Индустрия 4.0: трансформация производства

Современное общество переживает значительную трансформацию в производстве товаров, известную как Индустрия 4.0 (I4.0). Эта трансформация обусловлена ​​оцифровкой общества и производства, а также интеграцией новых, современных, умных и революционных технологий.

Индустрия 4.0 означает интеллектуальное объединение машин и процессов в сеть с использованием новых информационных и коммуникационных технологий, таких как Интернет вещей (IoT), облачные вычисления, туманные вычисления и искусственный интеллект (ИИ). Эти технологии увеличили скорость и широту знаний в современной экономике и обществе.

От первой промышленной революции, характеризующейся механизацией с помощью воды и пара, до массового производства и сборочных линий второй промышленной революции, использующих электричество, а также внедрения компьютеров и автоматизации в третьей промышленной революции, Индустрия 4.0 опирается на эти достижения. Он дополняет их интеллектуальными и автономными системами, которые работают в средах Интернета вещей, используя цифровые данные, анализируемые с помощью технологии машинного обучения.

Сочетание киберфизических систем (CPS), Интернета вещей, искусственного интеллекта и машинного обучения делает возможной Индустрию 4.0 и превращает концепцию умного завода в реальность. Умные машины, имеющие доступ к большему количеству данных, позволяют фабрикам стать менее расточительными, более эффективными и производительными. Истинная мощь Индустрии 4.0 заключается в цифровой связи между сетевыми CPS, создающими и обменивающимися информацией.

CPS — это системы, объединяющие компоненты кибер- и физической сферы. Они контролируют и контролируют физические процессы через сеть исполнительных механизмов и датчиков и могут быть реализованы в различных масштабах. CPS составляют основу интеллектуальных машин в Индустрии 4.0 и используют современные системы управления и среды Интернета вещей.

Интеллектуальные киберфизические системы (SCPS) — это следующее поколение вычислительных приложений, интегрирующих технологии связи, вычислений, управления процессами и искусственного интеллекта прозрачным и новым способом. SCPS демонстрируют высокую готовность к сотрудничеству, самосознание, самоадаптацию и самооптимизацию. Это сложные системы, которые позволяют использовать различные методы и технологии искусственного интеллекта в рамках ограничений Интернета вещей.

SCPS вышли за рамки традиционных определений CPS и способны повышать осведомленность, рассуждать и адаптироваться к окружающей среде. Они интегрируют аппаратное, программное обеспечение, технологии искусственного интеллекта и киберпрограмм в большей степени, чем любая другая система ранее. ИИ обеспечивает когнитивные способности SCPS, позволяя им моделировать, представлять, изучать сложные взаимодействия и поведение.

Реализация искусственных нейронных сетей, в частности многослойной искусственной нейронной сети перцептрона (MLPANN), в SCPS обеспечивает интеллектуальное и автономное принятие решений. MLPANN был выбран из-за его простой и легко реализуемой архитектуры.

В заключение отметим, что Индустрия 4.0 производит революцию в производстве товаров за счет интеграции новых технологий. CPS и SCPS находятся в авангарде этой трансформации, позволяя разрабатывать интеллектуальные машины и системы. Внедрение искусственного интеллекта и нейронных сетей в SCPS расширяет их возможности и открывает путь к интеллектуальному и автономному принятию решений.