स्मार्ट विनिर्माण परिभाषाओं के विकास का इतिहास: उद्योग 4.0, IIoT, मेटा-यूनिवर्स, AI ......

शब्द "बुद्धिमान विनिर्माण (स्मार्ट विनिर्माण)" शायद बाद में पैदा हुआ था जितना कि ज्यादातर लोग सोचते हैं। रिकॉर्ड के अनुसार, बुद्धिमान विनिर्माण पहली बार 2006 में नेशनल साइंस फाउंडेशन (नेशनल साइंस फाउंडेशन) द्वारा कंप्यूटर इंफ्रास्ट्रक्चर पर दिए गए भाषण में दिखाई दिया था।

बुद्धिमान विनिर्माण और उद्योग 4.0

उसी समय उभरी "स्मार्ट फैक्ट्री" की अवधारणा यूरोप में, खासकर जर्मनी में लोकप्रिय हो गई है। मौजूदा रिकॉर्ड और विशेषज्ञ आम तौर पर मानते हैं कि यूरोप में संयुक्त राज्य अमेरिका के समान बुद्धिमान विनिर्माण / कारखाने की अवधारणा लगभग एक साथ और अपेक्षाकृत स्वतंत्र रूप से विकसित हुई थी।

हालाँकि, 2013 में जर्मनी ने "इंडस्ट्री 4.0 (उद्योग 4.0)" की अवधारणा प्रस्तावित की। यह जर्मन सरकार की ओर से आया एक नया शब्द था जब वैज्ञानिकों की एक टीम एक उच्च तकनीक रणनीति विकसित कर रही थी। इंडस्ट्री 4.0 को अमेरिकी फॉरेन अफेयर्स (विदेशी मामले) पत्रिका ने आगे बढ़ाया, जिसमें WEF (WEF) के कार्यकारी अध्यक्ष क्लॉस श्वाब (चौथी औद्योगिक क्रांति) का एक लेख प्रकाशित हुआ था।

जनवरी 2016 में, WEF की वार्षिक बैठक का विषय तुरंत "चौथी औद्योगिक क्रांति में महारत हासिल करना" रखा गया। उसी वर्ष अक्टूबर में, WEF ने सैन फ्रांसिस्को में चौथी औद्योगिक क्रांति केंद्र के उद्घाटन की घोषणा की। इसलिए, विकिपीडिया ने "चौथी औद्योगिक क्रांति" को "उद्योग 4.0" के बराबर माना है। इतिहास से परिचित अधिकांश पाठकों को यह पता होना चाहिए कि पहली तीन औद्योगिक क्रांतियाँ भाप क्रांति, ऊर्जा क्रांति और सूचना प्रौद्योगिकी क्रांति थीं—इस संदर्भ में, उद्योग 4.0 उस औद्योगिक स्वचालन क्षेत्र से कहीं अधिक व्यापक प्रतीत होता है जिसे हम अब कहते हैं।

उस समय, श्वाब ने उम्मीद जताई थी कि उद्योग 4.0 युग का विकास विभिन्न क्षेत्रों में प्रौद्योगिकियों के विस्फोट से चिह्नित होगा, जिसमें सीपीएस (चालक-भौतिक प्रणाली, सूचना भौतिकी प्रणाली), रोबोटिक्स, एआई, नैनो टेक्नोलॉजी, क्वांटम कंप्यूटिंग, जैव प्रौद्योगिकी, IoT, IIoT, वायरलेस प्रौद्योगिकी, 3D प्रिंटिंग, पूरी तरह से स्वायत्त वाहन, आदि शामिल हैं...

उद्यम डेटा और विश्लेषण संस्थानों के कुछ लेखों का मानना ​​है कि उद्योग 4.0 या चौथी औद्योगिक क्रांति बुद्धिमान विनिर्माण से कहीं अधिक व्यापक दायरे को संदर्भित करती है। या बुद्धिमान विनिर्माण विनिर्माण क्षेत्र में उद्योग 4.0 प्रौद्योगिकी के उपयोग को संदर्भित करता है। वास्तव में, सबसे पहले उद्योग 4.0 विनिर्माण प्रौद्योगिकी और प्रक्रियाओं के स्वचालन प्रवृत्ति को संदर्भित करता है। विकिपीडिया की "स्मार्ट विनिर्माण" प्रविष्टि में सीधे तौर पर "उद्योग 4.0" भी शामिल है।

हालाँकि, जब हम इंटेलिजेंट मैन्युफैक्चरिंग और इंडस्ट्री 4.0 की शुरुआती योजना और रोडमैप को करीब से देखते हैं, तो हम पाएंगे कि दोनों कंपनियों की विकास में अलग-अलग प्राथमिकताएँ हैं। शुरुआती इंटेलिजेंट मैन्युफैक्चरिंग उच्च सूचना और डेटा कनेक्टिविटी द्वारा संचालित मैन्युफैक्चरिंग पर केंद्रित थी, जबकि इंडस्ट्री 4.0 मुख्य रूप से CPS सिस्टम पर केंद्रित थी।

बुद्धिमान विनिर्माण और उद्योग 4.0 के शब्दों के सामान्यीकरण और सामान्यीकरण के साथ, जब अब इन दो अवधारणाओं पर चर्चा की जाती है, तो यह माना जा सकता है कि उन्हें एक ही स्तर पर बराबर किया जा सकता है। ——। विशेष रूप से, प्रौद्योगिकी की उन्नति इन दो अवधारणाओं को अभिसरण करती है। उद्योग और विनिर्माण से संबंधित सभी गर्म शब्द और अन्य अवधारणाएँ सभी बुद्धिमान विनिर्माण और उद्योग 4.0 के आसपास उभर रही हैं।

एक सदाबहार प्रमुख विशेषता: डिजिटल

शायद ज़्यादातर लोगों की सोच के विपरीत, उनमें से ज़्यादातर बुद्धिमान विनिर्माण के आगमन से पहले मौजूद थे या प्रस्तावित किए गए थे, और काफी लंबे समय तक अस्तित्व में रहे। उदाहरण के लिए, एज कंप्यूटिंग की अवधारणा पहली बार 1990 के दशक में सामने आई जब —— CDN (कंटेंट डिस्ट्रीब्यूशन नेटवर्क) एज कंप्यूटिंग का लगभग प्रोटोटाइप था; सदी के शुरुआती हिस्से में CDN का विस्तार अन्य अनुप्रयोगों में हुआ, जिससे सबसे शुरुआती एज कंप्यूटिंग सेवा प्राप्त हुई।

डिजिटल ट्विन (डिजिटल ट्विन) और मेटा-यूनिवर्स (मेटावर्स) पहली बार विज्ञान कथा उपन्यास एवलांच (स्नो क्रैश) में दिखाई दिए, और वर्चुअल रियलिटी स्पेस के बाद के पुनरुत्थान को दर्शाने के लिए इस्तेमाल किए गए शब्द —— का पता लगाना मुश्किल है। इसलिए यह समझना मुश्किल नहीं है कि जब स्मार्ट मैन्युफैक्चरिंग और इंडस्ट्री 4.0 का जन्म हुआ था, तो IIoT, बिग डेटा और डिजिटल ट्विन्स क्यों थे। इसलिए, यह कहना मुश्किल है कि इन वर्षों में बुद्धिमान विनिर्माण के क्षेत्र में लगातार नई अवधारणाओं को बढ़ावा दिया जा रहा है।

हमारे विचार में, इन सभी अवधारणाओं का अंतिम लक्ष्य विनिर्माण की बुद्धिमत्ता और स्वचालन है। यानी मानव रहित रासायनिक कारखाना —— विज्ञान कथा फिल्मों में दिखाया जाता है, भले ही अंतिम विशिष्ट रूप ऐसा न हो। बुद्धिमत्ता और स्वचालन को साकार करने की प्रक्रिया में, चूंकि इसे हासिल करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक तकनीक की मदद लेनी होती है, इसलिए सबसे पहले डिजिटल होना चाहिए। बेशक, यह नेटवर्किंग जैसे डिजिटल-संबंधित रुझानों में भी शामिल है।

विशिष्ट प्रौद्योगिकियों में, Google खोज शब्द के रुझानों को देखने से पता चलता है कि IIoT पिछले पाँच वर्षों में अपेक्षाकृत औसत रहा है (चित्र 3) —— हम इसे बुद्धिमान विनिर्माण की दिशा में एक व्यावहारिक तकनीक के रूप में मान सकते हैं। वास्तव में, IIoT सेमीकंडक्टर सेंसिंग, कनेक्शन, नियंत्रण / प्रसंस्करण और बिजली आपूर्ति के सभी चार क्षेत्रों को कवर करता है। बिजली के अलावा, विनिर्माण क्षेत्र में डिजिटल करने के लिए कई अन्य तत्वों को डिज़ाइन किया गया है।

ये तत्व बुद्धिमान विनिर्माण के क्षेत्र में मुख्य बाजार भागीदार भी हैं, जैसे कि रेनेसास और एन्सन ब्यूटी, जो पूर्ण लिंक बनाने की कोशिश कर रहे हैं।

सबसे लोकप्रिय शब्द का समकालीन बुद्धिमान उत्पादन: एआई, डिजिटल ट्विन

मैं बुद्धिमान विनिर्माण से संबंधित विशिष्ट तकनीक के लिए, खोज शब्द की प्रवृत्ति को देखने के लिए, Google खोज इंजन का उपयोग करने का प्रयास करता हूं, "एआई" जैसे अलग-अलग गर्म शब्द के अलावा, लगभग एक साल की खोज गर्मी में अन्य कीवर्ड से कहीं अधिक, IIoT संदर्भ निर्देशांक शब्द के साथ, बुद्धिमान विनिर्माण क्षेत्र में वर्तमान में प्रमुख खोज गर्म शब्द डिजिटल ट्विन और एज एआई है।

चाहे यह संयोग हो या अपरिहार्य: बुद्धिमान विनिर्माण और उद्योग 4.0 की परिभाषा और रोडमैप पर ध्यान से ध्यान दें, तो आप पाएंगे कि एज एआई और डिजिटल ट्विन बिल्कुल बुद्धिमान विनिर्माण और उद्योग 4.0 के अनुरूप हैं। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, बुद्धिमान विनिर्माण ने पहले सूचना और डेटा उच्च कनेक्टिविटी ड्राइव के बारे में जोर दिया था - एज एआई डेटा कंप्यूटिंग और कनेक्टिविटी का पूर्ण अनुप्रयोग है; और उद्योग 4.0 सीपीएस के बारे में बात कर रहा है, अर्थात डिजिटल ट्विन मार्ग की तरह वास्तविक दुनिया का वर्चुअलाइजेशन।

हालाँकि, दिन के अंत में, एज एआई और डिजिटल ट्विन निरंतर तकनीकी प्रगति के मध्य और उन्नत डिजिटल चरण हैं। जैसे डिजिटलीकरण के शुरुआती चरण अभी भी संवेदन प्रौद्योगिकी के बारे में बात कर रहे हैं, अर्थात् प्राकृतिक और एनालॉग सूचना को डिजिटल सूचना में कैसे बदला जाए, अर्थात् डिजिटल सूचना का नियंत्रण और प्रसंस्करण। केवल जब डिजिटलीकरण उन्नत चरण तक विकसित होता है, तभी हम बड़े पैमाने पर डेटा पर आधारित कृत्रिम बुद्धिमत्ता के बारे में बात कर सकते हैं।

डिजिटल ट्विन डिजिटलीकरण का अगला उन्नत चरण है, जिसके लिए न केवल कारखाने और विनिर्माण डेटा के उच्च डिग्री और यहां तक ​​कि व्यापक डिजिटलीकरण की आवश्यकता है, बल्कि एआई प्रौद्योगिकी के सहयोग की भी आवश्यकता है। यह देखा जा सकता है कि बुद्धिमान विनिर्माण हॉट शब्दों का विकास इस पर आधारित है: जब डिजिटल विकास एक नई ऊंचाई पर पहुंच जाता है, तो बुद्धिमान विनिर्माण में नई विशिष्ट प्रौद्योगिकियां और हॉट शब्द होंगे।

मैथवर्क्स एक औद्योगिक सॉफ्टवेयर उद्यम के रूप में, इस कंपनी का विनिर्माण डिजिटलीकरण में बेहतर बोलबाला है। वास्तव में, नए मैथवर्क्स उत्पादों या सुविधाओं का उद्भव भी एक प्रवृत्ति को प्रकट कर सकता है।

अगला चरण: जनरेटिव एआई, औद्योगिक ब्रह्मांड, रोबोट

पिछले साल के सिग्ग्राफ़ शिखर सम्मेलन में, एनवीडिया के सीईओ जॉन हुआंग ने उल्लेख किया कि औद्योगिक डिजिटलीकरण संभावित 50 ट्रिलियन डॉलर के उत्पादन का एक बड़ा हिस्सा था। शायद बुद्धिमान विनिर्माण और यहां तक ​​कि उद्योग 4.0 के युग में, किसी ने नहीं सोचा था कि एनवीडिया औद्योगिक विनिर्माण से जुड़ा होगा, क्योंकि एनवीडिया एक गेम ग्राफिक्स कार्ड बनाता था।

उस समय, हुआंग ने बैठक में एक प्रदर्शन किया, जहाँ उन्होंने एक पीडीएफ दस्तावेज़ —— 2डी सीएडी योजना —— को जनरेटिव एआई मॉडल को भेजा, जिससे उसे पीडीएफ दस्तावेज़ के आधार पर पौधे का 3डी डिजिटल ट्विन बनाने की आवश्यकता हुई। अंतिम 3डी मॉडल न केवल विमान योजना पर आधारित है, बल्कि प्रकाश, बनावट और अन्य प्रभाव भी जोड़ता है। आदर्श रूप से, ऐसे फ़ैक्टरी डिजिटल ट्विन का उपयोग रोबोट प्रशिक्षण और सिमुलेशन के लिए भी किया जा सकता है यदि वे भौतिक स्तर की सटीकता प्राप्त करते हैं।

बेशक, वास्तव में ऐसा करने और इसे उत्पादन में लाने में कई चुनौतियाँ हो सकती हैं। हालाँकि, यह न केवल ग्राफिक्स कार्ड रेंडरिंग 3D फैक्ट्री के काम को दर्शाता है, बल्कि इस प्रक्रिया में जनरेटिव AI की भूमिका को भी दर्शाता है, और यहाँ तक कि रोबोट तकनीक के लिए डिजिटल ट्विन और AI की सहायता भी दर्शाता है। मेरी राय में, औद्योगिक डिजिटल ट्विन पैमाने के विस्तार के बाद, यह निस्संदेह औद्योगिक डिजिटल मेटा-ब्रह्मांड है।

यह ध्यान देने योग्य है कि बीएमडब्ल्यू रोबोट पर एआई प्रशिक्षण करने के लिए एनवीडिया इसाक का उपयोग करता है, जो इन रोबोटों को एक आभासी वातावरण में प्रशिक्षित करने के बराबर है, ——। यह औद्योगिक मेटा-ब्रह्मांड का एक निश्चित अनुप्रयोग भी है। चाहे वह कारखाने में एजीवी फोर्कलिफ्ट ट्रक का नेविगेशन और डिलीवरी हो, या उत्पादन लाइन पर मैकेनिकल आर्म का संचालन हो, आभासी दुनिया में रोबोट एआई प्रशिक्षण से लेकर रोबोट इंटेलिजेंस की तैनाती तक, एनवीडिया ने पिछले दो वर्षों में बार-बार अपने स्वयं के एंड-टू-एंड समाधानों पर जोर दिया है। इसे उद्योग द्वारा औद्योगिक विनिर्माण के भविष्य के रूप में लगभग पहले ही माना जा चुका है।

बुद्धिमान विनिर्माण के भविष्य के लिए, हेक्टर ने यह भी उल्लेख किया कि "कोर अत्यधिक स्वचालित उत्पादन प्रक्रिया है, उन्नत रोबोट / एजीवी प्रौद्योगिकी की शुरूआत के माध्यम से, उत्पादन लाइन स्वचालन के संचालन को प्राप्त कर सकता है।" यह देखा जा सकता है कि अत्यधिक डिजिटल पृष्ठभूमि के तहत औद्योगिक डिजिटल ट्विन, एआई और रोबोटिक्स बुद्धिमान विनिर्माण का भविष्य होना चाहिए।

अंत में, यह ध्यान देने योग्य है कि इस साल के जीटीसी डेवलपर सम्मेलन में, एनवीडिया ने प्रोजेक्ट ग्रूट ह्यूमनॉइड रोबोट प्रोजेक्ट —— जारी किया, और निश्चित रूप से मुख्य रूप से ह्यूमनॉइड रोबोट का मूल मॉडल है। एनवीडिया के अनुसार, यह "रोबोट की अगली कार्रवाई उत्पन्न करने" के लिए जनरेटिव एआई पर आधारित है। विश्लेषकों के साथ एक साक्षात्कार में, हुआंग ने कहा कि यदि सब कुछ डिजिटल किया जा सकता है, तो सब कुछ टोकन (टोकनकृत) —— हो सकता है। दूसरे शब्दों में, सब कुछ उत्पन्न किया जा सकता है।

जब डिजिटलीकरण के दौरान टेक्स्ट, इमेज और वीडियो जैसी जानकारी उत्पन्न की जा सकती है, तो जीन, मस्तिष्क तरंगों, रोबोट और अन्य प्रकार के डेटा को भी डिजिटलीकरण के दौरान उत्पन्न किया जा सकता है। हालाँकि AI ने औद्योगिक विनिर्माण के क्षेत्र में प्रवेश किया है, लेकिन जनरेटिव AI का हमला लगभग अपरिहार्य है।

हेक्टर ने कहा कि जनरेटिव एआई की पुष्टि के आधार पर, एन्सन जनरेटिव एआई और औद्योगिक डिजिटल ट्विन के बड़े पैमाने पर डेटा प्रोसेसिंग और उच्च-शक्ति डेटा केंद्रों के लिए बिजली और बिजली से संबंधित उत्पाद प्रदान करता है, जिसका उद्देश्य "जनरेटिव एआई के विकास को बढ़ावा देना" है। शेन किंग ने कहा, "सैद्धांतिक रूप से, जनरेटिव एआई बुद्धिमान विनिर्माण के कई पहलुओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है, जिसमें आर एंड डी और डिजाइन योजना, उत्पादन प्रक्रिया नियंत्रण, संचालन और प्रबंधन अनुकूलन, और उत्पाद और सेवा अनुकूलन शामिल हैं।" लेकिन "अभी, जनरेटिव एआई अभी भी खोजपूर्ण चरण में है।"

बुद्धिमान एआई विनिर्माण का विकास चरण डिजिटल ट्विन की तुलना में अधिक प्राथमिक हो सकता है। लेकिन औद्योगिक डिजिटलीकरण के लिए 50 ट्रिलियन डॉलर के संभावित मूल्य के लिए जनरेटिव एआई का आगमन निस्संदेह भविष्य में रीढ़ की हड्डी बन जाएगा।