از اوایل دهه ۱۹۰۰ تا دهه ۲۰۰۰، صنعت تولید شاهد نوآوریهای چشمگیری بود. این تحولات با تولید ناب (Lean Manufacturing) آغاز شد که خطوط تولید کارآمد و ماشینآلات تخصصی برای وظایف خاص را معرفی کرد. در دهه ۲۰۰۰، تمرکز به سمت کارخانه هوشمند (Smart Factory) تغییر کرد که دستگاههای متصل و اتوماسیون را برای افزایش کارایی تجهیزات و استفاده از نگهداری پیشبینانه (Predictive Maintenance) برای جلوگیری از خرابیها به کار گرفت.
در ۵ تا ۱۰ سال آینده، کارخانههای دیجیتال با عملیات خودکار پیش خواهند رفت و از دوقلوهای دیجیتال (Digital Twins) برای بهینهسازی هوشمند و بدون ریسک استفاده خواهند کرد. اما برای تحقق این نوآوری در مقیاس بزرگ، تیمهای اینترنت اشیا در صنعت تولید باید از ترندها، چالشها و بهترین روشها در این حوزه در حال تحول آگاه باشند. این مقاله اینترنت اشیا را تعریف میکند، ترندهای صنعت تولید، چالشهای IoT و بهترین روشهای پیادهسازی را بررسی میکند.
فهرست مطالب
اینترنت اشیا (IoT) چیست؟
اینترنت اشیا (Internet of Things یا IoT) شبکهای از اشیای فیزیکی است که مجهز به حسگرها و نرمافزارهایی هستند که دادهها را بهصورت آنلاین تبادل میکنند. این دستگاهها از اشیای خانگی معمولی تا ابزارهای صنعتی پیشرفته را شامل میشوند.
اینترنت اشیا در صنعت تولید
در صنعت تولید، اینترنت اشیا اغلب به شکل رباتهای صنعتی و ماشینآلات در کف کارخانه ظاهر میشود. دستگاههای متصل پیشرفته نیاز به بهروزرسانیهای مکرر دارند، که این امر آنها را به اهداف بزرگتری برای حملات سایبری تبدیل میکند و فشار بیشتری بر تیمهای مدیریتی وارد میکند.
همانطور که در بالا اشاره شد، چشمانداز صنعت تولید در قرن گذشته تغییرات چشمگیری را تجربه کرده است. معرفی اینترنت اشیا یک فاز کلیدی از نوآوری را رقم زده است.
ترندهای کلیدی بازار و فناوری IoT در صنعت تولید
با تمرکز بر ترندهای فناوری در بازار تولید امروز و آینده نزدیک، الگوهای زیر در حال شکلگیری هستند:
- شتاب در تحول دیجیتال: کارخانهها از حالت هوشمند به سمت یک متاورس صنعتی مجازی حرکت میکنند و از فناوریهای غوطهور مانند واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR) بهطور گسترده استفاده میکنند. تولیدکنندگان از صرفاً دسترسی به دادههای بزرگ (Big Data) به کشف مزایای آن با استفاده از هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (ML) روی آوردهاند.
- دستگاهها، حسگرها و رباتیک مبتنی بر هوش مصنوعی: طبق پیشبینی گارتنر، تا سال ۲۰۲۸، تعداد رباتهای هوشمند در صنعت تولید از تعداد کارگران خط مقدم پیشی خواهد گرفت. نرمافزارهای دروندستگاهی با پیچیدگیها، وابستگیها و مدلهای یادگیری ماشین تعبیهشده در حال گسترش هستند. اشیا اکنون به بهروزرسانیهای مکرر نیاز دارند.
- شکافهای امنیت سایبری: صنعت تولید یکی از بخشهایی است که بیش از همه هدف حملات سایبری قرار میگیرد. آسیبپذیریهای نرمافزاری بهرهبرداریشده دومین بردار حمله بزرگ هستند که حدود ۲۴ درصد از کل حوادث را تشکیل میدهند. برای مقابله و پیشگیری از این حملات، تولیدکنندگان به مدیریت نرمافزار و شیوههای امنیت زنجیره تأمین نرمافزار نیاز دارند.
- تولید در فضای ابری: تولیدکنندگان به سمت فناوری ابری (Cloud) حرکت میکنند، از نرمافزار بهعنوان سرویس (SaaS) استفاده میکنند، نرمافزارها را برای مقیاسپذیری در کانتینرها قرار میدهند و استراتژیهای امنیتی را تقویت میکنند. آنها معمولاً نرمافزارهای مستقل از ابر (Cloud-Agnostic) را ترجیح میدهند که وابستگی به یک فروشنده خاص را کاهش میدهد.
- لبه هوشمند (Intelligent Edge): سیستمهای بینایی کامپیوتری و رباتیک خودکار حجم عظیمی از دادههای چندبعدی تولید میکنند. گارتنر پیشبینی میکند که در سال ۲۰۲۵، بیش از ۵۰ درصد دادههای سازمانی در خارج از مراکز داده یا ابر، در لبه تولید و پردازش خواهند شد.
- روند رو به رشد فناوریهای دوقلوی دیجیتال بهعنوان توانمندساز کارخانههای مجازی: دوقلوی دیجیتال یک کپی مجازی از اشیای فیزیکی یا سیستمها است که امکان شبیهسازی، نمونهسازی مجازی و آزمایش را فراهم میکند. بیش از ۷۰ درصد کسبوکارها هنوز استراتژی دوقلوی دیجیتال برای دستگاههای IoT خود ندارند.
چالشهای اینترنت اشیا در صنعت تولید
تولیدکنندگان در سه حوزه کلیدی برای همگام شدن با چشمانداز در حال تحول اینترنت اشیا با چالشهایی مواجه هستند:
- زمان عرضه به بازار کند و پرهزینه: مانند برنامههای کاربردی اصلی، دستگاههای لبهای بهسرعت در حال تحول هستند و بهطور فزایندهای نرمافزارمحور و هوشمند میشوند. این تغییر منجر به بهروزرسانیهای نرمافزاری مکرر شده که چالشهای عملیاتی و هزینههای اضافی را به همراه دارد. بهروزرسانی دستگاههایی که اغلب به دلیل موقعیت فیزیکی یا فقدان آدرسهای IP خارجی دسترسی به آنها دشوار است، میتواند بهویژه پیچیده و گران باشد.
- ریسکهای امنیتی: با افزایش تعداد بهروزرسانیها، دستگاهها در معرض تهدیدات امنیتی بیشتری قرار میگیرند. مدیریت و نظارت بر نرمافزارهای دستگاههای لبهای، بهویژه در محیطهای حساس مانند خطوط تولید، وسایل نقلیه و هواپیماها، بسیار مهم است. خرابی دستگاههای لبهای در محیطهای حساس میتواند پیامدهای بسیار شدیدتری نسبت به خرابی یک سرور معمولی داشته باشد.
- محدودیتها و ناکارآمدیهای عملیاتی: شرکتها معمولاً دستگاههای خود را از فروشندگان مختلف تأمین میکنند که مدیریت دستگاهها را پیچیدهتر میکند. برای نظارت مؤثر بر مجموعهای متنوع از دستگاهها، سازمانها به دید جامعی نسبت به کل ناوگان خود نیاز دارند. این شامل آگاهی از دستگاههای بهروز شده و نرمافزارهای در حال اجرا روی هر دستگاه است. دوقلوهای دیجیتال نمایشهای نرمافزاری دقیقی ارائه میدهند که به رفع نیازهای امنیتی و عملیاتی دستگاهها کمک میکنند. فقدان فهرستهای نرمافزاری شفاف یا صورتحساب مواد نرمافزاری (SBOM) یکپارچه، مدیریت و ایمنسازی نرمافزارها را پیچیدهتر میکند.
شرکتها باید این چالشها را مدیریت کنند تا عملیات قوی و ایمنی در شبکه دستگاههای لبهای خود تضمین کنند. یکی از مؤثرترین راهها برای مقابله با این چالشها، انتخاب یک پلتفرم جامع برای مدیریت انتشار نرمافزارهای IoT است. تخمین زده میشود که تا سال ۲۰۲۵، ۷۵ درصد از سازمانها از راهحلهای چندنقطهای به پلتفرمها روی آورند تا تحویل برنامهها را سادهتر کنند – این رقم از ۲۵ درصد در سال ۲۰۲۳ افزایش یافته است.
تولید و اینترنت اشیا
ادغام اینترنت اشیا در صنعت تولید بهطور کامل نحوه انجام عملیات را متحول کرده و از تولید ناب به کارخانههای هوشمند و اکنون به کارخانههای مجازی گذار کرده است. با ادامه تکامل این فناوریها، مدیریت و ایمنسازی نرمافزارهای ناوگان دستگاهها اهمیت فزایندهای پیدا میکند.
تولیدکنندگان باید پیشتاز ترندهایی مانند دستگاههای مبتنی بر هوش مصنوعی، دوقلوهای دیجیتال و رایانش ابری (Cloud Computing) باشند و در عین حال شکافهای امنیت سایبری و ناکارآمدیهای عملیاتی را برطرف کنند. با پذیرش پلتفرمهای جامع برای مدیریت نرمافزارهای IoT، تولیدکنندگان میتوانند عملیات خود را سادهتر کنند، امنیت را تقویت کنند و در این چشمانداز بهسرعت در حال تغییر رقابتی باقی بمانند.
منبع: iotforall