به سوی نسل چهارم
صنایع پتروشیمی ایران چقدر برای ورود به نسل چهارم صنعت آمادهاند؟
از زمان ظهور انقلاب صنعتی، محققان تلاش کردهاند تا راههای نوآورانهای را برای تقویت فرآیند تولید به نفع راندمان تولید، کاهش هزینه و کیفیت محصول بیابند. صنعت ۴.۰ نشاندهنده دیجیتالی شدن تمام سیستمها و فرآیندهای موجود در زنجیره ارزش سازمان است و فناوریهای نوینی مثل اینترنت اشیا و سیستمهای سایبر-فیزیکی را معرفی کرده است که به بهبود کارایی و کاهش هزینهها کمک میکنند. صنایع نسل چهارم در حال تغییر اکوسیستم تولیدی جهان با ادغام فناوریهای دیجیتال در نحوه تولید، بهبود و توزیع محصولات شرکتها هستند. بااینحال، شرکتهای تولیدی بهدلیل ناآگاهی از میزان آمادگی و سازگاری با فناوریهای صنعت ۴.۰، در ادغام این فناوریها در بخشهای سازمانی خود، بیش از قبل با شکست مواجه میشوند. با بهکارگیری مدلهای آمادگی پذیرش فناوریهای صنعت نسل چهارم، وضعیت فعلی شرکتها ارزیابی و راهکارهایی برای تقویت، بهبود و انتقال آنها بهسمت یک سازمان بالغ و آماده برای فناوریهای صنعت نسل چهارم است.
در این عصر، فناوریهای نوظهور، شرکتهای تولیدی سنتی را به کارخانههای هوشمند تبدیل میکنند که افراد، محصولات، اطلاعات و ماشینهای مبتنی بر فناوری را به محیطهای دیجیتال و خودکار منتقل میکنند. با ظهور فناوری صنعتی دیجیتال تحولی که در آن حسگرها، ماشینها، محصولات و سیستمهای فناوری اطلاعات در سراسر زنجیره ارزش به هم متصل میشوند، وضعیت تمام اجزای یک سیستم در زمان واقعی مشخص میشود و تصمیمگیریهای بعدی بهبود مییابد. فناوریهای صنعت نسل چهارم انعطافپذیری بیشتری را برای شرکت به ارمغان میآورد تا محصولاتی با کیفیت بالا و با هزینه کمتر را تولید کند. بااینحال، برای دستیابی به این روند، صنایع باید رویکردهای تصمیمگیری را تطبیق دهند و تقویت کنند. بهکارگیری فناوریهای صنعت ۴.۰ برای دستیابی به اهداف حیاتی مانند کارایی هزینه، انعطافپذیری، چابکی و سیستمهای تولیدی مشتریمحور مفید خواهد بود و بهطور مثبت بر فرآیندهای تجاری تاثیر میگذارد و آنها را کارآمدتر میکند.
با توجه به اینکه بیشتر مدلهای موجود بر ارزیابی ابعاد بدون تجزیهوتحلیل و خوشهبندی شرکتها تمرکز داشتهاند و هنوز تحقیقی جامع درباره ارزیابی آمادگی شرکتهای پتروشیمی و خوشهبندی آنها وجود ندارد، هدف اصلی این گزارش ارزیابی میزان آمادگی شرکتهای صنایع پتروشیمی در سازگاری با تحولات صنعت نسل چهارم با رویکرد یادگیری ماشین است. برای دستیابی به این هدف، به پرسشهای زیر پاسخ داده خواهد شد:
١- شرکتهای صنایع پتروشیمی از حیث ویژگیهای سازگاری با تحولات صنعت نسل چهارم، در چند خوشهبندی قرار میگیرند؟
۲- عملکرد فعلی خوشههای شرکتهای صنایع پتروشیمی از حیث میزان آمادگی در سازگاری با تحولات صنعت نسل چهارم چگونه است؟
٣- مدل یادگیری میزان آمادگی شرکتهای صنایع پتروشیمی در سازگاری با تحولات صنعت نسل چهارم، به چه صورت است؟
این گزارش به درک بهتر، نیاز به برنامهریزی استراتژیک برای ارتقای سطح آمادگی شرکتها و بهبود عملکرد آنها کمک میکند.
بهدنبال بخش روششناسی، چهارچوب استفادهشده برای ارزیابی آمادگی شرکتها در سازگاری با تحولات صنعت چهارم و جزئیات مربوط به روش خوشهبندی توضیح داده شده است. در بخش یافتهها، نتایج ارزیابی اولیه با بحث درباره شرکتهای صنایع پتروشیمی بیان میشود. درنهایت در بخش پایانی، یافتههای اصلی، محدودیتهای پژوهش و تحقیقات آتی ارائه میشود.
مروری بر صنعت نسل چهارم
صنعت نسل چهارم مفهومی نوظهور است که نخستینبار در سال ۲۰۱۱ در آلمان و نمایشگاه هانوفر مطرح شد و به تلاقی روندها و فناوریهایی اشاره میکند که میتوانند سازوکارهای خلق ارزش را متحول کنند. این تحول با فناوریهایی مانند سیستمهای فیزیکی-سایبری، اینترنت اشیا، رایانش ابری، دادههای بزرگ، روباتهای مستقل، تولید افزودنی و کارخانههای هوشمند امکانپذیر میشود. صنعت نسل چهارم مزایایی مانند تولید انعطافپذیر و سفارشی، هماهنگی زنجیره ارزش در زمان واقعی، کاهش هزینهها و ایجاد الگوهای کسبوکار جدید را فراهم میکند، اما پذیرش آن با چالشهایی مانند نبود استراتژی دیجیتال و کمبود منابع نیز همراه است.
ارزیابی آمادگی
ارزیابی آمادگی ابزاری است که برای تجزیهوتحلیل و تعیین سطح آمادگی شرکت مورد نیاز برای دستیابی به اهدافش استفاده میشود. تاکنون مدلهای متعددی برای ارزیابی آمادگی شرکتها برای پذیرش و سازگاری با تحولات صنعت نسل چهارم منتشر شده است. در این مدلها رویکردهای مختلفی به صنعت ۴.۰ وجود دارد. برای بهدست آوردن درک روشنی از تفاوتهای میان هر مدل، روشن کردن جزئیاتی بیشتر از تفاوتهای بین سطوح و ویژگیهای هر مدل ارزیابی مهم است. این تفاوتها در میزان جزئیات ارائهشده با ابعاد فرعی هر مدل منعکس میشود. برخی از این مدلها بر فناوری استفادهشده در ساخت و همچنین در خود محصول تمرکز میکنند؛ درحالیکه مدلهای دیگر ارزیابی بر جنبههای دیگر تاکید میکنند.
در واقع ارزیابی آمادگی شرکتها برای صنعت ۴.۰ به سازمانها کمک میکند تا پیش از شروع تحول، میزان آگاهی، نگرش و منابع خود را بسنجند و مشخص کنند آیا آماده ورود به این مسیر هستند یا خیر. تاکنون مدلهای متعددی برای این ارزیابی ارائه شده که از نظر سطح جزئیات، تعداد مراحل و تمرکز (فناوری یا سایر جنبهها) با هم تفاوت دارند.
گذار از تولید سنتی به تولید هوشمند
در این گزارش آمادگی شرکتها بر اساس ابعاد اصلی و فرعی صنعت ۴.۰ ارزیابی شده است. شاخصها شامل موضوعاتی مانند رهبری، قابلیتهای افراد، اندازهگیری، امنیت داده و فناوری اطلاعات، استفاده از دادههای عملیاتی، مدلسازی دیجیتال، قطعات کار با هدایت مستقل، یکپارچهسازی ماشین و سیستم عملیاتی، سهم درآمد، خدمات دادهمحور، سفارشیسازی محصولات، ویژگیهای دیجیتالی محصولات، مالکیت معنوی و سایر موارد بوده است. تحلیل مراکز خوشهها در هر یک از ابعاد فرعی نشان میدهد که سطح آمادگی شرکتها در برخی ابعاد پایینتر و در برخی ابعاد بالاتر بوده است. به بیان دیگر، شرکتها در همه ابعاد بهصورت یکنواخت رشد نکردهاند و الگوی آمادگی آنها ناهمگون است.
نتایج نشان میدهد که در برخی از شاخصها مانند امنیت داده و فناوری اطلاعات، استفاده از دادههای عملیاتی و مدلسازی دیجیتال، وضعیت برخی شرکتها بهتر از سایرین بوده است. در مقابل، در شاخصهایی مانند خدمات دادهمحور، سفارشیسازی محصولات، قطعات کار با هدایت مستقل، یکپارچهسازی ماشین و سیستم عملیاتی و نیز تصمیمگیری مبتنی بر داده، سطح آمادگی بسیاری از شرکتها پایین ارزیابی شده است. این موضوع نشان میدهد که در صنایع پتروشیمی ایران، گذار از تولید سنتی به تولید هوشمند هنوز با شکاف جدی مواجه است.
در بخش بحث و مقایسه یافتهها، پژوهش بر این نکته تاکید دارد که صنعت ۴.۰ تنها یک تغییر فناورانه نیست، بلکه یک تغییر در منطق خلق ارزش و الگوهای کسبوکار است. بنابراین، شرکتها برای حرکت به سمت صنعت نسل چهارم باید علاوه بر سرمایهگذاری فناورانه، تغییرات سازمانی، فرهنگی و مدیریتی را نیز در نظر بگیرند. در این چهارچوب، موضوعاتی مانند رهبری تحول دیجیتال، توانمندسازی کارکنان، توسعه مهارتهای دیجیتال، بازآرایی فرآیندها و تقویت زیرساخت داده و امنیت اطلاعات اهمیت زیادی دارد.
در ادامه، پژوهش نشان میدهد که بسیاری از شرکتهای پتروشیمی ایران هنوز در مراحل اولیه آمادگی برای صنعت ۴.۰ قرار دارند و بخش قابلتوجهی از آنها فاقد زیرساختهای لازم برای یکپارچگی داده، تحلیل پیشرفته، دیجیتالسازی فرآیندها و ارائه خدمات دادهمحور هستند. این موضوع در شرایطی مطرح میشود که رقابت جهانی در صنعت پتروشیمی در حال حرکت به سمت بهرهگیری گسترده از فناوریهایی مانند اینترنت اشیای صنعتی، سیستمهای فیزیکی-سایبری، کلانداده، یادگیری ماشین، شبیهسازی دیجیتال و مدیریت هوشمند زنجیره تامین است. در نتیجه، ادامه وضعیت موجود میتواند موجب کاهش رقابتپذیری شرکتها در سطح منطقهای و جهانی شود.
نتیجهگیری
نتیجه کلی این گزارش این است که صنایع پتروشیمی برای سازگاری با صنعت نسل ۴.۰ آمادگی کافی ندارند. این نتیجه، به صنایع پتروشیمی و دیگر صنایع کمک میکند تا وضعیت آمادگی خود را بررسی کرده و برای بهبود وضعیت در مواجهه با چالشهای صنعت ۴.۰ تلاش کنند. بررسیها نیز تاکید میکنند که در راستای تحولات صنعت نسل چهارم باید با شناسایی تواناییها و ضعفها و استفاده از فرصتها، همچنین با تکیه بر بازارهای داخلی و تمرکز بر نوآوری و خودکفایی، استراتژیهای مناسبی برای دیجیتالی کردن فرآیندها تدوین شود. به بیان دیگر، مسیر حرکت به سمت صنعت ۴.۰ نیازمند برنامهریزی مرحلهای، سرمایهگذاری هدفمند، توسعه منابع انسانی و ارتقای مدیریت داده و فناوری اطلاعات است.
در این گزارش به وضعیت تحریمها علیه ایران که تاثیر زیادی بر صنایع پتروشیمی داشته است، به کاهش سرمایهگذاریهای خارجی، کاهش صادرات و کاهش مواد اولیه ورودی (واردات) اشاره میشود؛ بنابراین، ضروری است که سازمانها برای کاهش وابستگی خارجی و پیشگیری از عقبماندگی اقتصادی و فناوری-تکنولوژیک، با کمک دولت و تمرکز بر بهبود زیرساختها، سطح آمادگی خود را ارتقا دهند و به تسریع روند سازگاری شرکتها، با تحولات صنعت نسل چهارم کمک کنند. در راستای تحولات صنعت ۴.۰، باید با شناسایی تواناییها و ضعفهای خود و استفاده از فرصتها، همچنین با تکیه بر بازارهای داخلی و تمرکز بر نوآوری و خودکفایی، استراتژیهای مناسبی برای دیجیتالی کردن فرآیندها و افزایش سرمایه خود، تدوین کنند. نتیجه این گزارش، گواه آماده نبودن صنایع برای سازگاری با صنعت نسل چهارم است که به صنایع پتروشیمی و دیگر صنایع برای بررسی وضعیت آمادگی خود و تلاش برای بهبود وضعیت در مواجهه با چالشهای صنعت ۴.۰، کمک شایانی میکند.
از محدودیتهای این پژوهش، به استفاده از ابزار ارزیابی آمادگی صنعت نسل چهارم اشاره میشود که دانشگاه وارویک آن را ارائه کرده است. هرچند این ابزار اعتبار خود را در تحقیقات قبلی نشان داده است، اما ممکن است این موضوع نتواند تمام ابعاد خاص صنایع پتروشیمی را بهطور جامع پوشش دهد؛ ولی سعی شد با شناسایی شاخصهای ارزیابی براساس مطالعات پیشین و همچنین مصاحبه با خبرگان صنعت پتروشیمی و مقایسهای که بین ابعاد شاخصهای شناساییشده با ابعاد شاخصهای پرسشنامهای که در دانشگاه وارویک انجام شده است، این محدودیت تا حدودی مرتفع شود.
درنهایت با اشاره مجدد به اهمیت صنایع پتروشیمی در اقتصاد کشور و بهبود آمادگی آنها برای ارتقای سطح کیفی و کمی باید پژوهشهایی در مورد موضوعات زیر انجام شود:
١- صنایع پتروشیمی ایران با دیگر کشورهای پیشرفته مقایسه شوند تا از دستاوردهای آنها، با توجه به زیرساختهای کشور و تواناییها و ضعفهای صنایع داخلی، بهرهبرداری شود.
٢- در این مقاله صنایع پتروشیمی، جامعه آماری انتخاب شدند. با توجه به اینکه تعداد این واحدها محدود است، پیشنهاد میشود برای افزایش اعتبار بیرونی مدل، از نمونههای بیشتری در صنایع نفتی ایران استفاده شود.
٣- پیشنهاد میشود از الگوریتمهای دستهبندی دیگر از قبیل ماشین بردار پشتیبان و درخت تصمیم و... نیز استفاده شود و نتایج با خروجی الگوریتم تلفیقی این مطالعه مقایسه شود.
٤- پژوهشهای آینده از الگوریتمهای فراابتکاری دیگر از قبیل الگوریتم ژنتیک برای کمینهسازی تابع هدف برای جلوگیری از قرار گرفتن در دام بهینههای محلی الگوریتم کلی میانگین استفاده کنند.
٥- با توجه به اهمیت صنایع پتروشیمی در اشتغال نیروی انسانی، مطالعاتی درباره نیازهای آموزشی و توسعه مهارتهای نیروی انسانی در این صنایع با توجه به تحولات صنعت ۴.۰ انجام شود.
٦- با توجه به تاثیر صنایع بر محیط زیست، پژوهشهایی درباره نقش صنعت ۴.۰ بر پایداری محیط زیست و روشهای کاهش آلایندگی داشته باشیم.
٧- مولفههای موثر بر پذیرش آمادگی صنایع پتروشیمی برای سازگاری با صنعت ۴,۰ را شناسایی و رتبهبندی کنیم.
* این مطلب برگرفته از پژوهش کریم گرمسیری، هادی بالوئیجامخانه و احمد قربانپور، با عنوان ارزیابی میزان آمادگی شرکتهای صنایع پتروشیمی در سازگاری با تحولات صنعت نسل چهارم با رویکرد یادگیری ماشین است.
