Industri 4.0 – den fjerde industrielle revolusjon

Hva er Industri 4.0?

Industry 4.0 eller Industri 4.0 på norsk, betegner den fjerde industrielle revolusjonen, hvor industri, produksjon, verdikjeden digitaliseres og integreres til en integrert og dynamisk enhet. Målet med industri 4.0 er å integrere produksjon med state-of-the-art informasjons- og kommunikasjonsteknologi (IKT). Nye forretningsmodeller, automatisering, roboter, big data, tingenes internett og kunstig intelligens er i ferd med å endre arbeidslivet fundamentalt. 

Industri 4.0 handler i all hovedsak om å oppnå høyere effektivitet, produktivitet og fleksibilitet. Det innebærer et helt nytt økosystem hvor forskjellige teknologier samhandler og endrer samtidig ofte forretningsmodellen.

Industri 4.0 går ut på å digitalisere virksomhetens produkter og tjenester, og foreta en teknologisk integrasjon både horisontalt og vertikalt i verdikjeden for å:

• Tilfredsstille kundenes behov, krav, ønsker og forventninger på en bedre måte enn idag
• Oppnå økt kostnadseffektivitet (reduserte kostnader)
• Øke produktiviteten og effektiviteten
• Øke kvaliteten i alle ledd i verdikjeden
• Redusere feilprosenten til nærmest null i alle ledd i verdikjeden
• Finne nye lønnsomme forretningsmodeller og skape nye kundeplattformer

En Industri 4.0-fabrikk kan i følge AHK se slik ut:

“Smarte maskiner koordinerer produksjonsprosessene selv, smarte service-roboter samarbeider med mennesker om å gjøre klar produktene, og smarte (førerløse) transportenheter tar seg av logistikken på egenhånd. Industri 4.0 definerer hele livssyklusen til et produkt fra konsept til utvikling, produksjon, bruk, vedlikehold og resirkulering.

Såkalt smarte fabrikker vil integrere forskjellige produksjons- og logistikkprosesser mellom forskjellige selskaper for å optimalisere materialflyten, for å oppdage potensielle feil på et tidlig tidspunkt, og å respondere fleksibelt og raskt på nye kundebehov og markedsendringer. De fysiske komponentene i industriell produksjon, altså maskinene og verktøyet, blir transformert gjennom smart, digital integrasjon til såkalte cyber-fysiske systemer. Disse former basen for fremtidens smarte fabrikk – og med det den fjerde industrielle revolusjon”.

Historisk bakgrunn

Den første industrielle revolusjonen handlet om å ta i bruk mekanikk, damp og annet til å effektivisere arbeidsprosesser, mens den andre industrielle revolusjonen handlet om å øke produktiviteten i form av elektrisitet, masseproduksjon etc. Den tredje industrielle revolusjonen handlet primært om å automatisere enkeltstående prosesser ved bruk av mekaniske installasjoner og mer datakraft, skriver PWC på sidene sine.

Industri 4.0 er mer en evolusjon enn en revolusjon og innebærer et neste steg for virksomheter som allerede har hentet ut store effekter gjennom å benytte verktøyene som ble introdusert gjennom den tredje industrielle revolusjon. Sammenlignet med de tre foregående utvikler den fjerde seg langs en eksepsjonell og ikke en lineær linje med hensyn til hastighet og effekten av endringene 

Begrepet industri 4.0 ble opprinnelig introdusert som et strategisk initiativ i Tyskland i 2011 for å beskrive den teknologiske utviklingen de tyske industribedriftene sto ovenfor for å utnytte verdien verdien av sine investeringene i ny informasjon og kommunikasjonsteknologi (IKT).

I Industry 4.0 prøver man å oppnå økt lønnsomhet gjennom å integrere nye digitale teknologier. F.eks. smarte sensorer, additivproduksjon (3D-utskrift), kunstig intelligens og stor dataanalyse for å nevne noen få. Vi snakker her gjerne om integrasjon av cyber-fysiske systemer (CPS) i industrielle prosesser (Drath & Horch, 2014; Kang et al., 2016).

Industri 4.0 er idag Tysklands viktige reformprogram for industrien, og programmet er meget godt forankret. Et samlet Tyskland satser på digitalisering av industrien gjennom Industri 4.0 for å opprettholde konkurransekraft og innovasjon.

En postkarbon verden

Hos Internett gigantene Google, Facebook og Microsoft er algoritmer og programvare idag langt viktigere for deres suksess enn hardware. Det er disse aktørene som former økonomien og markedene vi alle er en del av og legger dermed rammebetingelsene vi andre bare må forholde oss til.

Drivkraften i den fjerde industrielle revolusjon er teknologi som igjen gir konsekvenser for organisasjonen, reguleringer, prosesser og tjenesteinnovasjon. For å se konsekvensene må vi må forstå teknologien og ha et felles begrepsapparat på tvers av bransjer. Skal vi lage vinnere etter oljen i Norge må vi ha en fleksibel ledelse basert på ambisiøse visjoner, mener stadig flere.

Design prinsipper

Det er fire designprinsipper i Industri 4.0 som skal hjelpe virksomheten med å identifisere og implementere Industri 4.0 programmer. Disse fire prinsippene er:

1. Interoperabilitet: Maskiner, enheter, sensorer og folk bør ha mulighet til å koble seg til og kommunisere med hverandre via Internett av ting (IoT) eller Internett for mennesker (IoP)
2. Informasjons gjennomsiktighet: Informasjonssystemene bør ha evnen til å skape en virtuell kopi av den fysiske verden gjennom å kombinere digitale anleggsmodeller med sensordata. Dette krever aggregering av rå sensordata til kontekstinformasjon.
3. Teknisk bistand: Hjelpesystemene bør ha evnen til å støtte mennesker ved å gi og visualisere informasjonen forståelig til dem. Dette for å gjøre dem bedre istand til å ta informerte beslutninger og løse problemer på kort varsel. Cybers fysiske systemer bør kunne hjelpe mennesker fysisk ved å utføre oppgaver som de oppfatter som ubehagelige, for utmattende eller usikre.
4. Desentraliserte beslutninger: De fysiske systemene bør ha evnen til å ta beslutninger alene og å utføre sine oppgaver så autonomt som mulig. Bare når det gjelder unntak, forstyrrelser eller motstridende mål, er oppgaver delegert til et høyere nivå.

Industri 4.0 drives av automatisering og kunstig intelligens

Forskjellen mellom den tredje- og fjerde industrielle revolusjon er at mens vi nøyde oss med å automatisere enkeltoppgaver og enkeltprosesser i den tredje industrielle revolusjon, så automatiserer vi hele verdikjeden i størst mulig grad i den fjerde industrielle revolusjon.

De automatisert oppgavene og prosessene er ikke lenger basert på mekanikk som  i Industri 3.0, men er nå digitaliserte og koblet til Internett og utnytter i stadig større grad big data for å avgjøre hva kundene ønsker til ulike tider og steder.

Muliggjørende teknologier som automasjon, roboter, kunstig intelligens, sensorer, energiteknikk, 3D-printere, nanoteknologi, syntetisk biologi og blockchain kan kombineres og skape helt nye markeder. For å klare å utnytte disse mulighetene må vi gå fra å være defensive til offensive i møte med teknologien som vil endre det industrielle landskapet i årene som kommer.

Digitaliseringen i Industri 4.0 vil påvirke felt som kunstig intelligens, robotikk, Internet of things, autonome kjøretøy, 3D printing, nanoteknologi, bioteknologi, energilagring og databehandling for å nevne noen.

I fremtiden vil disse nye verdikjedene også bli utført og styrt av maskiner via kunstig intelligens. Kunstig intelligens forventes å revolusjonere hele måten vi tenker og gjør våre arbeidsoppgaver på idag, mener mange. I takt med at teknologien blir stadig bedre vil den endre våre verdikjeder og måter vi utfører våre oppgaver til det ugjenkjennelige spås det.

Industri 4.0 krever også ny kompetanse, og det er spesielt behov for ingeniører og IKT-kompetanse. Programmering er en nøkkelkompetanse i en innovasjonsdrevet verden. Evnen til å håndtere kompleksitet vil bli et viktig konkurransefortrinn. Det er også et større behov for folk som er villig til å lære nytt gjennom hele arbeidslivet.

Dette er viktig fordi fremtidens digitale verdikjeder vil ikke bare være sammenknyttet og selvdreven, men vil også i stand til å kommunisere, analysere og bruke dataene for å drive nye intelligente handlinger tilbake til den fysiske verden. For å komme dit trenger vi ny kompetanse og intelligente programmerere. 

En kilde til innovasjon og konkurransefortrinn

Industri 4.0 er en enorm kilde til innovasjon for alle produksjonsbedrifter. Kanskje ikke i form av masse nye verditilbud, men måten deres produkter blir produsert, distribuert og fulgt opp på.

Dette kan så resultere i store konkurransefortrinn. Kanskje ikke varige, men utvilsomt mange kortsiktige og mellomlangsiktige konkurransefortrinn, med mindre teknologien ikke samtidig resulterer i større verditilbud innovasjoner.

For å unngå å komme i bakleksa bør de fleste produksjonsbedrifter allerede idag se nærmere på hvordan de kan ta i bruk Industri 4.0 generelt og kunstig intelligens spesielt i sin verdiskapningprosess. 

Nye forretningsmodeller

I Industri 4.0 handler det ikke lenger bare om hva og hvordan ting gjøres men også hvem vi er. Endringen vil påvirke hele sektorer og systemer, på tvers av land, bedrifter, bransjer og samfunn.

Grunnleggeren av World Economic Forum Klaus Schwab uttrykker endringen slik:

“Det handler ikke bare om nettverk og smarte systemer eller 3D-printing og app-løsninger, men omfanget er bredere. Flere teknologiske gjennombrudd fra genmodifisering til nanoteknologi. Det er krysningspunktet mellom disse nye teknologiene og interaksjon på tvers av fysiske, digitale og biologiske områder som gjør den fjerde industrielle revolusjonene fundamentalt forskjellig fra de tidligere revolusjonene (Schwab, 2017, p. 8)”

Digitaliseringen har endret måten man planlegger, gjennomfører og betaler for transport. Dette skyldes hovedsakelig at de fleste har en smarttelefon. Antall IoT-enheter har økt ekspansivt de siste årene og det anslås at det vil være 20,4 milliarder internettilknyttede enheter innen 2020 (Gartner, 2017). Dette har vist seg å evne og transformere hele transportsektoren i en større grad enn man i utgangspunktet kunne forestille seg.

Økt digitalisering og bedre beslutningsgrunnlag på bakgrunn av mer presis dataanalyse, vil kunne hjelpe oss å løse noen av vår tids største samfunnsutfordringer. Smarte byer med smarte transportløsninger, vil i stor grad bidra til lavere energibruk og mindre forurensning.

I tillegg gir den økte innovasjonstakten kortere produktlivssykluser og time to market for produkter og tjenester. Dette betyr at de menneskelige ressursene må vies mer oppmerksomhet. Det vil innebære en styrking av utdanningssektoren, slik at kunnskapen er oppdatert og fremtidsrettet, men og et tettere samarbeid mellom sektorer og næringslivet.

Masseledighet?

Under diskusjonene i World Economic Forum 2016 i Davos ble det tegnet et dystert bilde av fremtidens sysselsetting. Følgene vil være økt arbeidsledighet, økte forskjeller mellom rik og fattig og skjev kjønnsfordeling (J. K. Karlsen, 2016). Dette betyr at utdanningsinstitusjonene må tilpasse seg endringene på lik linje med næringslivet.

I diskusjonen om roboter og automatisering finnes det to skoler:

1. de som mener at det vil lede til masse-ledighet
2. de som mener at det vil lede til økt sysselsetting.

Så langt har sosialøkonomenes «Luddite falacy» argument holdt stikk: ny teknologi reduserer prisene, gir husholdningene økt kjøpekraft og økt etterspørsel etter varer og tjenester – noe som gir økt etterspørsel etter arbeidskraft. Men vil dette også gjelde fremover? Mange tviler, inkludert Harvard-professor og Davos-deltaker, Niall Ferguson, som i Aftenposten 21. januar ga uttrykk for at det nå handler om å kvitte seg med mennesker (Dagens Perspektiv).

Effekten av omstilling er blant annet at vi er på vei mot en arbeidsledighet på syv til åtte prosent. Frafallet av arbeidsplasser må suppleres med påfyll av nye arbeidsplasser fra gründere. Effekten av automatisering og robotisering gjør at oppgaver eller jobber blir overflødiggjort helt eller delvis. Det nye er at høyt utdannede også er truet (Dagens Perspektiv). 

De nye forretningsmodellene i delingsøkonomien sysselsetter langt færre mennesker og skaper større verdier for eierne enn de gamle fysiske bedriftene. I dag er det 60.000 som er sysselsatt i delingsøkonomien – noe som tilsvarer 1/3 av antall ansatte i Ford Motors. Mens Uber sysselsetter 25 personer på sitt hovedkontor i San Francisco, har Airbnb totalt 2400 ansatte. Selskapene er verdsatt til henholdsvis USD 65 milliarder (summen av Honda, GM, og Ford til sammen) og USD 25 milliarder (Dagens Perspektiv). 

De neste ti årene vil teknologi og globalisering kunne føre med seg enorme økonomiske muligheter og fremskritt, men også store endringer på arbeidsmarkedet og arbeidsplassene.

Den fjerde industrielle revolusjon rammer bedrifter og ansatte fra flere hold:

• Økonomisk nedgang og omstilling
• Automatisering og robotisering
• Kunstig intelligens
• Nye forretningsmodeller

Hver tredje nordmann i faresonen

Ettersom teknologien blir mer tilgjengelig og rimeligere for hver dag, vil bedriftene i Norge og andre land med høye lønninger alltid streve etter å bytte ut ansatte med maskiner, automatisere prosessene og redusere kosten. Med cirka en tredjedel av Norges arbeidsstyrke som står i fare for å bli erstattet av teknologi i løpet av nærmeste 10–20 år, kan konsekvensene for samfunnet være skremmende, i hvert fall hvis vi ikke gjør de nødvendige endringer i hvordan vi utdanner og forvalter arbeidsstyrken og tilpasser oss de nye premissene. Dette tallet er såpass høyt at vi nesten uansett kan regne med at arbeidsledigheten i Norge vil fortsette å stige i årene fremover. Flyktningsituasjonen vi er vitne til i dag, vil bidra til at den øker ytterligere (Magma).

Ovennevnte tall er hentet fra rapporten «Computerization and Future of Jobs in Norway», der forskerne blant annet ser på hvem som har mest sannsynlighet for å bli berørt av robotiseringen. De konkluderer med at de med lavere utdanning (44 prosent sannsynlighet versus 14 prosent hos dem med høyere utdanning), lavere lønn (38 prosent versus 25 prosent med høyere lønn), ansatte i privatsektoren (46 prosent versus 12 prosent i det offentlige) og menn (36 prosent versus 30 prosent hos kvinner) er mest i fare for å miste jobben sin. Rapporten hevder at det ikke er stor forskjell mellom de ansatte i produksjonen og privat tjenesteyting (51 prosent versus 47 prosent). Forskere forklarer at rapporten er ment å vise tendensene, men tar ikke hensyn til noen viktige variabler, eksempelvis typer yrker og roller (Magma).

Kilder:

• Kaspersen, L. (2017c, 16 april). – Robotiseringen vil gi flere jobber – ikke færre. Dagens Næringsliv. Lest fra: https://www.dn.no/nyheter/2017/04/16/1128/Arbeidsliv/-robotiseringenvil-gi-flere-jobber-ikke-faerre
• Karlsen, J. K. (2016). Den fjerde industrielle revolusjonen – hvem overlever?
• BuiltWorlds Cities. (2016). How the Internet of Things Drives the Fourth Industrial Revolution. BulitWorlds Cities. www.youtube.com: BuiltWorlds Cities.
• Schwab, K. (2017). The Fourth Industrial Revolution. Geneva: Portfolio Penguin
• World Economic Forum. (2016a). The Future of Jobs – Employment, Skills and Workforce Strategy for the Fourth Industrial Revolution. Hentet fra: www.weforum.org:
  http://reports.weforum.org/future-of-jobs-2016/
• World Economic Forum. (2016b). The Global Gender Gap Report 2016. Hentet fra:
  www.weforum.org: http://www3.weforum.org/docs/GGGR16/WEF_Global_Gender_Gap_Report_2016.pdf
• http://www.dagensperspektiv.no/synspunkt/tor-wallin-andreassen/slik-blir-den-4-industrielle-revolusjon
• https://www.magma.no/rekruttering-i-fremtiden
• PWC. Lest: 08.05.2018: https://www.pwc.no/no/tjenester/digitalisering-pa-1-2-3/industry-4-0.html
• AHK. Lest: 08.05.2018: https://norwegen.ahk.de/no/blabla/market-entry-business-development/industri-40/hva-er-industri-40/