نساجی در بحبوحه انقلاب صنعتی چهارم

نگارش: دکتر امیررضا باودر

اولین انقلاب صنعتی به لطف اختراع ماشین‌های بخار، استفاده از آب و انواع ماشین‌های دیگر، به دگرگونی صنعتی جامعه با مکانیزه ساختن انجامید. انقلاب صنعتی دوم به عنوان دوره ای تلقی می شود که برق و اختراعات جدید تولیدی منجر به تولید انبوه و تا حدودی به اتوماسیون شد. انقلاب صنعتی سوم همه چیز را با ظهور رایانه ها، شبکه های رایانه ای و ظهور روباتیک در تولید و ارتباطات مرتبط کرده بود.

تولد اینترنت بزرگترین تغییر دهنده بازی با اتوماسیون بسیار بیشتر بود. پس از سه انقلاب صنعتی مهم، مکانیکی، الکتریکی و انقلاب دیجیتالی، اکنون جهان شاهد چهارمین انقلاب صنعتی است که شامل مفاهیم نوظهور فناوری اطلاعات، از جمله سیستم‌های فیزیکی-سایبری (CPS)، اینترنت اشیا (IoT) و داده کلان یکپارچه شده است.

در انقلاب صنعتی چهارم، پل زدن محیط‌های دیجیتال و فیزیکی با اتوماسیون و بهینه‌سازی به روش‌های نوآورانه اتفاق می‌افتد که منجر به فرصت‌های فراوانی برای نوآوری، خودکارسازی کامل و رساندن صنعت به سطح بعدی می‌شود. ظهور فن‌آوری صنعتی دیجیتال جدید، معروف به Industry 4.0، تحولی است که جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌ها را در سراسر ماشین‌ها ممکن می‌سازد و فرآیندهای سریع‌تر، انعطاف‌پذیرتر و کارآمدتر را برای تولید کالاهای با کیفیت بالاتربا هزینه‌های کمتر امکان‌پذیر می‌سازد.

انقلاب صنعتی چهارم نشان دهنده مرحله جدیدی در سازماندهی و کنترل زنجیره ارزش صنعتی است و به عنوان نامی برای روند فعلی اتوماسیون و تبادل داده در فناوری‌های تولیدی، از جمله سیستم‌های فیزیکی سایبری، اینترنت اشیا، محاسبات ابری و محاسبات شناختی و ایجاد کارخانه هوشمند تعریف شده است.

جنبه‌های اصلی این انقلاب صنعتی نسل چهارمی که در صنعت نساجی شناسایی شده، در ابتدا بر اجرای فناوری‌هایی با هدف رایانه‌سازی و اتوماسیون فرآیندها تمرکز دارد که تمرکز اصلی آنها افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها است. پروژه‌های پیاده‌سازی واقعیت افزوده و فناوری‌های شبیه‌سازی و چاپ سه‌بعدی در صنعت نساجی، پوشاک و پوشاک هنوز در مراحل ابتدایی هستند و معمولاً از طریق ابزارها و نرم‌افزارهایی که به سمت ایجاد و توسعه مدل‌های جدید فرآیندها، محصولات و تجارت هستند، اجرا می‌شوند.

تحت عنوان نسل چهارم، بسیاری از فناوری های فیزیکی و دیجیتالی از طریق تجزیه و تحلیل، رباتیک، هوش مصنوعی، دیجیتالی کردن و اینترنت اشیا، همگرا می شوند. این فناوری‌ها شرکت‌های دیجیتالی را ایجاد می‌کنند که می‌توانند داده‌ها را روی ماشین‌های ارتباط برقرار کرده، جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل کنند که فرآیندهای سریع‌تر، انعطاف‌پذیرتر و کارآمدتر را ممکن می‌سازد، که به تولید کالاهای باکیفیت با هزینه‌های کمتر کمک می‌کند.

این انقلاب به طور استراتژیک به افزایش بهره‌وری کمک می‌کند، اقتصاد همه بخش‌های صنعت، به‌ویژه مد را بهبود می‌بخشد و منجر به رشد واقعی و پیشرونده و تغییر کامل در رقابت‌پذیری سازمان‌ها در سراسر جهان می‌شود. به بیان دقیق، با توجه به صنعت نساجی و پوشاک به دلیل استفاده فشرده از نیروی کار، کمبود فناوری و افزایش هزینه ها، رقابت پذیری صنعت نساجی در بسیاری از کشورها در حال ضعیف شدن است.

در نتیجه این محدودیت ها، از سطح بهره وری و کارایی گرفته تا کیفیت، همیشه در بیشتر موارد تحت تأثیر قرار می گیرد. همچنین یک روند جدید داریم که سفارشی سازی محصول با تغییرات بیشتر را داریم که نیاز به تنظیم نیازهای بازار در کوتاه ترین زمان ممکن دارد. علاوه بر این، تمام چرخه عمر محصول با تغییرات شدید به طور قابل توجهی کوتاه می شود.

شاید انقلاب صنعتی چهارم بتواند به صنعت نساجی و پوشاک کمک کند تا این مشکلات را با امکان تولید انعطاف پذیر، طراحی مجدد فرآیندهای صنعتی و پیشرفت های تکنولوژیک حل کند.

اکثر ماشین‌های عرضه‌شده توسط سازندگان ماشین‌آلات نساجی دارای پلت‌فرم‌های کارخانه‌ای هوشمند هستند تا بتوانند داده‌ها را از طریق سنسورها، ثبت‌کننده‌های داده و غیره جمع‌آوری، اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل کنند و این اطلاعات در رابط کاربری برای انجام اقدامات یا تصمیمات استفاده می شود. تمام فرآیندهای مربوط به تولید و تدارکات می توانند در زنجیره ارزش نساجی در انعطاف پذیرتر و چابک تر شوند. این به پاسخگویی سریع و موثر به نیازهای بازار کمک می کند.

Hanover Messe در سال ۲۰۱۱ برای اولین بار مفهوم صنعت نسل چهارم را ارائه کرد که نقشه راه آن در سال ۲۰۱۳ منتشر شد. مشخصه آن ادغام افقی در سراسر شبکه های ارزش، ادغام دیجیتالی سرتاسر در کل زنجیره ارزش و ادغام عمودی و شبکه ای سیستم های تولید نسل چهارمی که منجر به مجازی سازی و مدولارسازی فرآیند تولید می شود که شامل زنجیره تامین، دستیابی به انعطاف پذیری و شخصی سازی تولید بر اساس CPS و IoT بخشد خود بهینه سازی ارتباط بلادرنگ بین ماشین و ماشین (M2M) یا انسان می‌تواند باشد و از طریق اینترنت اشیا و پیاده سازی CPS اطلاعات در کل شبکه مشترک به اشتراک گذاشته می‌شود.

از مواد اولیه تا فروش محصول، دستگاه ردیاب دیجیتال با توجه به یکدیگر متصل می‌شوند و پروتکل های استاندارد برای تجزیه و تحلیل داده ها، پیش بینی خطاها و خود پیکربندی انجام می‌گیرد. فن آوری های کلیدی اتوماسیون در ریسندگی، بافندگی و سایر جنبه های صنعت نساجی برای ارتقاء ضروری هستند. نساجی نسل چهارم یک زنجیره فرآیند تولید مستقل است که می تواند حامل اطلاعات ظرف مواد نساجی، بوبین، تیر تار و پارچه باشد.

فناوری شناسایی فرکانس رادیو (RFID) و حسگرها برای جمع آوری و ذخیره اطلاعات اولیه هستند، مانند وضعیت عملیات تجهیزات و اطلاعات نگهداری کارخانه خود پیکربندی و خود بهینه سازی به سرعت و انعطاف پذیری برای برآورده کردن سفارشات ساخت سفارشی هستند. در همین حال، همه اطلاعات برای تصمیمات مدیریتی آتی به سیستم های MES و ERP بازگردانده می شود.

همچنین تعمیر و نگهداری آینده به موقع و کارآمدتر خواهد بود. سیستم MES اطلاعات عملیاتی دستگاه را ذخیره و نمایش می دهد، استهلاک تجهیزات و برنامه های نگهداری و سیستم نظارت اطلاعات را به سازنده دستگاه منتقل می کند و یک مدل سه بعدی و راهنمای تعمیر دریافت می کند یا برای نگهداری از راه دور با ارائه دهنده تماس گیرد.

نساجی نسل چهارم تفسیر و کاربرد انقلاب صنعتی چهارم در بخش های فناوری منسوجات و تولید نساجی در سراسر زنجیره تامین در ریسندگی، بافندگی، تکمیل و پوشاک است. با توجه به افزایش هزینه، گران قیمت بودن برای مصرف کننده و زنجیره ارزش پیچیده، رقابت صنعت تولید جهانی ضعیف شده و ارتقاء آن را قریب الوقوع می‌کند. جهان در آستانه یک انقلاب صنعتی جدید است که با هوش مصنوعی، اینترنت اشیا، رباتیک نسل بعدی، چاپ سه بعدی، ابزارهای پوشیدنی، مهندسی ملایم، فناوری نانو، مواد پیشرفته، بیوتکنولوژی و غیره مشخص می‌شود.

انقلاب صنعتی چهارم آینده فناوری های تولیدی است و روند مهمی در اتوماسیون و تبادل داده ها دارد. این فناوری پیشرفته، سیستم های دیجیتال و فرآیندهای خودکار آن را برای تولید محصولات با کیفیت بهینه می‌کند. صنعت نسل چهارم شامل سیستم های فیزیکی سایبری، اینترنت اشیا، محاسبات ابری و محاسبات شناختی است که چیزی را ایجاد می کند که به عنوان “کارخانه هوشمند” تعریف می‌شود.

در کارخانه هوشمند خدمات دیجیتال هوشمند شبکه ای شده و با مواد اولیه، محصولات نیمه تمام، ماشین آلات، ابزار و غیره ارتباط برقرار می‌کند. ویژگی این صنعت انعطاف پذیری، استفاده کارآمد از منابع و یکپارچه سازی مشتریان و شرکای تجاری در فرآیند کسب و کار است.

در این کارخانه شبکه‌ای، ماشین‌ها و مردان به شرکای مساوی تبدیل شده‌اند و از هوش مصنوعی بالاتری نسبت به نسل قبلی روبات‌ها برخوردارند. حسگرهای بسیار فعال موجود در دستگاه‌های بافندگی امکان همکاری بین ماشین‌ها و کارگران را فراهم می‌کنند. مشخصه کارخانه ها تولید متصل، ماهیت انعطاف پذیر، تعمیر و نگهداری هوشمند و تدارکات خودسازماندهی است. این سیستم ها شناختی هستند و کارگران را قادر می سازند تا استانداردهای تولید با کیفیت را به دست آورند و حفظ کنند و تعمیر و نگهداری پیش بینی را اجرا کنند.

تولید هوشمند فناوری‌های مختلفی را پوشش می‌دهد. برخی از فناوری‌های کلیدی در جنبش تولید هوشمند شامل قابلیت‌های پردازش کلان داده، دستگاه‌ها و خدمات اتصال صنعتی و روباتیک پیشرفته است.همچنین با بهینه سازی تدارکات و زنجیره تامین، یک زنجیره تامین متصل را می تواند زمانی که اطلاعات جدید ارائه می شود، تنظیم و تطبیق دهد.

بحران آب و هوایی و تأخیر محموله را به هم پیوند دهد، یک سیستم متصل می‌تواند به طور فعال با آن واقعیت سازگار شود و اولویت‌های تولید را اصلاح کند. فناوری و نوآوری های اخیر راه را برای تحقق چشم انداز کارخانه هوشمند با انقلاب صنعتی چهارم هموار کرده است.

این امر دارای پتانسیل قابل توجهی برای تغییر کل فرآیندهای تولید و مدل های تجاری برای کارخانه های نساجی و پوشاک است. بنابراین، شرکت‌های صنعت پوشاک باید در صنعت ۴.۰ و در فناوری‌های توانمند آن سرمایه‌گذاری کنند تا انتقال از کارخانه‌های معمولی به کارخانه‌های هوشمند را آغاز کنند تا مزیت رقابتی کسب کنند.

کاربرد نساجی نسل چهارم توسط صنعت ماشین آلات نساجی به دنبال ردپای صنعت تولید جهانی، شرکتها را برای نوآوری ها و ارتقاء ها هماهنگ می کند. از آنجایی که اکثر شرکت‌های تولید نساجی ساختار عملیاتی انعطاف‌پذیر و دیجیتالی ندارند، با تغییرات دنیای بیرون و خواسته‌های مصرف‌کنندگان امروزی سازگار نیستند.

اگرچه صنعت تولید ماشین آلات نساجی، به ویژه در اروپا، در حال حاضر به سمت هماهنگی با صنعت نسل چهارم است، صنعت تولید نساجی از این نظر کمی کندتر است. در روند مد در همه کشورها و همچنین رقابت جهانی به شدت در حال افزایش است. بنابراین اتکای بیشتر به نیروی کار با خطاهای انسانی بالقوه در تولید، زنجیره تامین و … به مانع تبدیل می‌شود.

بسیاری از ماشین‌های نساجی نسل بعدی امروزی مجهز به اینترنت اشیا، دیجیتالی شده و دارای قابلیت‌های هوش مصنوعی هستند. بسیاری از تولیدکنندگان پیشرو ماشین آلات نساجی سیستم های نظارت کاملی بر فرآیند تولید را از طریق اینترنت اشیا (IOT) معرفی کرده اند، که می تواند گزارش های تحلیلی مختلفی را در زمان واقعی ارائه کند و عملکردهای متعددی را ارائه دهد و این برای تغییر جهت فرآیندهای تولید بسیار مفید است.

برای برخی از مهندسان ماشین آلات، داده‌های جمع‌آوری‌شده از طریق عملیات ماشین، دانش را تغذیه می‌کنند و همچنین برای نگهداری پیش‌بینی‌کننده و پیش‌بینی خرابی‌های احتمالی (یادگیری ماشین) استفاده می‌شوند. هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل بلوک های بزرگ داده های جمع آوری شده در تولید، خرید، بازاریابی و تدارکات و غیره استفاده می شود. رباتیک و اتوماسیون در تولید لباس سریعتر پیشرفت می کنند.

Sewbots (ربات های خیاطی) به طور گسترده در چین در کارخانه های پوشاک استفاده می شود. این توسط شرکت های نساجی برای پیش بینی روند و تشخیص ماشین استفاده می شود. وقتی صحبت از صنعت نساجی به میان می‌آید، فناوری‌های مختلف در حال همگرایی هستند و اتوماسیون به سرعت در حال ورود به عملیات نساجی است. با همگرایی فناوری و کمک آن، تولیدکنندگان نساجی هوشمند می شود. انتظار می‌رود که چاپ سه‌بعدی تغییر بزرگی در تولید پارچه در آینده ایجاد کند و انعطاف‌پذیری را در فرآیند تولید برای برآورده کردن خواسته‌های مشتریان فراهم کند.

با تنوع در تقاضاها، نیاز به زنجیره های ارزش ترکیبی و بسیار پراکنده افزایش یافته است. به منظور ظهور به عنوان تامین کنندگان کلیدی موفق و اتخاذ موثر فناوری های دیجیتال برای سرعت تولید سریع، پذیرش انقلاب نسل چهارم اجباری می شود. در نتیجه این صنعت به مرکز فناوری های تولید مترقی و پایگاهی برای آزمایش و افزایش راه حل های دیجیتال جدید تبدیل می شود.

پیشرفت سریع فناوری‌های عملیات دیجیتال و راه‌حل‌های نسل چهارمی یک فرصت عالی برای افزایش رقابت‌پذیری صنعت نساجی است. افزایش اتصال عملکردها در سراسر زنجیره ارزش، محصولات متصل هوشمند و خدمات مبتنی بر داده، افزایش بهره وری حدود ۲۰ درصد، صرفه جویی در خدمات و هزینه های تعمیر و نگهداری تا ۱۰ تا ۴۰ درصد و افزایش زمان به بازار را حدود ۲۰ تا ۵۰ درصد تضمین می کند.

همچنین صنعت نساجی محصولات متصل هوشمند را قادر می‌سازد تا به عنوان سکوی فن‌آوری برای ترکیب مدل‌های کسب‌وکار جدید یا مدل‌های کسب‌وکار مبتنی بر داده در منسوجات عمل کنند و در نتیجه از استخرهای درآمدی جدید بهره‌ برداری کنند. محصولات نساجی هوشمند پتانسیل رشد بالایی دارند.

بر اساس پیش‌بینی‌های بازار، بازار جهانی منسوجات هوشمند تا سال ۲۰۲۶ به حدود ۳ میلیارد دلار افزایش خواهد یافت. برای تولید انبوه محصولات نساجی هوشمند، زنجیره‌های ارزش ترکیبی و معمولاً بسیار پراکنده باید به طور فزاینده‌ای به هم مرتبط شوند که این امر توسط صنعت قابل دستیابی است.

انقلاب صنعتی چهارم چهره جدیدی به صنایع بخشیده است، فناوری های تولید انبوه سفارشی و انعطاف پذیر را معرفی کرده است. ماشین‌ها به نهادهای مستقل تبدیل شده‌اند، کارکرد ماشین ها اکنون جای خود را به ارتباط با ماشین ها داده است و برای جمع‌آوری، تجزیه و تحلیل و مشاوره در مورد داده‌ها ساخته شده‌اند.

انقلاب صنعتی چهارم این پتانسیل را دارد که سطح درآمد جهانی را افزایش دهد و کیفیت زندگی مردم را در سراسر جهان بهبود بخشد. نوآوری فناورانه همچنین به معجزه ای در سمت عرضه منجر خواهد شد که در درازمدت بازدهی و بهره وری را به همراه خواهد داشت. هزینه های حمل و نقل و ارتباطات کاهش می یابد. تدارکات و زنجیره تامین جهانی موثرتر خواهند شد.

و هزینه تجارت کاهش خواهد یافت. همه اینها بازارهای جدیدی را باز می کنند و رشد اقتصادی را به سمت آینده ای پایدار و سودآور هدایت می کنند و در نهایت امروز ما در آستانه یک انقلاب صنعتی جدید به نام انقلاب صنعتی چهارم هستیم و شرکت هایی که با موفقیت این انقلاب جدید را اتخاذ کنند، می توانند زنده بمانند در بازار رقابتی جهانی موفق عمل کنند.

رونق صنعتی مجدد جهانی، تولید را به شدت رقابتی و مدل نوظهور جایگزین مدل سنتی می شود، تولیدکنندگان باید از چالش های جدید آگاه باشد و اقدامات به منظور کاهش هزینه تولید، بهبود بهره وری تولید، ارتقاء رشد صنعتی، تغییر ساختار نیروی کار و در نهایت تغییر رقابت پذیری شرکت و منطقه نوآوری تکنولوژیکی و پرسنل که محرک اصلی صنعت هستند را در الویت قرار دهد.

اتوماسیون و هوش مصنوعی به تدریج در حال ورود به صنعت نساجی است و در سال های آینده مراکز تولید نساجی بیشتر و بیشتر به کارخانه های هوشمند تبدیل خواهند شد. صنعت نساجی ایران با توجه به افزایش هزینه‌های نیروی کار، افزایش هزینه‌های تولید و انرژی و اتلاف در این فرآیند، چاره‌ای جز همگامی با صنعت جهان برای تبدیل مراکز تولید به کارخانه‌های هوشمند نخواهد داشت.

تنها با سوار شدن بر موج نساجی نسل چهارمی، تولیدات نساجی در برابر کشورهای بزرگ تولید کننده نساجی مانند چین، هند و ترکیه رقابتی تر خواهد شد. با توجه به چالش‌های جدید صنعت نساجی، لازم است که رهبران کسب‌وکار و مدیران پیامدهای آن را درک کرده و یک نقشه راه برای ادغام موفقیت‌آمیز تولید، زنجیره تامین، بازاریابی برای دستیابی به انطباق با نساجی نسل چهارم تهیه کنند.