سیر انقلاب صنعتی (Industrial revolution) یکی از مهمترین بخش های توسعه جهان است که پنج مرحله کلی را پشت سر گذاشته. در ادامه پنج انقلاب صنعتی مهمی که در دنیا اتفاق افتاده و تحولات عظیمی ایجاد کرده است، تشریح می شود.

انقلاب صنعتی اول (Industry 1.0) یا I1.0:

وسایل نقلیه، لباس ‌ها، خانه ‌ها و سلاح‌ ها در قرن ‌های گذشته توسط انسان و/یا با کمک حیوانات طراحی و ساخته می شدند. با ظهور انقلاب صنعتی اول (Industry 1.0) در سال 1974، تولید صنعتی به طور قابل توجهی شروع به تغییر کرد (Aslam et al., 2020; Maddikunta et al., 2022). اولین دوره انقلاب صنعتی حدودا به سال های 1760 تا زمانی ما بین 1820 و 1840 بر می گردد، که بر استفاده از نیروی بخار (Steam power) و مکانیزه کردن تولید (Mechanization of production) تمرکز داشت (Esposito, 2004; Tong, 2016; Wrigley, 2018). در ابتدا نخ ها بر روی چرخ ‌های ریسندگی ساده تولید می شدند. با ظهور انقلاب صنعتی اول، فرایندهای ریسندگی مکانیزه شده و منجر به هشت برابر شدن حجم تولید نخ شد. با این که قدرت بخار از قبل نیز شناخته شده بود، استفاده از آن برای مقاصد صنعتی بزرگترین پیشرفت در راستای افزایش بهره وری انسان بود. به عبارتی دیگر، دنیا در انقلاب صنعتی اول شاهد گذار از روش های تولید دستی به سمت تولید ماشینی بود که نیروی آب (Water power) و نیروی بخار نقش کلیدی و مهمی در شکوفایی آن ایفا کردند (Vinitha et al., 2020). بطور کلی، در دهه 1800، انقلاب صنعتی اول از طریق توسعه زیرساخت ‌های تولید مکانیکی برای ماشین ‌های آب و بخار تکامل یافت. با افزایش ظرفیت تولید، سود زیادی در اقتصاد به وجود آمد (Maddikunta et al., 2022).

انقلاب صنعتی دوم (Industry 2.0) یا I2.0:

انقلاب صنعتی دوم (Industry 2.0)، به صنعتی شدن (Industrialization) از اواخر قرن 19 تا اوایل قرن 20 اشاره دارد (Jull, 1999; Vinitha et al., 2020). در واقع، تمرکز اصلی انقلاب صنعتی دوم، تولید انبوه (Mass production) با کمک توسعه ماشین ابزار بود (Vinitha et al., 2020). انقلاب صنعتی دوم در سال 1870 با مفهوم تولید برق (Electric power) و خط مونتاژ (Assembly line production) تکامل یافت. این انقلاب عمدتاً بر تولید انبوه و توزیع بارهای کاری متمرکز بود که باعث افزایش بهره وری شرکت های تولیدی شد (Maddikunta et al., 2022).

انقلاب صنعتی سوم (Industry 3.0) یا I3.0:

سومین انقلاب صنعتی (Industry 3.0) در دهه 1970 از طریق خودکارسازی نسبی (Partial automation) با استفاده از رایانه و صنایع اتوماسیون آغاز شد (Gefter, 2010). در این انقلاب، صنعت به سمت صنعت اتوماسیون یا خودکارسازی صنعت (Automation industry) در بخش تولید گام بر داشت. در نتیجه، با خودکارسازی تولید، فرایند تولید وابستگی کمتری به کمک انسانی پیدا می کرد. خودکارسازی توسط وسایل الکترونیکی (Electronics) و دستگاه های کنترل شده توسط کامپیوتر (Computer-controlled devices) اجرا می شد. انقلاب صنعتی سوم، در سال 1969 با مفهوم الکترونیک (Electronics)، اتوماسیون جزئی (Partial automation) و فناوری اطلاعات (Information technologies) تکامل یافت .(Maddikunta et al., 2022) اتوماسیون قابلیت اطمینان و کارایی سیستم صنعتی را افزایش می دهد. اما باید در نظر داشت که اتوماسیون جایگزین نیروی کار می شود و این موضوع باعث می شود که فناوری جدید نرخ بیکاری را به میزان قابل توجهی افزایش دهد (Vinitha et al., 2020).

انقلاب صنعتی چهارم (Industry 4.0) یا I4.0:

چهارمین انقلاب صنعتی در پی تحول دیجیتال بنیادین (Underlying digital transformation) رخ داد که به صنعت 4.0 شهرت دارد و به طور چشمگیری در حال پیشرفت است. انقلاب دیجیتال اساسا شیوه زندگی و کار افراد را تغییر می ‌دهد و عموم مردم نسبت به فرصت‌ هایی که صنعت 4.0 برای پایداری ارائه می ‌دهد، خوشبین هستند (Ghobakhloo, 2020). مدت زمان توسعه برای سه انقلاب اول حدود 100 سال بود و تنها 40 سال طول کشید تا از سومین انقلاب به انقلاب چهارم رسیدیم (Maddikunta et al., 2022). انقلاب صنعتی چهارم، در سال 2011 با مفهوم تولید هوشمند برای آینده تکامل یافت. هدف اصلی به حداکثر رساندن بهره وری و دستیابی به تولید انبوه با استفاده از فناوری های نوظهور است (Echchakoui & Barka, 2020; Maddikunta et al., 2022). انقلاب صنعتی چهارم، اولین بار برای تقویت اقتصادی آلمان در سال 2011 معرفی شد (Roblek et al., 2016). انقلاب صنعتی چهارم، بر دیجیتالی کردن و اتصال داخلی صنایع متمرکز است (Shafiq et al., 2015, 2016). انقلاب صنعتی چهارم، روشی را برای ایجاد تحول از تولید غالبا ماشینی به تولید دیجیتال تعریف می کند. اجزای سازنده انقلاب صنعتی چهارم، در ابتدا  سیستم های فیزیکی سایبری (Cyber Physical Systems (CPS))، کارخانه های هوشمند (Smart Factories) و محصولات هوشمند (Smart products) بودند. اما در ادامه، مواردی مانند سیستم ابری (Cloud system)، داده کاوی (Data mining)، رابط های ماشین به ماشین (Machine to Machine (M2M) interfaces)، برنامه ریزی منابع سازمانی (Enterprise Resource Planning (ERP))، اینترنت اشیا (Internet of Things (IoT))، تولید مجازی (Virtual Manufacturing) و رباتیک هوشمند (Intelligent robotics) نیز افزوده شدند (Oztemel & Gursev, 2020). در محیط انقلاب صنعتی چهارم، کامپیوترها (Interconnected computers)، مواد هوشمند (Interconnected smart materials) و ماشین ‌های هوشمند متصل به هم (Interconnected intelligent machines)، ضمن تعامل با محیط، با یکدیگر ارتباط برقرار می‌ کنند، و در نهایت با حداقل دخالت انسان به تصمیم ‌گیری می پردازند (Gilchrist, 2016). دیجیتالی کردن فرآیندهای تولید و کسب و کارها و استقرار ماشین‌ ها و دستگاه‌ های هوشمندتر مزایای متعددی مانند بهره ‌وری تولید، کارایی منابع و کاهش ضایعات را به همراه دارد (Tortorella & Fettermann, 2018).

انقلاب صنعتی پنجم (Industry 5.0) یا I5.0:

انقلاب صنعتی پنجم به عنوان تکامل صنعتی بعدی در نظر گرفته می شود، و هدف آن استفاده از خلاقیت متخصصان انسانی در همکاری با ماشین های کارآمد، هوشمند و دقیق است تا به راه حل های تولیدی با منابع کارآمد و ترجیحی کاربر در مقایسه با Industry 4.0 دست یابد (Maddikunta et al., 2022). انقلاب صنعتی پنجم، این قابلیت را دارد که انسان ها و ماشین ها را با هم آشتی داده و راه هایی برای کار با یکدیگر به منظور افزایش ظرفیت تولید و عملکرد پیشنهاد دهد (ElFar et al., 2021). شخصی سازی انبوه (Mass personalization) یکی از کمک های مهم انقلاب صنعتی پنجم است که در آن مشتریان می توانند محصولات شخصی سازی شده و سفارشی شده را مطابق با سلیقه و نیاز خود دریافت کنند. انقلاب صنعتی پنجم، کارایی تولید را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و تطبیق پذیری بین انسان و ماشین را فراهم می کند و تعامل و فعالیت های نظارت مداوم را ممکن می سازد. انقلاب صنعتی پنجم، مشاغل ماهرتر را در مقایسه با انقلاب صنعتی چهارم ترویج می کند زیرا در آن متخصصان خردمند (Intellectual professionals) با ماشین ها کار می کنند. انقلاب صنعتی پنجم، عمدتاً بر سفارشی سازی انبوه تمرکز دارد، جایی که انسان ها ربات ها را هدایت خواهند کرد. در انقلاب صنعتی چهارم، ربات ها در حال حاضر به طور فعال در تولید در مقیاس بزرگ مشغول هستند، در حالی که انقلاب صنعتی پنجم، ربات ها در درجه اول برای افزایش رضایت مشتری طراحی شده است. انقلاب صنعتی چهارم بر اتصال CPS تمرکز دارد، در حالی که انقلاب صنعتی پنجم با کاربردهای انقلاب صنعتی چهارم پیوند می خورد و رابطه ای بین روبات های مشارکتی (Collaborative robots (cobots)) برقرار می کند (Demir et al., 2019; Maddikunta et al., 2022). شکل 1 نمای کلی از تکامل صنعتی 𝑋.0 را نشان می دهد.

شکل 1 تصویری از تکامل صنعتی (Maddikunta et al., 2022)

منابع

Aslam, F., Aimin, W., Li, M., & Ur Rehman, K. (2020). Innovation in the Era of IoT and Industry 5.0: Absolute Innovation Management (AIM) Framework. In Information (Vol 11, Number 2). https://doi.org/10.3390/info11020124

Demir, K. A., Döven, G., & Sezen, B. (2019). Industry 5.0 and Human-Robot Co-working. Procedia Computer Science, 158, 688–695. https://doi.org/10.1016/j.procs.2019.09.104

Echchakoui, S., & Barka, N. (2020). Industry 4.0 and its impact in plastics industry: A literature review. Journal of Industrial Information Integration, 20, 100172. https://doi.org/10.1016/j.jii.2020.100172

ElFar, O. A., Chang, C.-K., Leong, H. Y., Peter, A. P., Chew, K. W., & Show, P. L. (2021). Prospects of Industry 5.0 in algae: Customization of production and new advance technology for clean bioenergy generation. Energy Conversion and Management: X, 10, 100048. https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2020.100048

Esposito, J. L. (2004). The Islamic world: Past and present. Oxford University Press

Gefter, A. (2010). Jeremy Rifkin and the third industrial revolution. New Scientist, 205(2747), 46. https://doi.org/10.1016/S0262-4079(10)60370-3

Ghobakhloo, M. (2020). Industry 4.0, digitization, and opportunities for sustainability. Journal of Cleaner Production, 252, 119869. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119869

Gilchrist, A. (2016). Industry 4.0: the industrial internet of things. Springer

Jull, J. (1999). The second industrial revolution. The history of a concept. Rivista internazionale di storia della storiografia, 36, 81–90

Maddikunta, P. K. R., Pham, Q.-V., B, P., Deepa, N., Dev, K., Gadekallu, T. R., Ruby, R., & Liyanage, M. (2022). Industry 5.0: A survey on enabling technologies and potential applications. Journal of Industrial Information Integration, 26, 100257. https://doi.org/10.1016/j.jii.2021.100257

Oztemel, E., & Gursev, S. (2020). Literature review of Industry 4.0 and related technologies. Journal of Intelligent Manufacturing, 31(1), 127–182. https://doi.org/10.1007/s10845-018-1433-8

Roblek, V., Meško, M., & Krapež, A. (2016). A Complex View of Industry 4.0. SAGE Open, 6(2), 2158244016653987. https://doi.org/10.1177/2158244016653987

Shafiq, S. I., Sanin, C., Szczerbicki, E., & Toro, C. (2016). Virtual Engineering Factory: Creating Experience Base for Industry 4.0. Cybernetics and Systems, 47(1–2), 32–47. https://doi.org/10.1080/01969722.2016.1128762

Shafiq, S. I., Sanin, C., Toro, C., & Szczerbicki, E. (2015). Virtual Engineering Object (VEO): Toward Experience-Based Design and Manufacturing for Industry 4.0. Cybernetics and Systems, 46(1–2), 35–50. https://doi.org/10.1080/01969722.2015.1007734

Tong, J. T. (2016). Finance and society in 21st century China: Chinese culture versus western markets. Routledge

Tortorella, G. L., & Fettermann, D. (2018). Implementation of Industry 4.0 and lean production in Brazilian manufacturing companies. International Journal of Production Research, 56(8), 2975–2987. https://doi.org/10.1080/00207543.2017.1391420

Vinitha, K., Ambrose Prabhu, R., Bhaskar, R., & Hariharan, R. (2020). Review on industrial mathematics and materials at Industry 1.0 to Industry 4.0. Materials Today: Proceedings, 33, 3956–3960. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.06.331

Wrigley, E. A. (2018). Reconsidering the industrial revolution: England and Wales. Journal of Interdisciplinary History, 49(1), 9–42