سمارٹ مینوفیکچرنگ تعریفوں کے ارتقاء کی تاریخ: انڈسٹری 4.0، IIoT، میٹا کائنات، AI ......

لفظ "ذہین مینوفیکچرنگ (سمارٹ مینوفیکچرنگ)" شاید زیادہ تر لوگوں کے خیال سے زیادہ بعد میں پیدا ہوا تھا۔ ریکارڈ کے مطابق، ذہین مینوفیکچرنگ پہلی بار 2006 میں نیشنل سائنس فاؤنڈیشن (نیشنل سائنس فاؤنڈیشن) کی کمپیوٹر انفراسٹرکچر پر تقریر میں ظاہر ہوئی۔

ذہین مینوفیکچرنگ اور انڈسٹری 4.0

ایک ہی وقت میں ابھرنے والی "سمارٹ فیکٹری" کا تصور یورپ بالخصوص جرمنی میں مقبول ہو چکا ہے۔ موجودہ موجودہ ریکارڈ اور ماہرین عام طور پر سمجھتے ہیں کہ یورپ میں امریکہ کی طرح ذہین مینوفیکچرنگ/فیکٹری کا تصور تقریباً بیک وقت اور نسبتاً آزادانہ طور پر تیار کیا گیا تھا۔

تاہم، 2013 میں، جرمنی نے "انڈسٹری 4.0 (انڈسٹری 4.0)" کا تصور پیش کیا۔ یہ جرمن حکومت کا ایک نیا لفظ تھا جب سائنسدانوں کی ایک ٹیم ایک ہائی ٹیک حکمت عملی تیار کر رہی تھی۔ انڈسٹری 4.0 کو امریکن فارن افیئرز (فارن افیئرز) میگزین کے ذریعے چلایا گیا، جس نے WEF (WEF) کے ایگزیکٹو چیئرمین کلاؤس شواب (چوتھا صنعتی انقلاب) کا ایک مضمون شائع کیا۔

جنوری 2016 میں، ڈبلیو ای ایف کے سالانہ اجلاس کا موضوع فوری طور پر "چوتھے صنعتی انقلاب کا ماسٹر" رکھا گیا۔ اسی سال اکتوبر میں، WEF نے سان فرانسسکو میں چوتھے صنعتی انقلاب کے مرکز کو کھولنے کا اعلان کیا۔ لہذا، ویکیپیڈیا نے "چوتھے صنعتی انقلاب" کو "انڈسٹری 4.0" کے ساتھ مساوی کیا ہے۔ تاریخ سے واقف زیادہ تر قارئین کو عام طور پر معلوم ہونا چاہیے کہ پہلے تین صنعتی انقلابات تھے بھاپ کا انقلاب، پاور ریوولوشن اور انفارمیشن ٹیکنالوجی کا انقلاب —— اس تناظر میں، انڈسٹری 4.0 صنعتی آٹومیشن کی حد سے زیادہ وسیع معلوم ہوتا ہے جسے ہم اب کہتے ہیں۔

اس وقت، شواب کو توقع تھی کہ صنعت 4.0 دور کی ترقی مختلف شعبوں میں ٹیکنالوجیز کے دھماکے سے نشان زد ہوگی، بشمول CPS (ڈرائیور-فزیکل سسٹمز، انفارمیشن فزکس سسٹم)، روبوٹکس، AI، نینو ٹیکنالوجی، کوانٹم کمپیوٹنگ، بائیو ٹیکنالوجی، IoT، بغیر آٹو پرنٹنگ ٹیکنالوجی، IIoT، مکمل طور پر آٹو پرنٹنگ ٹیکنالوجی، IIoT۔ وغیرہ....

انٹرپرائز ڈیٹا اور تجزیہ کرنے والے اداروں کے کچھ مضامین کا خیال ہے کہ انڈسٹری 4.0 یا چوتھا صنعتی انقلاب ذہین مینوفیکچرنگ سے زیادہ گنجائش کا حوالہ دیتا ہے۔ یا ذہین مینوفیکچرنگ سے مراد مینوفیکچرنگ فیلڈ میں انڈسٹری 4.0 ٹیکنالوجی کا استعمال ہے۔ درحقیقت، ابتدائی صنعت 4.0 سے مراد مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی اور عمل کے آٹومیشن رجحان ہے۔ ویکیپیڈیا کے "سمارٹ مینوفیکچرنگ" کے اندراج میں بھی براہ راست "انڈسٹری 4.0" شامل ہے۔

تاہم، جب ہم ذہین مینوفیکچرنگ اور انڈسٹری 4.0 کی ابتدائی منصوبہ بندی اور روڈ میپ کو قریب سے دیکھیں گے، تو ہم دیکھیں گے کہ دونوں کمپنیوں کی ترقی میں مختلف ترجیحات ہیں۔ ابتدائی ذہین مینوفیکچرنگ اعلیٰ معلومات اور ڈیٹا کنیکٹیویٹی سے چلنے والی مینوفیکچرنگ پر مرکوز تھی، جبکہ انڈسٹری 4.0 زیادہ تر CPS سسٹمز پر مرکوز تھی۔

ذہین مینوفیکچرنگ اور انڈسٹری 4.0 کے الفاظ کو عام کرنے اور عام کرنے کے ساتھ، جب اب ان دونوں تصورات پر بحث کی جائے تو یہ سمجھا جا سکتا ہے کہ انہیں ایک ہی سطح پر برابر کیا جا سکتا ہے۔ —— خاص طور پر، ٹیکنالوجی کی ترقی ان دونوں تصورات کو یکجا کرتی ہے۔ صنعت اور مینوفیکچرنگ سے متعلق تمام گرم الفاظ اور دیگر تصورات ذہین مینوفیکچرنگ اور انڈسٹری 4.0 کے ارد گرد ابھر رہے ہیں۔

ایک بارہماسی کلیدی وصف: ڈیجیٹل

شاید زیادہ تر لوگوں کے خیال کے برعکس، ان میں سے اکثریت ذہین مینوفیکچرنگ کی آمد سے پہلے موجود تھی یا تجویز کی گئی تھی، اور کافی طویل عرصے تک موجود تھی۔ مثال کے طور پر، ایج کمپیوٹنگ کا تصور پہلی بار 1990 کی دہائی میں سامنے آیا جب —— CDN (مواد کی تقسیم کا نیٹ ورک) تقریباً ایج کمپیوٹنگ کا پروٹو ٹائپ تھا۔ CDN نے صدی کے ابتدائی حصے میں دیگر ایپلی کیشنز تک توسیع کی، اور ابتدائی ایج کمپیوٹنگ سروس کو حاصل کیا۔

ڈیجیٹل جڑواں (ڈیجیٹل جڑواں) اور میٹا کائنات (میٹاورس) پہلی بار سائنس فکشن ناول ایوالانچ (سنو کریش) میں نمودار ہوئے، اور ورچوئل رئیلٹی اسپیس —— کے بعد میں ہونے والے دوبارہ پیدا ہونے کی نمائندگی کرنے کے لیے استعمال ہونے والے الفاظ کا سراغ لگانا مشکل ہے۔ لہذا یہ سمجھنا مشکل نہیں ہے کہ کیوں IIoT، بڑا ڈیٹا، اور ڈیجیٹل جڑواں بچے، جب سمارٹ مینوفیکچرنگ اور انڈسٹری 4.0 ابھی پیدا ہوئے تھے۔ لہذا، یہ کہنا مشکل ہے کہ ان سالوں میں ذہین مینوفیکچرنگ کے شعبے میں مسلسل نئے تصورات کو فروغ دینا۔

ہمارے خیال میں، ان تمام تصورات کا حتمی مقصد مینوفیکچرنگ کی ذہانت اور آٹومیشن ہے۔ یعنی بغیر پائلٹ کیمیکل فیکٹری —— سائنس فکشن فلموں میں پیش کی جاتی ہے چاہے حتمی مخصوص شکل ہی کیوں نہ ہو۔ ذہانت اور آٹومیشن کو حاصل کرنے کے عمل میں، چونکہ یہ حاصل کرنا الیکٹرانک ٹیکنالوجی کی مدد سے ہے، اس لیے سب سے پہلے ڈیجیٹل ہونا ضروری ہے۔ یقینا، یہ ڈیجیٹل سے متعلقہ رجحانات جیسے نیٹ ورکنگ میں بھی شامل ہے۔

مخصوص ٹیکنالوجیز میں، گوگل سرچ اصطلاح کے رجحانات کا مشاہدہ کرنے سے پتہ چلتا ہے کہ پچھلے پانچ سالوں میں IIoT نسبتاً اوسط ہے (شکل 3) —— ہم اسے ذہین مینوفیکچرنگ کی سمت میں ایک نیچے سے زمین تک کی ٹیکنالوجی کے طور پر غور کر سکتے ہیں۔ درحقیقت، IIoT سیمی کنڈکٹر سینسنگ، کنکشن، کنٹرول/پروسیسنگ، اور پاور سپلائی کے چاروں شعبوں کا احاطہ کرتا ہے۔ طاقت کے علاوہ، مینوفیکچرنگ کے میدان میں ڈیجیٹل کرنے کے لیے کئی دوسرے عناصر بنائے گئے ہیں۔

یہ عناصر ذہین مینوفیکچرنگ کے شعبے میں مارکیٹ کے بنیادی شرکاء بھی ہیں، جیسے کہ Renesas اور Anson Beauty، جو مکمل لنک بنانے کی کوشش کر رہے ہیں۔

سب سے مشہور لفظ کی عصری ذہین مینوفیکچرنگ: AI، ڈیجیٹل جڑواں

میں گوگل سرچ انجن کا استعمال کرنے کی کوشش کرتا ہوں، ذہین مینوفیکچرنگ سے متعلق مخصوص ٹیکنالوجی کے لیے، سرچ ٹرم ٹرینڈ کو دیکھیں، "AI" اس طرح کے علیحدہ گرم لفظ کے علاوہ، تقریباً ایک سال میں سرچ ہیٹ کے دوسرے کلیدی الفاظ سے کہیں آگے، لفظ IIoT حوالہ کوآرڈینیٹس کے ساتھ، ذہین مینوفیکچرنگ فیلڈ اس وقت نمایاں سرچ ہاٹ ورڈ ہے ڈیجیٹل AI ٹوئن اور eded.

چاہے یہ اتفاق ہو یا ناگزیر: ذہین مینوفیکچرنگ اور انڈسٹری 4.0 کی تعریف اور روڈ میپ پر پوری توجہ دیں، آپ دیکھیں گے کہ ایج AI اور ڈیجیٹل ٹوئن بالکل ذہین مینوفیکچرنگ اور انڈسٹری 4.0 سے مطابقت رکھتے ہیں۔ جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، ذہین مینوفیکچرنگ نے پہلے انفارمیشن اور ڈیٹا ہائی کنیکٹیویٹی ڈرائیو پر زور دیا تھا —— ایج AI ڈیٹا کمپیوٹنگ اور کنیکٹوٹی کا مکمل اطلاق ہے۔ اور انڈسٹری 4.0 ڈیجیٹل ٹوئن روٹ کی طرح سی پی ایس کے بارے میں بات کر رہا ہے، یعنی حقیقی دنیا کی ورچوئلائزیشن۔

تاہم، دن کے اختتام پر، ایج AI اور ڈیجیٹل ٹوئن مسلسل تکنیکی ترقی کے درمیانی اور جدید ڈیجیٹل مراحل ہیں۔ بالکل اسی طرح جیسے ڈیجیٹائزیشن کے ابتدائی مراحل سینسنگ ٹیکنالوجی کے بارے میں بات کر رہے ہیں، یعنی قدرتی اور اینالاگ معلومات کو ڈیجیٹل معلومات میں کیسے تبدیل کیا جائے، یعنی ڈیجیٹل معلومات کا کنٹرول اور پروسیسنگ۔ صرف اس صورت میں جب ڈیجیٹائزیشن ترقی یافتہ مرحلے تک پہنچ جائے، ہم بڑے پیمانے پر ڈیٹا کی بنیاد پر مصنوعی ذہانت کے بارے میں بات کر سکتے ہیں۔

ڈیجیٹل جڑواں ڈیجیٹلائزیشن کا اگلا جدید مرحلہ ہے، جس کے لیے نہ صرف فیکٹری اور مینوفیکچرنگ ڈیٹا کی اعلیٰ ڈگری اور یہاں تک کہ جامع ڈیجیٹلائزیشن کی ضرورت ہے، بلکہ AI ٹیکنالوجی کے تعاون کی بھی ضرورت ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ذہین مینوفیکچرنگ گرم الفاظ کی ترقی پر مبنی ہے: ایک نئی اونچائی پر ڈیجیٹل ترقی جب، ذہین مینوفیکچرنگ نئی مخصوص ٹیکنالوجی اور گرم الفاظ پڑے گا.

MathWorks ایک صنعتی سافٹ ویئر انٹرپرائز کے طور پر، اس کمپنی کا مینوفیکچرنگ ڈیجیٹائزیشن میں بہتر کہنا ہے۔ درحقیقت، MathWorks کی نئی مصنوعات یا خصوصیات کا ظہور بھی ایک رجحان کو ظاہر کر سکتا ہے۔

اگلا مرحلہ: تخلیقی AI، صنعتی کائنات، روبوٹ

پچھلے سال کے سگگراف سربراہی اجلاس میں، Nvidia کے سی ای او جان ہوانگ نے ذکر کیا کہ صنعتی ڈیجیٹلائزیشن ممکنہ $50 ٹریلین کی پیداوار کا ایک بڑا کیک ہے۔ شاید ذہین مینوفیکچرنگ اور یہاں تک کہ انڈسٹری 4.0 کے دور میں، کسی نے سوچا بھی نہیں تھا کہ Nvidia صنعتی مینوفیکچرنگ سے منسلک ہو جائے گا، کیونکہ Nvidia گیم گرافکس کارڈ بناتی تھی۔

اس وقت، ہوانگ نے میٹنگ میں ایک مظاہرہ کیا، جہاں اس نے پلانٹ کا ایک PDF دستاویز —— 2D CAD پلان —— جنریٹیو AI ماڈل کو بھیجا، جس میں اسے پی ڈی ایف دستاویز کی بنیاد پر پلانٹ کا 3D ڈیجیٹل جڑواں بنانے کی ضرورت تھی۔ حتمی 3D ماڈل نہ صرف ہوائی جہاز کے منصوبے پر مبنی ہے بلکہ اس میں روشنی، ساخت اور دیگر اثرات بھی شامل ہیں۔ مثالی طور پر، ایسے فیکٹری ڈیجیٹل جڑواں بچوں کو روبوٹ کی تربیت اور تخروپن کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے اگر وہ جسمانی سطح کی درستگی حاصل کر لیں۔

بلاشبہ، واقعی ایسا کرنے اور اسے پیداوار میں ڈالنے میں بہت سے چیلنجز ہو سکتے ہیں۔ تاہم، یہ نہ صرف گرافکس کارڈ رینڈرنگ 3D فیکٹری کے کام کو ظاہر کرتا ہے، بلکہ اس عمل میں تخلیقی AI کے کردار، اور روبوٹ ٹیکنالوجی کے لیے ڈیجیٹل جڑواں اور AI کی مدد کو بھی ظاہر کرتا ہے۔ میری رائے میں، صنعتی ڈیجیٹل جڑواں پیمانے کی توسیع کے بعد، یہ بلاشبہ صنعتی ڈیجیٹل میٹا کائنات ہے.

یہ بات قابل ذکر ہے کہ BMW روبوٹس پر AI ٹریننگ کرنے کے لیے Nvidia Isaac کا استعمال کرتی ہے، جو کہ ان روبوٹس کو ورچوئل ماحول میں تربیت دینے کے مترادف ہے۔ یہ صنعتی میٹا کائنات کا بھی ایک خاص اطلاق ہے۔ چاہے وہ فیکٹری میں AGV فورک لفٹ ٹرک کی نیویگیشن اور ڈیلیوری ہو، یا پروڈکشن لائن پر مکینیکل بازو کا آپریشن، ورچوئل دنیا میں روبوٹ AI ٹریننگ سے لے کر روبوٹ انٹیلی جنس کی تعیناتی تک، Nvidia نے پچھلے دو سالوں میں بار بار اپنے اختتام سے آخر تک کے حل پر زور دیا ہے۔ یہ تقریبا پہلے ہی صنعتی مینوفیکچرنگ کے مستقبل کے طور پر صنعت کی طرف سے سمجھا جاتا ہے.

ذہین مینوفیکچرنگ کے مستقبل کے لیے، ہیکٹر نے یہ بھی ذکر کیا کہ "بنیادی انتہائی خودکار پیداواری عمل ہے، جو جدید روبوٹ/AGV ٹیکنالوجی کے ذریعے، پروڈکشن لائن آٹومیشن کے عمل کو حاصل کر سکتا ہے۔" یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ انتہائی ڈیجیٹل پس منظر کے تحت صنعتی ڈیجیٹل جڑواں، AI اور روبوٹکس ذہین مینوفیکچرنگ کا مستقبل ہونا چاہیے۔

آخر میں، یہ بات قابل ذکر ہے کہ اس سال کی GTC ڈویلپر کانفرنس میں، Nvidia نے پروجیکٹ GROOT humanoid روبوٹ پروجیکٹ —— جاری کیا، اور یقیناً یہ بنیادی طور پر ہیومنائیڈ روبوٹس کا بنیادی ماڈل ہے۔ Nvidia کے مطابق، یہ "روبوٹ کی اگلی کارروائی پیدا کرنے کے لیے تخلیقی AI پر مبنی ہے۔" تجزیہ کاروں کے ساتھ ایک انٹرویو میں ہوانگ نے کہا کہ اگر ہر چیز کو ڈیجیٹل کیا جا سکتا ہے، تو ہر چیز کو ٹوکن (ٹوکنائز) کیا جا سکتا ہے۔ دوسرے الفاظ میں، سب کچھ پیدا کیا جا سکتا ہے.

جب ڈیجیٹائزڈ ہونے پر متن، تصاویر اور ویڈیوز جیسی معلومات پیدا کی جا سکتی ہیں تو ڈیجیٹائز ہونے پر جینز، دماغی لہروں، روبوٹس اور دیگر اقسام کا ڈیٹا بھی تیار کیا جا سکتا ہے۔ اگرچہ AI صنعتی مینوفیکچرنگ کے میدان میں داخل ہو چکا ہے، لیکن جنریٹیو AI کا حملہ تقریباً ناگزیر ہے۔

Hector جنریٹو AI کی تصدیق کی بنیاد پر، Anson بڑے پیمانے پر ڈیٹا پروسیسنگ اور جنریٹو AI اور انڈسٹریل ڈیجیٹل ٹوئن کے ہائی پاور ڈیٹا سینٹرز کے لیے پاور اور پاور سے متعلق مصنوعات فراہم کرتا ہے، جس کا مقصد "جنریٹو AI کی ترقی کو فروغ دینا" ہے۔ شین کنگ نے کہا، "نظریاتی طور پر، تخلیقی AI ذہین مینوفیکچرنگ کے متعدد پہلوؤں میں ایک اہم کردار ادا کر سکتا ہے، بشمول R&D اور ڈیزائن کی منصوبہ بندی، پروڈکشن پروسیس کنٹرول، آپریشن اور مینجمنٹ آپٹیمائزیشن، اور پروڈکٹ اور سروس آپٹیمائزیشن۔" لیکن" فی الحال، جنریٹو AI ابھی بھی ریسرچ کے مرحلے میں ہے۔

ذہین AI مینوفیکچرنگ کی ترقی کا مرحلہ ڈیجیٹل جڑواں سے زیادہ ابتدائی ہوسکتا ہے۔ لیکن صنعتی ڈیجیٹائزیشن کے لیے $50 ٹریلین ڈالر کی ممکنہ قیمت کے لیے جنریٹو اے آئی کی آمد بلاشبہ مستقبل میں ریڑھ کی ہڈی بن جائے گی۔