تشير الثورة الصناعية الرابعة، والتي يشار إليها أيضًا باسم الثورة الصناعية الرابعة، أو الصناعة 4.0، أو عصر الذكاء، إلى مصطلح جديد معاصر يميز التقدم التكنولوجي المتسارع الذي لوحظ في القرن الحادي والعشرين. ويأتي هذا العصر بعد الثورة الصناعية الثالثة، المعروفة باسم "عصر المعلومات". قام كلاوس شواب، المؤسس والرئيس التنفيذي السابق للمنتدى الاقتصادي العالمي، بترويج هذا المصطلح بشكل كبير في عام 2016، مفترضًا أن هذه التطورات تشير إلى تحول عميق داخل الرأسمالية الصناعية.
الثورة الصناعية الرابعة، والمعروفة أيضًا باسم 4IR أو الصناعة 4.0 أو عصر الذكاء، هي عبارة جديدة تصف التقدم التكنولوجي السريع في القرن الحادي والعشرين. إنها تتبع الثورة الصناعية الثالثة ("عصر المعلومات"). تم تعميم هذا المصطلح في عام 2016 من قبل كلاوس شواب، مؤسس المنتدى الاقتصادي العالمي والرئيس التنفيذي السابق، الذي أكد أن هذه التطورات تمثل تحولًا كبيرًا في الرأسمالية الصناعية.
تتميز هذه المرحلة من التحول الصناعي بتقارب التقنيات مثل الذكاء الاصطناعي، وتحرير الجينات، والروبوتات المتقدمة، والتي تحجب بشكل متزايد الفروق بين العوالم المادية والرقمية والبيولوجية.
في الوقت نفسه، تشهد شبكات الإنتاج والعرض العالمية تحولات أساسية. مدفوعة بالأتمتة المستمرة للتصنيع التقليدي والعمليات الصناعية. ويتم تحقيق ذلك من خلال نشر التقنيات الذكية المعاصرة، والاتصالات واسعة النطاق من آلة إلى آلة (M2M)، وإنترنت الأشياء (IoT). ويعزز هذا التكامل زيادة الأتمتة، وتعزيز الاتصالات، وتحسين قدرات المراقبة الذاتية، واستخدام الآلات الذكية القادرة على تحليل وتشخيص المشاكل بشكل مستقل، وبالتالي تقليل ضرورة التدخل البشري.
علاوة على ذلك، يشير هذا العصر إلى تحول مجتمعي وسياسي واقتصادي عميق من العصر الرقمي في أواخر التسعينيات وأوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين نحو عصر يتسم بالاتصالية المدمجة المنتشرة. إن انتشار التكنولوجيا في كل مكان يغير بشكل أساسي الإدراك البشري وفهم العالم المحيط. ويقترح ظهور واقع اجتماعي معزز، يتجاوز حدود الحواس البشرية الطبيعية والقدرات الصناعية. من المتوقع أحيانًا أن تفتتح الثورة الصناعية الرابعة عصر الخيال، حيث يكون الإبداع والفكر الخيالي بمثابة المحفزات الرئيسية للقيمة الاقتصادية.
التاريخ
نشأت تسمية الثورة الصناعية الرابعة مع فريق علمي مكلف بصياغة استراتيجية عالية التقنية للحكومة الألمانية. قام كلاوس شواب، الذي كان آنذاك الرئيس التنفيذي للمنتدى الاقتصادي العالمي (WEF)، بنشر هذا المصطلح على نطاق أوسع من الجمهور من خلال مقال نشر في عام 2015 في Foreign Affairs. اعتمد الاجتماع السنوي للمنتدى الاقتصادي العالمي في دافوس كلوسترز بسويسرا "إتقان الثورة الصناعية الرابعة" كموضوع رئيسي له في عام 2016.
في 10 أكتوبر 2016، أعلن المنتدى عن إنشاء مركزه للثورة الصناعية الرابعة في سان فرانسيسكو. يشكل هذا الموضوع أيضًا عنوان منشور شواب لعام 2016. يشمل تصور شواب لهذا العصر الرابع التقنيات التي تدمج الأجهزة والبرمجيات والمكونات البيولوجية، وتشكل أنظمة فيزيائية إلكترونية، مع تسليط الضوء أيضًا على التقدم في الاتصالات والاتصال. ويتوقع أن تتميز هذه الفترة باختراقات كبيرة عبر مختلف المجالات التكنولوجية الناشئة، بما في ذلك الروبوتات، والذكاء الاصطناعي، وتكنولوجيا النانو، والحوسبة الكمومية، والتكنولوجيا الحيوية، وإنترنت الأشياء، وإنترنت الأشياء الصناعي، وآليات الإجماع اللامركزية، وتقنيات الجيل الخامس اللاسلكية، والطباعة ثلاثية الأبعاد، والمركبات المستقلة بالكامل.
ضمن اقتراح إعادة الضبط الكبرى للمنتدى الاقتصادي العالمي، تم تحديد الثورة الصناعية الرابعة على أنها ذكاء استراتيجي. عنصر حاسم لإعادة البناء المستدام للاقتصاد في أعقاب جائحة كوفيد-19.
الثورة الصناعية الأولى
اتسمت الثورة الصناعية الأولى بالتحول الأساسي من تقنيات الإنتاج اليدوي إلى العمليات الآلية، والتي تم تسهيلها في المقام الأول من خلال تسخير الطاقة البخارية والمائية. امتد التبني التدريجي لهذه التقنيات الجديدة تقريبًا من عام 1760 إلى عام 1820، وامتد حتى عام 1840 في أوروبا والولايات المتحدة. وقد تجلت آثارها العميقة في صناعة النسيج، التي كانت رائدة هذه التحولات، إلى جانب صناعة الحديد والزراعة والتعدين. علاوة على ذلك، ولّد هذا العصر تداعيات مجتمعية كبيرة، ولا سيما تعزيز ظهور طبقة متوسطة أكثر قوة.
الثورة الصناعية الثانية
تشير الثورة الصناعية الثانية، والتي يطلق عليها أيضًا اسم الثورة التكنولوجية، إلى الفترة ما بين عامي 1871 و1914. وكان الدافع وراء هذه الحقبة هو إنشاء شبكات السكك الحديدية والتلغراف الموسعة، والتي أدت إلى تسريع حركة الأفراد والمعلومات بشكل كبير، بالإضافة إلى اعتماد الكهرباء على نطاق واسع. وفي وقت لاحق، أدى تعزيز الكهرباء إلى تمكين المصانع من تنفيذ منهجيات خطوط الإنتاج الحديثة.
الثورة الصناعية الثالثة
ظهرت الثورة الصناعية الثالثة، والمعروفة أيضًا باسم الثورة الرقمية، في أواخر القرن العشرين. يتميز هذا العصر بتحول اقتصادي أساسي نحو تكنولوجيا المعلومات، والذي تميز بظهور أجهزة الكمبيوتر الشخصية، والإنترنت، والرقمنة واسعة النطاق للاتصالات والعمليات الصناعية.
استكشف منشور جيريمي ريفكين لعام 2011، الثورة الصناعية الثالثة، التقارب بين تكنولوجيا الاتصالات الرقمية والطاقة المتجددة. تم تحويل هذا العمل لاحقًا إلى فيلم وثائقي لعام 2017 بواسطة Vice Media.
الخصائص
في الأساس، تمثل الثورة الصناعية الرابعة اتجاهًا واسع النطاق نحو الأتمتة وتبادل البيانات المتقدمة ضمن تقنيات وعمليات التصنيع. ويشمل ذلك الأنظمة الفيزيائية السيبرانية (CPS)، وإنترنت الأشياء (IoT)، والحوسبة السحابية، والحوسبة المعرفية، والذكاء الاصطناعي.
تعمل الآلات على تعزيز الكفاءة البشرية من خلال أتمتة الوظائف المتكررة، في حين أن التآزر بين التعلم الآلي والقوة الحسابية يمكّنها من تنفيذ مهام معقدة بشكل تدريجي.
إن تعريف الثورة الصناعية الرابعة هو التقدم التكنولوجي في الأنظمة الفيزيائية السيبرانية، والتي تتمثل في الاتصال عالي السعة، والجديد بين الإنسان والآلة. أوضاع التفاعل، مثل واجهات اللمس والواقع الافتراضي. ويشمل أيضًا تحسينات في ترجمة التعليمات الرقمية إلى العالم المادي، بما في ذلك الروبوتات والطباعة ثلاثية الأبعاد (التصنيع الإضافي). وتشمل المكونات الأخرى "البيانات الضخمة" والحوسبة السحابية، إلى جانب التطوير المعزز واعتماد مصادر الطاقة المتجددة خارج الشبكة - الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والأمواج والطاقة الكهرومائية - والبطاريات الكهربائية، وخاصة أنظمة أيونات الليثيوم لتخزين الطاقة المتجددة والمركبات الكهربائية (EVs).
ويتم التركيز بشكل أساسي على اتخاذ القرارات اللامركزية، وتمكين الأنظمة المادية السيبرانية من العمل بشكل مستقل وتنفيذ المهام بشكل مستقل. يتم حجز التدخل عالي المستوى فقط لحالات الاستثناءات أو التدخل الخارجي أو الأهداف المتضاربة.
التميز
يؤكد أنصار الثورة الصناعية الرابعة أنها تشكل مرحلة ثورية متميزة، وليس مجرد امتداد للثورة الصناعية الثالثة. ويستند هذا التأكيد على الخصائص التالية:
- السرعة: المعدل الأسي الذي تتأثر به الصناعات القائمة وتتعطل.
- تأثير النطاق والأنظمة: النطاق الواسع للقطاعات والمؤسسات التي تخضع للتحول.
- التحول النموذجي في سياسة التكنولوجيا: ظهور سياسات جديدة صيغت خصيصًا لمعالجة هذه النماذج التشغيلية الجديدة. على سبيل المثال، قامت سنغافورة رسميًا بدمج الصناعة 4.0 في سياساتها الوطنية للابتكار.
على العكس من ذلك، غالبًا ما يرفض النقاد مفهوم الصناعة 4.0 باعتباره استراتيجية تسويقية في المقام الأول. ويزعمون أنه على الرغم من أن التغيرات الثورية واضحة في قطاعات محددة، إلا أن التحول الشامل الشامل لم يتحقق بعد. علاوة على ذلك، فإن معدل اعتماد الصناعة 4.0 والتحولات السياسية المرتبطة بها يُظهر تباينًا كبيرًا بين الدول، ولا يزال التعريف الموحد للصناعة 4.0 بعيد المنال. جيريمي ريفكين، وهو شخصية بارزة في هذا الخطاب، "يوافق على أن الرقمنة هي السمة المميزة والتكنولوجيا المحددة فيما أصبح يعرف بالثورة الصناعية الثالثة". ومع ذلك، فهو يفترض "أن تطور الرقمنة بالكاد بدأ في السير في مساره وأن تكوينه الجديد في شكل إنترنت الأشياء يمثل المرحلة التالية من تطوره."
المكونات
يتم تسهيل تنفيذ الثورة الصناعية الرابعة من خلال:
- أجهزة الجوال
- تقنيات تحديد الموقع (التعريف الإلكتروني)
- واجهات متقدمة بين الإنسان والآلة
- المصادقة واكتشاف الاحتيال
- أجهزة الاستشعار الذكية
- تحليلات البيانات الضخمة وتقنيات المعالجة المتقدمة
- تفاعل العملاء متعدد المستويات وتصنيف العملاء
- الواقع المعزز/الأجهزة القابلة للارتداء
- توفر موارد نظام الكمبيوتر عند الطلب
- تصور البيانات
تدمج الصناعة 4.0 مجموعة متنوعة من التقنيات الناشئة لتوليد القيمة. من خلال استخدام الأنظمة الفيزيائية السيبرانية التي تراقب العمليات الفيزيائية بشكل مستمر، يمكن بناء تمثيل افتراضي للعالم المادي. السمة المميزة لهذه الأنظمة المادية السيبرانية هي قدرتها على اتخاذ قرارات مستقلة ولا مركزية، وبالتالي تحقيق مستوى كبير من الاستقلالية.
تتجلى القيمة المتولدة في الصناعة 4.0 بشكل خاص في تحديد الهوية الإلكترونية، حيث يستلزم التصنيع الذكي دمج تقنيات محددة في عمليات الإنتاج. يعد هذا التكامل أمرًا بالغ الأهمية لتصنيف العمليات كجزء من مسار تطوير الصناعة 4.0، مما يميزها عن مجرد الرقمنة.
الاتجاهات
المصانع الذكية
تعمل الثورة الصناعية الرابعة على تعزيز تطوير "المصانع الذكية"، والتي تُعرف بأنها بيئات الإنتاج حيث يتم تنظيم المرافق التشغيلية والأنظمة اللوجستية بحيث تتطلب الحد الأدنى من التدخل البشري.
تتمثل الأسس التقنية للمصانع الذكية في الأنظمة المادية السيبرانية، التي تسهل الاتصال البيني عبر إنترنت الأشياء (IoT). يتضمن أحد العناصر المهمة في هذا الإطار تبادل البيانات بين المنتجات وخط الإنتاج، وبالتالي تعزيز اتصال سلسلة التوريد وتحسين الهياكل التنظيمية داخل إعدادات التصنيع.
في بنيات المصانع الذكية المعيارية، تكون الأنظمة المادية السيبرانية مسؤولة عن مراقبة العمليات المادية، وتوليد تمثيلات افتراضية للبيئة المادية، وتنفيذ القرارات اللامركزية. ومن خلال إنترنت الأشياء، تشارك هذه الأنظمة في التواصل والتعاون المتزامنين مع بعضها البعض ومع المشغلين البشريين، داخليًا وعبر الخدمات التنظيمية التي يستخدمها المشاركون في سلسلة القيمة.
الذكاء الاصطناعي
يُظهر الذكاء الاصطناعي (AI) قابلية تطبيق واسعة النطاق عبر القطاعات الاقتصادية المتنوعة. تصاعدت أهميتها بعد التقدم الكبير في التعلم العميق طوال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، مع تكثيف تأثيرها في عشرينيات القرن الحادي والعشرين بسبب ظهور الذكاء الاصطناعي التوليدي، وهي فترة يطلق عليها كثيرًا "طفرة الذكاء الاصطناعي". النماذج المعاصرة، مثل GPT-4o، قادرة على الانخراط في كل من الخطاب اللفظي والنص، بالإضافة إلى تحليل الصور.
يعمل الذكاء الاصطناعي كمحفز محوري للصناعة 4.0، حيث يقوم بتنسيق التقنيات مثل الروبوتات، والمركبات ذاتية القيادة، وتحليلات البيانات في الوقت الفعلي. ومن خلال تمكين الآلات من تنفيذ المهام المعقدة، يعمل الذكاء الاصطناعي على إعادة تشكيل منهجيات الإنتاج بشكل أساسي وتقليل فترات التغيير. علاوة على ذلك، يمتلك الذكاء الاصطناعي القدرة على تسريع عمليات تطوير البرمجيات بشكل كبير، أو حتى أتمتتها بالكامل.
يفترض بعض الخبراء أن الذكاء الاصطناعي، بمعزل عن غيره، يمكن أن يحقق تأثيرًا تحويليًا مشابهًا للثورة الصناعية. لقد أوضحت العديد من الشركات، بما في ذلك OpenAI وMeta، هدف تطوير الذكاء الاصطناعي العام (AGI)، والذي يُعرف بأنه الذكاء الاصطناعي القادر على أداء أي مهمة معرفية تقريبًا يستطيع الإنسان القيام بها. يتم دعم هذا الطموح من خلال استثمارات كبيرة في مراكز البيانات ووحدات معالجة الرسومات لتسهيل تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي الأكثر تقدمًا.
الروبوتات
من الناحية التاريخية، أظهرت الروبوتات البشرية فائدة محدودة، حيث واجهت صعوبة في التعامل مع الأشياء الأساسية بسبب عدم كفاية التحكم والتنسيق، وافتقارها إلى فهم بيئتها والمبادئ المادية. غالبًا ما اعتمدت عملياتها على برمجة واضحة لمهام محددة، مما أدى إلى فشل في سيناريوهات جديدة. في المقابل، يتم تطوير الروبوتات البشرية المعاصرة في الغالب باستخدام التعلم الآلي، وخاصة التعلم المعزز. اعتبارًا من عام 2024، تُظهر هذه الروبوتات تقدمًا سريعًا في المرونة وقابلية التدريب وتعدد الاستخدامات بشكل عام.
الصيانة التنبؤية
تتيح الصناعة 4.0 الصيانة التنبؤية من خلال دمج التقنيات المتقدمة، مثل أجهزة استشعار إنترنت الأشياء. يسمح هذا النهج بالتحديد في الوقت الحقيقي لمخاوف الصيانة المحتملة، وتمكين أصحاب المعدات من إجراء تدخلات فعالة من حيث التكلفة قبل تعطل الآلات أو تلفها. على سبيل المثال، يمكن لمؤسسة مقرها في لوس أنجلوس التأكد مما إذا كانت إحدى المعدات في سنغافورة تعمل بسرعة أو درجة حرارة غير طبيعية، ومن ثم يتم إبلاغها بقرار الإصلاح.
الطباعة ثلاثية الأبعاد
تتميز الثورة الصناعية الرابعة بالاعتماد بشكل كبير على تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد. توفر التطبيقات الصناعية للطباعة ثلاثية الأبعاد العديد من الفوائد، بما في ذلك القدرة على إنتاج هياكل هندسية معقدة وتبسيط سير عمل تصميم المنتج. علاوة على ذلك، فهي تقدم خيار تصنيع صديق للبيئة نسبيًا. بالنسبة للإنتاج منخفض الحجم، فإنه يمكن أن يقلل من المهلة الزمنية ونفقات الإنتاج الإجمالية. بالإضافة إلى ذلك، تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد على تعزيز المرونة التشغيلية، وتقليل نفقات التخزين، ودعم الشركات في اعتماد نماذج أعمال التخصيص الشامل. وتمتد فائدتها إلى الإنتاج المحلي وتركيب قطع الغيار، وبالتالي تخفيف الاعتماد على الموردين وتقصير فترات التوريد.
أجهزة الاستشعار الذكية
تعد أجهزة الاستشعار والأجهزة محركات أساسية للابتكار، ولا تؤثر على الصناعة 4.0 فحسب، بل تؤثر أيضًا على العديد من الاتجاهات الكبرى "الذكية" الأخرى، بما في ذلك الإنتاج الذكي، والتنقل الذكي، والمنازل الذكية، والمدن الذكية، والمصانع الذكية.
أجهزة الاستشعار الذكية هي أجهزة متطورة تولد البيانات وتمكن الوظائف المتقدمة، بدءًا من المراقبة الذاتية والتكوين الذاتي إلى مراقبة حالة العمليات المعقدة. تعمل إمكانات الاتصال اللاسلكي الخاصة بها على تقليل جهود التثبيت إلى حد كبير وتسهيل نشر شبكات الاستشعار الشاملة.
لقد تم الاعتراف على نطاق واسع بالدور الحاسم لأجهزة الاستشعار وعلوم القياس والتقييم الذكي في الصناعة 4.0 من قبل الخبراء، وبلغت ذروتها في التأكيد: "الصناعة 4.0: لا شيء يمر بدون أنظمة الاستشعار".
ومع ذلك، هناك العديد من التحديات التي تعيق التنفيذ الشامل لهذه الأنظمة، بما في ذلك أخطاء مزامنة الوقت، وفقدان البيانات، وإدارة كميات كبيرة من البيانات. علاوة على ذلك، تفرض قيود طاقة البطارية قيودًا إضافية على الوظائف. يوجد مثال مناسب لتكامل المستشعرات الذكية في الأجهزة الإلكترونية في الساعات الذكية، حيث تلتقط المستشعرات بيانات حركة المستخدم، وتعالجها، ومن ثم تبلغ المستخدم بعدد الخطوات اليومية ونفقات السعرات الحرارية المقابلة.
الزراعة والصناعات الغذائية
في قطاعي الزراعة والغذاء، تظل أجهزة الاستشعار الذكية في مرحلة التطوير. تقوم هذه المستشعرات المترابطة بالحصول على البيانات الهامة الخاصة بالقطعة وتفسيرها ونقلها، بما في ذلك المعلمات مثل مساحة الورقة ومؤشر الغطاء النباتي ومحتوى الكلوروفيل وقياس الرطوبة ودرجة الحرارة وإمكانات المياه ومستويات الإشعاع. ومن خلال الاستفادة من هذه البيانات العلمية، فإن الهدف الأساسي هو تسهيل المراقبة في الوقت الفعلي عبر الهواتف الذكية، وتقديم توصيات قابلة للتنفيذ لتحسين إدارة قطع الأراضي من أجل زيادة الإنتاجية وتقليل الوقت وتقليل التكاليف. في المزارع الفردية، يمكن لأجهزة الاستشعار هذه تحديد مراحل نمو المحاصيل بدقة، مما يتيح تقديم توصيات في الوقت المناسب للمدخلات والعلاجات، إلى جانب التحكم الدقيق في الري.
تتطلب صناعة الأغذية بشكل متزايد تعزيز الأمن والشفافية، مما يستلزم التوثيق الشامل. تعمل هذه التكنولوجيا الناشئة كنظام تتبع وآلية لجمع البيانات البشرية والمتعلقة بالمنتج.
الانتقال السريع إلى اقتصاد المعرفة
يتميز اقتصاد المعرفة بأنه إطار اقتصادي يعتمد فيه الإنتاج والخدمات في الغالب على الأنشطة كثيفة المعرفة، مما يعزز التقدم التقني والعلمي المتسارع إلى جانب التقادم السريع. تعمل الصناعة 4.0 على تسهيل هذا التحول من خلال التركيز على القدرات الفكرية بدلاً من المدخلات المادية أو الموارد الطبيعية.
التحديات
التحديات التي تواجه تنفيذ الصناعة 4.0:
اقتصادية
- تكلفة اقتصادية عالية
- التكيف مع نموذج العمل
- فوائد اقتصادية غير واضحة أو استثمار مفرط
- تحولات اقتصادية كبيرة مدفوعة بالأتمتة والتقدم التكنولوجي، مما يؤدي إلى إزاحة الوظائف وظهور أدوار جديدة، مما يتطلب إعادة مهارات القوى العاملة على نطاق واسع والتكيف التنظيمي المنهجي.
اجتماعي
- المخاوف المتعلقة بالخصوصية
- المراقبة وانعدام الثقة
- إحجام أصحاب المصلحة بشكل عام عن تبني التغيير
- التكرار المحتمل لأقسام تكنولوجيا المعلومات في الشركة
- الإزاحة عن الوظائف بسبب العمليات الآلية والتي يتم التحكم فيها بواسطة تكنولوجيا المعلومات، والتي تؤثر بشكل خاص على العمال ذوي الياقات الزرقاء
- ارتفاع خطر عدم المساواة بين الجنسين في المهن الأكثر عرضة لاستبدال الوظائف المعتمدة على الذكاء الاصطناعي
سياسي
- غياب التنظيم المناسب والمعايير وأطر إصدار الشهادات
- الأطر القانونية الغامضة وتحديات أمن البيانات
تنظيمي
- تفاقم الثغرات الأمنية في أمن تكنولوجيا المعلومات، والناجمة عن المتطلبات الجوهرية لدمج بيئات الإنتاج المعزولة سابقًا.
- ضرورة الموثوقية والاستقرار في الاتصالات الهامة من آلة إلى آلة (M2M)، وخاصة فيما يتعلق بزمن الاستجابة المنخفض للغاية والمتسق.
- ضرورة الحفاظ على سلامة العمليات الإنتاجية
- الحاجة الماسة لمنع انقطاع تكنولوجيا المعلومات، مما قد يؤدي إلى انقطاعات مكلفة في الإنتاج.
- ضرورة حماية المعرفة الصناعية، بما في ذلك معلومات الملكية المضمنة في ملفات التحكم الخاصة بمعدات الأتمتة الصناعية.
- عدم توفر مجموعات المهارات الكافية لتسهيل الانتقال إلى الصناعة 4.0.
- التزام محدود من الإدارة العليا
- مؤهلات الموظف غير كافية
التنفيذ الخاص بكل بلد
قامت العديد من الدول بإنشاء أطر مؤسسية لتشجيع اعتماد تقنيات الصناعة 4.0. على سبيل المثال:
أستراليا
أنشأت أستراليا وكالة التحول الرقمي (التي تأسست في عام 2015) وفريق عمل الصناعة 4.0 التابع لرئيس الوزراء (الذي تم إنشاؤه في عام 2016)، وكلاهما يعزز التعاون مع المنظمات الصناعية في ألمانيا والولايات المتحدة.
البرازيل
اتسم تبني البرازيل لتقنيات الصناعة 4.0 بالتقدم البطيء وغير المتسق. حددت التقييمات الأولية بوضوح وجود عجز كبير في الاستعداد الرقمي بين المؤسسات الصناعية في البلاد. وكشفت دراسة استقصائية شاملة أجراها الاتحاد الوطني للصناعة عن إحصاءات: 42% من الشركات البرازيلية لم تكن تدرك تماما الأهمية الحاسمة للتكنولوجيات الرقمية للقدرة التنافسية الصناعية. علاوة على ذلك، فإن 46% إما لم يستخدموا هذه التقنيات أو كانوا غير متأكدين من تطبيقها العملي. سلطت هذه النتائج الضوء بشكل جماعي على النقص السائد في الوعي والاستعداد للتحول الرقمي عبر القطاع الصناعي البرازيلي.
ألمانيا
نشأ مصطلح "Industrie 4.0"، والذي غالبًا ما يتم اختصاره بـ I4.0 أو I4، في عام 2011 كجزء من مشروع استراتيجي عالي التقنية من قبل الحكومة الألمانية. ويتعلق هذا التصنيف على وجه التحديد بمبادرة السياسة تلك، مما يميزها عن المفهوم الأوسع للثورة الصناعية الرابعة، والذي يشجع بشكل عام حوسبة التصنيع. تم طرح مصطلح "Industrie 4.0" علنًا خلال معرض هانوفر في نفس العام. يُنسب أحيانًا الفضل إلى البروفيسور الألماني فولفجانج والستر في صياغة مصطلح "الصناعة 4.0". في أكتوبر 2012، قدمت مجموعة العمل المعنية بالصناعة 4.0 سلسلة من توصيات التنفيذ إلى الحكومة الفيدرالية الألمانية. يتم التعرف على أعضاء وشركاء مجموعة العمل هذه باعتبارهم الشخصيات التأسيسية والمحركات الأساسية وراء الصناعة 4.0. تم تقديم التقرير النهائي لمجموعة العمل Industry 4.0 لاحقًا في 8 أبريل 2013 في معرض هانوفر. شارك في رئاسة مجموعة العمل هذه كل من سيغفريد دايس من شركة Robert Bosch GmbH وهينينج كاجرمان من الأكاديمية الألمانية للعلوم والهندسة.
نظرًا لأن مبادئ الصناعة 4.0 قد تم تبنيها من قبل العديد من الشركات، فقد خضعت أحيانًا لتغيير علامتها التجارية. على سبيل المثال، قامت شركة Meggitt PLC، وهي شركة مصنعة لقطع غيار الطيران والفضاء، بتعيين مشروعها البحثي الداخلي للصناعة 4.0 على أنه M4.
في ألمانيا، تمت مناقشة آثار التحول إلى الصناعة 4.0، لا سيما فيما يتعلق بالرقمنة، على سوق العمل على نطاق واسع تحت عنوان "العمل 4.0".
تلعب الحكومة الفيدرالية الألمانية دورًا رائدًا في تطوير سياسة I4.0 من خلال وزاراتها، وتحديدًا الوزارة الفيدرالية الألمانية للتعليم والبحث (BMBF) و الوزارة الاتحادية للشؤون الاقتصادية والطاقة (BMWi). ومن خلال توضيح أهداف وغايات محددة للمؤسسات، تسعى الحكومة الفيدرالية الألمانية إلى توجيه اتجاه التحول الرقمي. ومع ذلك، هناك فجوة واضحة بين الجهود التعاونية التي تبذلها الشركات الألمانية وفهمها لهذه السياسات الراسخة. إن التحدي الأكثر أهمية الذي يواجه الشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم (SMEs) في ألمانيا حاليًا فيما يتعلق بالتحول الرقمي لعمليات التصنيع الخاصة بها هو ضمان وجود بنية تحتية قوية لتكنولوجيا المعلومات والتطبيقات لدعم مبادرات التحول الرقمي المستقبلية.
تتميز استراتيجية الصناعة 4.0 للحكومة الألمانية بتخصيص المنتج على نطاق واسع في إطار الإنتاج (الضخم) المرن للغاية. يتم تعزيز تكنولوجيا الأتمتة المطلوبة من خلال تكامل التحسين الذاتي، والتكوين الذاتي، والتشخيص الذاتي، والقدرات المعرفية، وأنظمة الدعم الذكية للعاملين في مهامهم المتزايدة التعقيد. اعتبارًا من يوليو 2013، كان أكبر مشروع للصناعة 4.0 هو مجموعة BMBF الرائدة "الأنظمة التقنية الذكية Ostwestfalen-Lippe (OWL)". وتشمل المبادرات الهامة الأخرى مشروع BMBF RES-COM ومجموعة التميز "تكنولوجيا الإنتاج التكاملية للبلدان ذات الأجور المرتفعة". في عام 2015، أطلقت المفوضية الأوروبية المشروع البحثي الدولي Horizon 2020 CREMA (التصنيع المرن السريع القائم على السحابة) كمسعى رئيسي لتعزيز أجندة الصناعة 4.0.
إستونيا
في إستونيا، بدأ التحول الرقمي، الذي وصفه كلاوس شواب والمنتدى الاقتصادي العالمي في عام 2015 بأنه الثورة الصناعية الرابعة، مع استعادة الاستقلال في عام 1991. وعلى الرغم من تأخر دخول إستونيا إلى ثورة المعلومات بسبب خمسة عقود من الاحتلال السوفييتي، فقد تقدمت إستونيا بسرعة إلى العصر الرقمي، متجاوزة إلى حد كبير الاتصالات التناظرية. أدت القرارات السياسية المبكرة التي اتخذها رئيس الوزراء مارت لار فيما يتعلق بمسار التنمية الاقتصادية للبلاد إلى إنشاء ما يُعرف الآن بإستونيا الإلكترونية، وهي واحدة من أكثر دول العالم تقدمًا رقميًا.
تحدد الأجندة الرقمية لإستونيا 2030 أهداف التحول الرقمي المستقبلية، والتي تشمل الانتقال إلى الخدمات القائمة على الأحداث والاستباقية لكل من القطاعين الخاص وقطاع الأعمال، إلى جانب تطوير حكومة رقمية خضراء مدعومة بالذكاء الاصطناعي ومرتكزة على الإنسان.
إندونيسيا
تمثل المبادرة الإندونيسية "Making Indonesia 4.0" مثالًا آخر، حيث تهدف في المقام الأول إلى تعزيز الأداء الصناعي.
الهند
لقد تبنت الهند، التي تتميز باقتصادها المتوسع وقطاع التصنيع الكبير، الثورة الرقمية، مما أدى إلى تقدم ملحوظ في قدراتها التصنيعية. تم تصميم برنامج الصناعة 4.0 في البلاد للاستفادة من التكنولوجيا لتصنيع منتجات تنافسية عالميًا وبأسعار اقتصادية، مع دمج أحدث الابتكارات التكنولوجية في الصناعة 4.0 في نفس الوقت.
اليابان
يضع المجتمع 5.0 تصورًا لنموذج مجتمعي يعطي الأولوية لرفاهية المواطن، ويحقق التوازن بين التقدم الاقتصادي وحل القضايا المجتمعية من خلال نظام متكامل للغاية يشمل المجالات الرقمية والمادية. تم تقديم هذا الإطار لأول مرة في عام 2019 ضمن الخطة الأساسية الخامسة للعلوم والتكنولوجيا للحكومة اليابانية، وهو بمثابة مخطط أساسي للهياكل المجتمعية المستقبلية.
ماليزيا
تم تدشين سياسة الصناعة الوطنية الماليزية 4.0، والتي تم تحديدها باسم Industry4WRD، في عام 2018. وتشمل مبادراتها الأساسية تعزيز البنية التحتية الرقمية، وتنمية مهارات الثورة الصناعية الرابعة (4IR) داخل القوى العاملة، وتعزيز الابتكار والتكامل التكنولوجي عبر مختلف القطاعات الصناعية.
جنوب أفريقيا
في عام 2019، أنشأت جنوب أفريقيا لجنة رئاسية معنية بالثورة الصناعية الرابعة، تضم ما يقرب من 30 من أصحاب المصلحة من خلفيات أكاديمية وصناعية وحكومية. بالإضافة إلى ذلك، تم تشكيل لجنة مشتركة بين الوزارات المعنية بالصناعة 4.0 في البلاد.
كشف مسح وطني شامل شمل 577 محاضرًا في الهندسة الفنية عبر 52 حرمًا جامعيًا للتعليم والتدريب الفني والمهني في جنوب إفريقيا أن 52.3% من المشاركين يفتقرون إلى الوعي فيما يتعلق بالتقدم التكنولوجي ذي الصلة بتخصصاتهم وآثارها المحتملة على التعليم الفني. تشير هذه النتائج إلى وجود فهم محدود بين محاضري التعليم والتدريب الفني والمهني في جنوب إفريقيا فيما يتعلق بالتقدم التكنولوجي الضروري للمشاركة الفعالة في عصر الثورة الصناعية الرابعة (4IR). ونتيجة لذلك، أعطى بليد نزيماندي، وزير التعليم العالي في جنوب أفريقيا، الأولوية لتعزيز الكفاءات ذات الصلة بالثورة الصناعية الرابعة لمحاضري التعليم والتدريب الفني والمهني ضمن الأهداف الإستراتيجية للوزارة.
كوريا الجنوبية
أنشأت جمهورية كوريا لجنة رئاسية معنية بالثورة الصناعية الرابعة في عام 2017. وفي الوقت نفسه، تركز استراتيجية I-Korea (2017) للدولة على قطاعات النمو الناشئة مثل الذكاء الاصطناعي (AI)، والطائرات بدون طيار، والمركبات ذاتية القيادة، بما يتماشى مع الأجندة الاقتصادية الأوسع نطاقًا التي تعتمد على الابتكار للحكومة.
أوغندا
نفذت أوغندا استراتيجيتها الوطنية للثورة الصناعية الرابعة في أكتوبر 2020، مع إعطاء الأولوية للحوكمة الإلكترونية، والإدارة الحضرية (المدن الذكية)، والرعاية الصحية، والتعليم، والزراعة، والاقتصاد الرقمي. ولتعزيز الشركات المحلية، نظرت الحكومة في تقديم مشروع قانون محلي للشركات الناشئة في عام 2020، والذي من شأنه أن يفرض على مسؤولي المحاسبة إعطاء الأولوية لحلول السوق المحلية قبل الحصول على الخدمات الرقمية دوليًا.
المملكة المتحدة
ورقة سياسات لعام 2019 صادرة عن وزارة الأعمال والطاقة والبيئة في المملكة المتحدة. وشددت الاستراتيجية الصناعية، التي تحمل عنوان "التنظيم من أجل الثورة الصناعية الرابعة"، على ضرورة تكييف الأطر التنظيمية الحالية للحفاظ على القدرة التنافسية وسط المشهد التكنولوجي والمجتمعي المتطور.
الولايات المتحدة
في عام 2019، أصدرت وزارة الأمن الداخلي منشورًا بعنوان "إنترنت الأشياء الصناعي (IIOT): الفرص والمخاطر والتخفيف". تسلط هذه الوثيقة الضوء على الرقمنة المتزايدة لمكونات البنية التحتية الحيوية لتعزيز الاتصال والتحسين، مع التركيز على ضرورة التخطيط الدقيق والحماية أثناء تنفيذ IIOT وتوسيعها وصيانتها. تتناول هذه الورقة بشكل شامل كلاً من التطبيقات والمخاطر الكامنة في IIOT، وتقترح مجالات مهمة لتخفيف المخاطر. لتعزيز التعاون المعزز بين القطاعين العام والخاص وجهات إنفاذ القانون والأكاديميين وغيرهم من أصحاب المصلحة المعنيين، أنشأت وزارة الأمن الوطني المركز الوطني لتكامل الأمن السيبراني والاتصالات (NCCIC).
تطبيقات الصناعة
كان يُنظر تاريخيًا إلى قطاع الطيران والفضاء على أنه لا يتمتع بحجم إنتاج كافٍ لضمان التشغيل الآلي على نطاق واسع. ومع ذلك، فقد استكشفت العديد من شركات الطيران مبادئ الصناعة 4.0، مما أدى إلى تطوير تقنيات تهدف إلى تعزيز الإنتاجية في السيناريوهات حيث لا يكون الاستثمار الأولي في الأتمتة مجديًا اقتصاديًا. ومن الأمثلة التوضيحية على ذلك مشروع M4 الذي نفذته شركة Meggitt PLC لتصنيع قطع غيار الطائرات.
داخل شركة Bosch وعلى نطاق واسع في جميع أنحاء ألمانيا، يتم تحديد الاعتماد المتزايد لإنترنت الأشياء الصناعي (IIoT) على أنه الصناعة 4.0. وتشمل التطبيقات العملية الآلات القادرة على التنبؤ بالأعطال وبدء إجراءات الصيانة المستقلة، إلى جانب أنظمة التنسيق ذاتية التنظيم التي تتكيف مع تعديلات الإنتاج غير المتوقعة. في عام 2017، أنشأت Bosch Connectory، وهي حاضنة للابتكار تقع في شيكاغو، إلينوي، مخصصة لتقنيات إنترنت الأشياء (IoT)، بما في ذلك تلك المتعلقة بالصناعة 4.0.
كانت الصناعة 4.0 بمثابة قوة دافعة للابتكار 4.0، وهو تحول استراتيجي نحو الرقمنة في المجالات الأكاديمية والبحثية والتطوير. في عام 2017، افتتحت جامعة ليفربول مصنع ابتكار المواد (MIF) بقيمة 81 مليون جنيه إسترليني، مما جعله مركزًا لعلوم المواد بمساعدة الكمبيوتر. تدمج هذه المنشأة الصياغة الآلية والحصول على البيانات والنمذجة المتقدمة في منهجياتها التطويرية.
النقد
لقد أدى التقدم المستمر للأتمتة في المهام الروتينية إلى تقدير البعض لنقيض الأتمتة، حيث تحظى المنتجات المصنوعة يدويًا بتقدير أكبر من تلك التي يتم إنتاجها من خلال العمليات الآلية. وتسمى هذه الظاهرة بتأثير ايكيا، وهو المفهوم الذي قدمه مايكل نورتون من كلية هارفارد للأعمال، ودانيال موشون من جامعة ييل، ودان أريلي من جامعة ديوك. علاوة على ذلك، فإن القلق المتوقع الذي يتسارع مع توسع الصناعة 4.0 (IR4) هو زيادة اضطرابات الصحة العقلية، وهو تحدٍ معترف به بين مشغلي التكنولوجيا المتقدمة. وقد أثار IR4 أيضًا انتقادات كبيرة فيما يتعلق بتحيز الذكاء الاصطناعي والمعضلات الأخلاقية، نظرًا لأن الخوارزميات المستخدمة في صنع القرار تعمل في كثير من الأحيان على تعزيز الفوارق الاجتماعية القائمة، مما يؤثر بشكل غير متناسب على السكان المهمشين بينما يظهر أوجه قصور في الشفافية والمساءلة.
المستقبل
الصناعة 5.0
تم تصور الصناعة 5.0 كإطار استراتيجي للحث على إحداث نقلة نوعية داخل القطاع الصناعي. ويتمثل مبدأها الأساسي في تجاوز مجرد مكاسب الكفاءة، وإعطاء الأولوية بدلاً من ذلك لتعزيز الرفاهية المجتمعية واستدامة كل من الاقتصاد والناتج الصناعي. من المتوقع حدوث هذا التحول نحو نموذج إنتاج أكثر "صديقًا للإنسان" مع تقدم الصناعة 4.0 (التي تتميز بانخفاض العمالة والمرافق والمواد) نحو عمليات تصنيع أصغر حجمًا ومحلية ومرنة في الوقت المناسب (JIT)، وبالتالي تخفيف التكاليف المتصاعدة المرتبطة بالنقل والتوزيع لمسافات طويلة.
المراجع
تدمج هذه المقالة محتوى من عمل متاح مجانًا. النص مأخوذ من تقرير اليونسكو للعلوم: السباق مع الزمن من أجل تنمية أكثر ذكاءً.، الذي حرره شنيجانز، إس.، تي. سترازا، وج. لويس، ونشرته اليونسكو.
- تتضمن هذه المقالة نصًا من عمل محتوى مجاني. النص مأخوذ من تقرير اليونسكو للعلوم: السباق مع الزمن من أجل تنمية أكثر ذكاءً.، شنيغانز، إس.، تي. سترازا، وج. لويس (محررون)، اليونسكو.