view in publisher's site

Literature review of Industry 4.0 and related technologies

Manufacturing industry profoundly impact economic and societal progress. As being a commonly accepted term for research centers and universities, the Industry 4.0 initiative has received a splendid attention of the business and research community. Although the idea is not new and was on the agenda of academic research in many years with different perceptions, the term “Industry 4.0” is just launched and well accepted to some extend not only in academic life but also in the industrial society as well. While academic research focuses on understanding and defining the concept and trying to develop related systems, business models and respective methodologies, industry, on the other hand, focuses its attention on the change of industrial machine suits and intelligent products as well as potential customers on this progress. It is therefore important for the companies to primarily understand the features and content of the Industry 4.0 for potential transformation from machine dominant manufacturing to digital manufacturing. In order to achieve a successful transformation, they should clearly review their positions and respective potentials against basic requirements set forward for Industry 4.0 standard. This will allow them to generate a well-defined road map. There has been several approaches and discussions going on along this line, a several road maps are already proposed. Some of those are reviewed in this paper. However, the literature clearly indicates the lack of respective assessment methodologies. Since the implementation and applications of related theorems and definitions outlined for the 4th industrial revolution is not mature enough for most of the reel life implementations, a systematic approach for making respective assessments and evaluations seems to be urgently required for those who are intending to speed this transformation up. It is now main responsibility of the research community to developed technological infrastructure with physical systems, management models, business models as well as some well-defined Industry 4.0 scenarios in order to make the life for the practitioners easy. It is estimated by the experts that the Industry 4.0 and related progress along this line will have an enormous effect on social life. As outlined in the introduction, some social transformation is also expected. It is assumed that the robots will be more dominant in manufacturing, implanted technologies, cooperating and coordinating machines, self-decision-making systems, autonom problem solvers, learning machines, 3D printing etc. will dominate the production process. Wearable internet, big data analysis, sensor based life, smart city implementations or similar applications will be the main concern of the community. This social transformation will naturally trigger the manufacturing society to improve their manufacturing suits to cope with the customer requirements and sustain competitive advantage. A summary of the potential progress along this line is reviewed in introduction of the paper. It is so obvious that the future manufacturing systems will have a different vision composed of products, intelligence, communications and information network. This will bring about new business models to be dominant in industrial life. Another important issue to take into account is that the time span of this so-called revolution will be so short triggering a continues transformation process to yield some new industrial areas to emerge. This clearly puts a big pressure on manufacturers to learn, understand, design and implement the transformation process. Since the main motivation for finding the best way to follow this transformation, a comprehensive literature review will generate a remarkable support. This paper presents such a review for highlighting the progress and aims to help improve the awareness on the best experiences. It is intended to provide a clear idea for those wishing to generate a road map for digitizing the respective manufacturing suits. By presenting this review it is also intended to provide a hands-on library of Industry 4.0 to both academics as well as industrial practitioners. The top 100 headings, abstracts and key words (i.e. a total of 619 publications of any kind) for each search term were independently analyzed in order to ensure the reliability of the review process. Note that, this exhaustive literature review provides a concrete definition of Industry 4.0 and defines its six design principles such as interoperability, virtualization, local, real-time talent, service orientation and modularity. It seems that these principles have taken the attention of the scientists to carry out more variety of research on the subject and to develop implementable and appropriate scenarios. A comprehensive taxonomy of Industry 4.0 can also be developed through analyzing the results of this review.

مروری بر مقالات صنعت ۴.۰ و فن‌آوری‌های مرتبط

صنعت تولید عمیقا بر پیشرفت اقتصادی و اجتماعی تاثیر می‌گذارد. طرح صنعتی ۴.۰ به عنوان یک اصطلاح رایج پذیرفته‌شده برای مراکز تحقیقاتی و دانشگاه‌ها، توجه زیادی را از جامعه تجاری و تحقیقاتی به خود جلب کرده‌است. اگرچه این ایده جدید نیست و در سال‌های زیادی در دستور کار تحقیقات دانشگاهی با برداشت‌های متفاوت بوده‌است، اما اصطلاح "صنعت ۴.۰" به تازگی راه‌اندازی شده و تا حدی نه تنها در زندگی دانشگاهی بلکه در جامعه صنعتی نیز پذیرفته شده‌است. در حالی که تحقیقات دانشگاهی بر درک و تعریف مفهوم و تلاش برای توسعه سیستم‌های مرتبط، مدل‌های کسب‌وکار و روش‌های مربوطه تمرکز دارد، صنعت، از سوی دیگر، توجه خود را بر تغییر لباس‌های ماشین صنعتی و محصولات هوشمند و همچنین مشتریان بالقوه در این پیشرفت متمرکز می‌کند. بنابراین برای شرکت‌ها مهم است که در درجه اول ویژگی‌ها و محتوای صنعت ۴.۰ را برای تغییر بالقوه از تولید غالب ماشین به تولید دیجیتال درک کنند. به منظور دستیابی به یک تحول موفق، آن‌ها باید به وضوح مواضع و پتانسیل‌های مربوطه خود را در برابر الزامات اساسی که برای استاندارد صنعتی ۴.۰ تعیین شده‌اند، بررسی کنند. این به آن‌ها این امکان را می‌دهد که نقشه راه به خوبی تعریف‌شده‌ای را ایجاد کنند. چندین رویکرد و بحث در طول این خط در جریان است، چندین نقشه راه در حال حاضر پیشنهاد شده‌اند. برخی از آن‌ها در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته‌اند. با این حال، مقالات به وضوح فقدان روش‌های ارزیابی مربوطه را نشان می‌دهند. از آنجا که پیاده‌سازی و کاربردهای تیوری ها و تعاریف مربوطه برای چهارمین انقلاب صنعتی به اندازه کافی برای بسیاری از پیاده‌سازی‌های زندگی حلقه رشد نکرده است، یک رویکرد سیستماتیک برای ارزیابی و ارزیابی مربوطه ضروری به نظر می‌رسد برای کسانی که قصد دارند این تحول را سرعت بخشند. در حال حاضر مسئولیت اصلی جامعه تحقیقاتی توسعه زیرساخت تکنولوژیکی با سیستم‌های فیزیکی، مدل‌های مدیریتی، مدل‌های کسب‌وکار و همچنین برخی از سناریوهای صنعتی به خوبی تعریف‌شده ۴.۰ به منظور آسان کردن زندگی متخصصان است. کارشناسان تخمین می‌زنند که صنعت ۴.۰ و پیشرفت‌های مرتبط در طول این خط تاثیر زیادی بر زندگی اجتماعی خواهد داشت. همانطور که در مقدمه ذکر شد، برخی تحولات اجتماعی نیز انتظار می‌رود. فرض بر این است که ربات‌ها در تولید، فن‌آوری‌های القایی، هم‌کاری و هماهنگی ماشین‌ها، سیستم‌های خود تصمیم‌گیری، حل‌کننده مساله خودجوش، ماشین‌های یادگیری، چاپ سه‌بعدی و غیره تسلط بیشتری خواهند داشت. اینترنت پوشیدنی، تجزیه و تحلیل کلان داده، زندگی مبتنی بر سنسور، پیاده‌سازی‌های شهر هوشمند یا کاربردهای مشابه، نگرانی اصلی جامعه خواهد بود. این تحول اجتماعی به طور طبیعی جامعه تولیدی را برای بهبود لباس تولیدی خود برای مقابله با نیازهای مشتری و حفظ مزیت رقابتی تحریک خواهد کرد. خلاصه‌ای از پیشرفت بالقوه در طول این خط در مقدمه این مقاله مورد بررسی قرار گرفته‌است. واضح است که سیستم‌های تولیدی آینده دیدگاه متفاوتی از محصولات، هوش، ارتباطات و شبکه اطلاعات خواهند داشت. این امر باعث می‌شود که مدل‌های کسب‌وکار جدید در زندگی صنعتی غالب شوند. مساله مهم دیگری که باید در نظر گرفته شود این است که دوره زمانی این به اصطلاح انقلاب به قدری کوتاه خواهد بود که یک فرآیند تبدیل مداوم را برای ایجاد برخی مناطق صنعتی جدید به وجود خواهد آورد. این امر به وضوح فشار زیادی را بر تولید کنندگان برای یادگیری، درک، طراحی و اجرای فرآیند تبدیل وارد می‌کند. از آنجا که انگیزه اصلی برای یافتن بهترین راه برای دنبال کردن این تحول، بررسی جامع متون، حمایت قابل‌توجهی را ایجاد خواهد کرد. این مقاله چنین مروری را برای برجسته کردن پیشرفت ارائه می‌دهد و هدف آن کمک به بهبود آگاهی در مورد بهترین تجارب است. هدف آن ارائه یک ایده روشن برای کسانی است که مایل به ایجاد یک نقشه راه برای دیجیتالی کردن لباس‌های تولیدی مربوطه هستند. با ارائه این بررسی همچنین قصد داریم کتابخانه دستی صنعت ۴.۰ را هم برای دانشگاهیان و هم برای متخصصان صنعتی فراهم کنیم. ۱۰۰ عنوان بالا، چکیده و کلمات کلیدی (به عنوان مثال در مجموع ۶۱۹ مقاله از هر نوع)برای هر عبارت جستجو به طور مستقل به منظور اطمینان از قابلیت اطمینان فرآیند بررسی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. توجه داشته باشید که، این بررسی جامع ادبیات یک تعریف واقعی از صنعت ۴.۰ ارائه می‌دهد و شش اصل طراحی آن مانند قابلیت هم‌کاری، مجازی سازی، استعدادهای محلی، آنی، گرایش به خدمات و پیمانه‌ای بودن را تعریف می‌کند. به نظر می‌رسد که این اصول توجه دانشمندان را به انجام تحقیقات متنوع تری در مورد موضوع و توسعه سناریوهای قابل‌اجرا و مناسب جلب کرده‌است. یک طبقه‌بندی جامع از صنعت ۴.۰ نیز می‌تواند از طریق تجزیه و تحلیل نتایج این بررسی توسعه یابد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Artificial Intelligence
  • ترجمه مقاله Artificial Intelligence
  • مقاله هوش مصنوعی
  • ترجمه مقاله هوش مصنوعی
  • مقاله Software
  • ترجمه مقاله Software
  • مقاله نرم‌افزار
  • ترجمه مقاله نرم‌افزار
  • مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • ترجمه مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • مقاله مهندسی صنایع و ساخت
  • ترجمه مقاله مهندسی صنایع و ساخت
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.