan untuk mengurangi bottleneck. Mereka dapat melatih karyawan dari jarak aman sebelum memperkenalkan mereka pada mesin non-simulasi di lantai dan menguji ide untuk perubahan operasional sebelum menghabiskan uang, waktu, dan energi untuk melakukannya.
4. Integrasi Sistem Horizontal dan Vertikal
Integrasi horizontal dan vertikal telah disebut "tulang punggung Industri 4.0." Dasar integrasi sistem horizontal dan vertikal adalah konektivitas dan visibilitas. Ini bisa berarti baik dalam satu organisasi atau di luarnya dengan mitra industri. Mesin dan perusahaan terus berkomunikasi dan berbagi data, membantu mencapai peluang analisis yang lebih dalam, transparansi yang lebih besar, dan efisiensi yang meningkat bagi semua pihak.
Contoh Integrasi Sistem Horizontal dan Vertikal dalam Manufaktur
Jika sebuah perusahaan memiliki beberapa fasilitas produksi di dalamnya, integrasi horizontal dapat memastikan berbagi data yang mulus tentang masalah seperti tingkat inventori dan keterlambatan. Integrasi vertikal dalam manufaktur dapat mencakup menghancurkan silo antar departemen sehingga seluruh organisasi bekerja sebagai satu unit—dari R&D hingga procurement, dan manufaktur hingga penjualan dan di luarnya. Semua orang berbagi data, semua orang mendapat manfaat dan semua orang beroperasi secara dinamis.
5. Industrial IoT (IIoT)
Industrial IoT merujuk pada penerapan sensor kecil, terkadang dengan kemampuan komputasi, yang mengumpulkan dan memantau data secara real-time di seluruh bisnis. Sensor IoT dapat diterapkan bersama dengan dasarnya apa pun dari lampu hingga HVAC (pemanasan, ventilasi, pendingin udara) hingga mesin lantai pabrik. Industrial IoT adalah teknologi dasar Industri 4.0. Manfaat peralatan yang terhubung sangat besar, karena memberikan wawasan untuk pengambilan keputusan yang lebih baik di banyak tingkat organisasi.
Operasi industri yang sepenuhnya terhubung memanfaatkan teknologi Industri 4.0, termasuk IoT, untuk mendapatkan wawasan yang lebih dalam tentang kinerja.
Contoh Industrial IoT (IIoT) dalam Manufaktur
Kami telah membahas peran Industrial IoT dalam pemeliharaan prediktif. Contoh lain dari IIoT dalam manufaktur melibatkan menghancurkan bottleneck dan mendorong peningkatan besar dalam throughput produksi. Jika setiap mesin di lantai produksi memiliki perangkat IoT yang terhubung padanya yang memantau efisiensi produksi, penggunaan, waktu operasional, dll., maka data ini dapat digunakan bersama dengan algoritma pembelajaran mesin. Ini menentukan mesin mana yang mewakili prioritas bottleneck tertinggi serta cara memperbaikinya. Apakah mesin memerlukan upgrade? Apakah itu cukup perlu digunakan pada lebih banyak titik selama hari?
Platform IIoT MachineMetrics
Pelajari Lebih Lanjut
6. Teknologi Keamanan Siber
Anda tidak dapat memiliki banyak teknologi yang terlibat di setiap tingkat bisnis Anda tanpa beberapa jenis perlindungan yang ditempatkan untuk menjaga hacker dan agen berbahaya lainnya keluar dari sistem Anda. Teknologi keamanan siber adalah apa pun yang melindungi sistem digital Anda dari vektor serangan internal dan eksternal. Keamanan siber modern melibatkan teknologi seperti blockchain atau kecerdasan buatan dan dapat melindungi teknologi baru seperti perangkat IoT industri.
Contoh Teknologi Keamanan Siber dalam Manufaktur
Dengan sistem pintar yang telah digital, produsen tanpa keamanan siber yang cukup rentan terhadap ancaman pencurian kekayaan intelektual, peralatan manufaktur yang direbut oleh saboteur untuk membuat produk yang rusak, ransomware, pencurian identitas, dan lebih banyak. Namun, produsen dapat mengurangi ancaman keamanan dengan membuat rencana jika mereka mengalami pelanggaran, serta mengaktifkan tindakan keamanan siber yang melindungi data dan peralatan mereka, termasuk sistem IoT mereka.
7. Cloud
Cloud adalah istilah yang samar yang merujuk pada sejumlah besar sistem terhubung di internet. Biasanya, itu berarti server yang terletak di luar bisnis Anda. "Cloud" dapat digunakan untuk perangkat lunak dan data yang disimpan di suatu tempat di internet (mis. server orang lain) bukan pada mesin lokal.
Dalam arsitektur IoT lengkap, produsen dapat memanfaatkan baik cloud maupun edge untuk memberikan pengambilan keputusan cepat dengan daya pemrosesan dalam dan skalabilitas.
Contoh Cloud dalam Manufaktur
Cloud menawarkan banyak manfaat bagi produsen. Itu dapat menyimpan sejumlah besar data sensor dengan aman dengan redundansi yang sudah ada. Itu dapat menyimpan data pelanggan dengan aman. Itu dapat digunakan untuk komputasi. Tugas komputasi yang intensif seperti pemodelan risiko menggunakan pembelajaran mesin dapat dilakukan di Cloud untuk mengurangi biaya overhead untuk mesin daya tinggi. Dalam beberapa tahun terakhir, itu juga digunakan untuk "manufaktur cloud" yang dapat merujuk pada perangkat lunak atau manufaktur terdistribusi yang benar di seluruh lokasi geografis yang berbedas.
8. Manufaktur Aditif
Manufaktur aditif berarti membuat item lapis demi lapis, menambahkan bahan baru daripada menguranginya. Ini dibandingkan dengan cara lama manufaktur (manufaktur subtractive), yang mencakup tugas seperti memotong dan mengukir kayu, dll.
Contoh Manufaktur Aditif dalam Industri Manufaktur
Cetak 3D adalah bentuk manufaktur aditif. Penganut mainstream termasuk Adidas yang mencetak 3D sepatu, desain yang dibuat berdasarkan Big Data.
9. Kecerdasan Buatan dan Pembelajaran Mesin
Kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin merujuk pada mesin yang menggunakan algoritma untuk memproses data dan mencapai kesimpulan yang tidak diprogramkan oleh pengembang manusia. Mesin ini belajar dari data untuk menghasilkan prediksi yang semakin akurat.
Contoh Kecerdasan Buatan dalam Manufaktur
Kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin banyak digunakan dalam manufaktur untuk peramalan permintaan dan pemeliharaan prediktif. Karena AI dapat mempertimbangkan array data yang luas dari sensor dan sumber lain, itu adalah kandidat yang sempurna untuk mengantisipasi situasi yang volatif, kompleks, dan dinamis dalam waktu dekat real-time dengan cara yang tidak dapat dilakukan manusia. AI bekerja baik untuk meramalkan dan memprediksi perubahan pasar bagi produsen.
10. Realitas Terkaya
Realitas terkaya termasuk input sensorik tambahan, biasanya visual, yang dilapisi ke atas dunia nyata. Contoh umum termasuk Google Glass dan game Pokémon Go.
Contoh Realitas Terkaya dalam Manufaktur
Dalam manufaktur, realitas terkaya dapat digunakan untuk pelatihan pekerja dan pemeliharaan. Karyawan baru dapat belajar cara menggunakan mesin yang mungkin berbahaya dalam lingkungan virtual yang aman sebelum memasuki lantai pabrik. AR juga dapat bermanfaat selama tugas pemeliharaan dengan menawarkan tooltip, manual perbaikan, dan notasi lainnya untuk menjadi terlihat dengan mudah di lokasi, dalam bidang visi teknisi. Realitas terkaya juga memungkinkan teknisi untuk melihat di dalam mesin yang berbahaya dan rumit sebelum mereka membukanya, sehingga mereka tahu persis apa yang mereka cari dan apa yang harus dilakukan sebelum memulai.
MachineMetrics mempercepat transformasi pabrik digital dengan menyediakan platform IoT industri yang intuitif dan fleksibel untuk dengan mudah mengumpulkan dan mentransformasi data dari setiap peralatan manufaktur menjadi aplikasi yang kuat dan dapat ditindaklanjuti.
Saat ini, ratusan produsen telah menghubungkan ribuan mesin ke MachineMetrics di pabrik global untuk mengurangi downtime mesin, mengoptimalkan kapasitas, dan mendorong peningkatan throughput dan keuntungan untuk operasi manufaktur mereka.
