Industry 4.0, China 2025, IoT: The Hype Around the World of Automation

این کتاب بر اساس تجربیات خودم، مروری بر فناوری اتوماسیون در 50 سال گذشته ارائه می‌کند. از سال 1970 تابستان خوبی برای اتوماسیون برای همه کسانی است که می خواهند در مورد زمینه پیشرفت های اتوماسیون و استانداردهای آنها بدانند. این یک تابستان اساسی است و خواننده را قادر می سازد تا در زمینه پیچیده اتوماسیون تجربه کسب کند.

در جزئیات این سوال مطرح می شود که آیا Industry 4.0, China 2025، IoT، AI یک انقلاب یا بیشتر تکاملی از فناوری‌های موجود در HW، SW و الگوریتم‌ها هستند. آیا تبلیغات در مورد صنعت 4.0 موجه است یا خیر؟

در این زمینه، جدول زمانی از سال 1970 برای هوش مصنوعی، ANN، نقاط عطف اساسی در اتوماسیون، مانند مدل OSI، هرم اتوماسیون نشان داده شده است. استانداردهای سیستم‌های اتوبوس، زبان‌های اصلی SW، ربات‌ها، هوش مصنوعی، ANN، تشخیص الگو، اترنت، ۱۲ مهم‌ترین گذرگاه میدان بین‌المللی، ویژگی‌ها و ویژگی‌های اصلی آن‌ها، پایه‌گذاری کمیته‌ها، تلاش‌های هماهنگ‌سازی و استانداردسازی، OPC UA و رایانش ابری ، دستگاه های میدانی، PLC ها، SCADA، MES، ERP و سابقه اتوماسیون.

همه این تاریخچه در زمینه μ-کنترل‌کننده، DSP (پردازنده سیگنال دیجیتال)، FPGA (آرایه‌های دروازه قابل برنامه‌ریزی میدانی)، ASIC (مدار مجتمع ویژه برنامه) دیده می‌شود. , چیپ روی برد. این شامل تاریخچه HW، از اینتل 8080 تا پردازنده های چند هسته ای هشت هسته ای است. به همین ترتیب تاریخچه دستگاه میدانی از آزمایشگاه به میدان با تمام مشکلات و مزایای آن انتقال نشان داده می شود. مسائل در هرم پیچیدگی خلاصه می شوند. الزامات برای استحکام و ایمنی برای دستگاه های صحرایی نشان داده شده است.

به همین ترتیب توسعه مین‌فریم‌ها، ایستگاه‌های کاری و رایانه‌های شخصی نشان داده می‌شود. SAP یک سیستم ERP پیشرو با جزئیات بیشتر توضیح داده شده است. به ویژه مشخص می شود که SAP چگونه کار می کند و در کار با چنین سیستمی چه مواردی باید در نظر گرفته شود. تفاوت‌های بین سیستم‌های MES و ERP، به‌ویژه برای سیستم‌های ترکیبی SAP/MES در آینده مورد بحث قرار گرفته‌اند.

مشکلات شرکت های متوسط ​​(SMEs) در برخورد با صنعت 4.0 و اتوماسیون توضیح داده شده است.

مثال‌های بیشتری برای کنترل کیفیت خودکار در تولید خودرو، PCB-handling، CIGS (سلول خورشیدی) ارائه شده و مورد بحث قرار گرفته است. همچنین ارتقای محصولات قدیمی و آماده سازی آنها برای استانداردهای اتوماسیون نشان داده شده است. تاریخچه رباتیک مدرن با جزئیات برای صنعت خودرو نشان داده شده است. در تابستان نیز Industry 5.0 کشف می شود که به تازگی بیشتر و بیشتر می شود.

The book gives an overview about automation technology over the last 50 years, based on my own experiences. It is a good summery for automation since 1970 for all who want to know about the context of automation developments and their standards. It is a fundamental summery and enables the reader to get experience in the complex field of automation.

In detail the question is arised, whether Industry 4.0, China 2025, IoT, AI are a revolution or more an evolution of timewise established availbale technologies in HW, SW and algorithms.  Is the hype about Industry 4.0 justified or not?

In that context a timelline since 1970 ist shown for AI, ANN, essential milestones in automation, e.g OSI-model, automation pyramid, standards for bus systems,  main SW-languages, robots, AI, ANN, pattern recognittion, Ethernet, the 12 most important international field busses, their main features and characterisitcs, foundation of committees, harmonization and standardization efforts, OPC UA and cloud computing, field devices, PLCs, SCADA, MES, ERP  and automation history.

All that history is seen in the context of µ-controller, DSP (Digital signal processor), FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), ASICs (Application-Specific Integrated Circuit) , Chip on Board. It is include the HW-history, from Intel 8080 to octuple multicore processors. In the same way it is shown the history of field device out from laboratory into the field with all difficulties and benefits of that transition. The issues are summerized in a pyramid of complexity. Requirements for robustness and safety are shown for field devices. 

In the same way it is shown the development of mainframes, workstations and PC’s. SAP a leading ERP System  is explained in mor detail. Specially it is figured out how SAP works and what has to be considered in working with such kind of system. The differences between MES- and ERP-systems are discussed, specially also for future combined SAP/MES systems.

Explained are the problems of middlesized companies (SMEs) in dealing with Industry 4.0 and automation.

Further examples are given and discussed for automized quality control in automotvie, PCB-handling, CIGS (Solar cell)-production. Also shown is the upgrade for older products and make them ready for automation standards. In detail the history oft he modern robotics is shown for the automotive industry. In summery also is figured out the Industry 5.0 which is just coming up more and more.