Spis Treści
1.0. Cel inżynierii
2.0. Co decyduje o rewolucji przemysłowej?
Pełną historię można by opisać w książce, ale istnieją cztery główne okresy, w których nastąpił szczególnie znaczący postęp w naszej wiedzy i zrozumieniu tej dziedziny.
Moglibyśmy pokusić się o stwierdzenie, że inżynieria istnieje od tak dawna, jak najwcześniejsze wynalazki na świecie. Obejmuje to koło około 3500 r. p.n.e. i budowę Piramidy Schodkowej w Sakkarze w Egipcie, wybudowanej około 2550 r. p.n.e.
3.0. Rewolucje przemysłowe
3.1. Inżynieria 1.0 – Rewolucja przemysłowa (1780-1840)
Rozwój rewolucji naukowej w XVI i XVII wieku rozpoczął się od prac Mikołaja Kopernika (fun fact, niewielu wie, że był Polakiem 🇵🇱, w odróżnieniu od całego zespołu BIM Corner) , Isaaca Newtona, oraz Galileusza i wyznaczył podstawy dla pierwszej rewolucji przemysłowej.
W latach 1776 James Watt poprawił wydajność już istniejącego silnika parowego. Jego praca i jej rozwój umożliwiły wykorzystanie silników parowych do celów przemysłowych. Był to najbardziej znaczący przełom w zwiększaniu ludzkiej wydajności. Można powiedzieć, że maszyny parowe utorowały drogę rewolucji przemysłowej. Zamiast produkować nici na prostych kołach przędzalniczych, w wersji zmechanizowanej osiągano ośmiokrotnie większą objętość.
Praca ręczna była powoli zastępowana przez maszyny napędzane silnikami parowymi, a inżynierowie, którzy je tworzyli, zyskali powszechne uznanie swoich umiejętności i profesjonalizmu.
Wynalazki były projektowane i przekazywane do produkcji przy użyciu papieru, welinu, rysunków mylarowych lub światłokopii. Szeroko stosowano fizyczne prototypy oraz metodę prób i błędów.
3.2. Rewolucja technologiczna (1870-1969)
Druga rewolucja przemysłowa rozpoczęła się w 1870 roku i charakteryzowała się odkryciem gazu i ropy naftowej. Materiały te zostały wykorzystane do stworzenia elektryczności i zaawansowanej technologii zasilania. Ponadto znaczący wpływ miały innowacje w procesach wytwarzania stali oraz nowe systemy sieci elektrycznych w każdym mieście.
Jednak Henry Ford miał największy wpływ na przemysł i sposób produkcji. Opracował on linię montażową do produkcji samochodów. Produkcja nabrała tempa i zwiększyła swoją skalę dzięki masowej produkcji i systemom dystrybucji.
Ogromna rozbudowa linii kolejowych i telegraficznych umożliwiła bezprecedensowy przepływ ludzi i idei. W tym okresie badania naukowe zaczęły odgrywać znaczącą rolę w tej dziedzinie. Uniwersytety zaczęły tworzyć programy absolwenckie dla studentów inżynierii. Wszystko to zakończyło się nową falą globalizacji.
3.3. Inżynieria 3.0 – Era komputerów (1969 - 2015)
Trzecia rewolucja przemysłowa rozpoczęła się w latach 70-tych XX wieku. Lądowanie na Księżycu, początek energetyki jądrowej i częściowa automatyzacja wykorzystująca komputery, stały się przełomowe. Wszystkie te wynalazki były początkiem ery technologii komputerowych, wykorzystywanych głównie do zwiększenia wydajności w produkcji. Od czasu wprowadzenia tych technologii inżynierowie są w stanie zautomatyzować cały proces produkcyjny bez udziału człowieka. Powszechnie znanym przykładem są roboty, które wykonują zaprogramowane sekwencje bez ingerencji człowieka. Dwie poprzednie rewolucje przemysłowe umożliwiły produkcję na dużą skalę poprzez mechaniczne wspomaganie. Dzięki programowalnym sterownikom logicznym (PLC) zautomatyzowane systemy mogły teraz wypełniać zadania człowieka, takie jak planowanie, ustalanie harmonogramu i śledzenie przepływu produkcji.
Mimo że systemy zautomatyzowane istniały, nadal opierały się na wkładzie i interwencji inżynierów. Moc obliczeniowa i komputerowe narzędzia kreślarskie umożliwiły szybsze projektowanie.
3.4. Inżynieria 4.0– (2015 – ?)
Zatem, co dalej z Inżynierią?
Przemysł 4.0 to powszechnie używany termin odnoszący się do trwającej obecnie czwartej rewolucji przemysłowej. Znakiem rozpoznawczym tej transformacji jest wpływ różnych technologii cyfrowych, takich jak Internet rzeczy, robotyka, chmura obliczeniowa, produkcja addytywna, obliczeniowe przepływy pracy, uczenie maszynowe itp.
Wspomniane zmiany technologiczne będą prawdopodobnie większe, lepsze i odważniejsze niż wszystkie dotychczasowe rewolucje. A zmiany będą zachodzić w tempie wykładniczym.
Podstawy Przemysłu 4.0 są zbudowane na rozwoju trzeciej rewolucji przemysłowej. Kluczem tej nowej rewolucji jest sposób, w jaki właściciele firm będą mogli podejmować bardziej świadome decyzje poparte danymi i analityką we wszystkich aspektach swojej działalności.
Obecnie dysponujemy połączeniami roboczymi rozszerzającymi istniejącą technologię komputerową, a wiele systemów produkcyjnych ma swojego cyfrowego bliźniaka. Ta cyfrowa kopia świata jest interaktywna i działa równolegle z rozwojem człowieka. To prowadzi nas do punktu, w którym maszyny mogą autonomicznie przewidywać awarie i uruchamiać procesy konserwacyjne lub samodzielnie organizować logistykę, która reaguje na nieoczekiwane zmiany procesu produkcyjnego/konstrukcyjnego. Głównym celem wszystkich tych rozwiązań jest redukcja przestojów i kalkulacja przewidywań. Nowe podejście pozwala branży działać sprawniej i mieć większy wgląd w cały łańcuch dostaw.
4.0. Jak Przemysł 4.0 wpłynie na inżynierów budownictwa?
Nie będziemy dłużej oczekiwać, że każdy inżynier będzie sam poszukiwał potrzebnych danych. Współdzielone dane będą zawsze dostępne w chmurze. Odpowiednie osoby będą miały dostep do informacji za pomocą zautomatyzowanego mechanizmu dostarczania i aktualizacji poprzez wykorzystanie zautomatyzowanych zadań, zintegrowanych modeli BIM, symulacji optymalizacyjnych czy narzędzi komunikacji technicznej.
Przemysł 4.0 zmieni również sposób pracy.
Badania mówią, że 65% dzisiejszych dzieci rozpocznie karierę w zawodach, które jeszcze nawet nie istnieją. System edukacji musi więc przygotować je do nowego świata. Musi dać ludziom umiejętności niezbędne do adaptacji. Jak jednak wyglądają przyszłe umiejętności? Światowe Forum Ekonomiczne zapytało kadry kierownicze z niektórych wiodących firm na świecie, jakie ich zdaniem będą podstawowe umiejętności zawodowe w przyszłości. [1]
Najczęstsze odpowiedzi dotyczyły rozwiązywania złożonych problemów i krytycznego myślenia oraz innowacyjnego podejścia do jeszcze nieznanych zagadek. Nauka myślenia obliczeniowego i programowania będzie miała kluczowe znaczenie dla dalszego rozwoju.
Czy będzie to miało wpływ na Twoją pracę?
Praca jest, ale gdzie są ludzie?
O ile automatyzacja może być zagrożeniem w przyszłości, to obecnym problemem jest brak wykwalifikowanych inżynierów. Jest to problem globalny. Uniwersytety ustalają górne granice liczby inżynierów opuszczających szkoły z dyplomami, ale jest to znacznie mniej niż wymaga tego przemysł. Zmiany we wszystkich branżach zachodzą tak szybko, że już teraz powstaje tzw. luka w umiejętnościach.
Z 3,5 miliona miejsc pracy w przemyśle wytwórczym w ciągu najbliższej dekady, liczba wykwalifikowanych pracowników będzie wystarczająca do obsadzenia mniej niż połowy z nich.
Najpierw edukacja, potem Przemysł 4.0
Zapewnienie pomyślnego przejścia do Przemysłu 4.0 na całym świecie będzie wymagało dostarczenia wysoko wykwalifikowanych konsultantów i pracowników, którzy zmienią standardowy sposób pracy. Kluczową częścią tego procesu jest zapewnienie ciągłego rozwoju umiejętności zawodowych. Obejmuje to umiejętności techniczne, poznawanie nowych technologii i zwiększanie obecnego poziomu wiedzy. Ponadto warto pracować nad doskonaleniem swoich umiejętności miękkich, ponieważ pracodawcy je cenią, a one ułatwią Ci radzenie sobie w niepewnej przyszłości.
Istotne jest również, aby mieć otwarty umysł na swoją dyscyplinę inżynieryjną. Dzieje się tak dlatego, że przyszłe firmy inżynierskie będą wymagały osób o szerokim zakresie umiejętności, a nie specjalizujących się w konkretnej dyscyplinie inżynierii mechanicznej lub elektrycznej. Na przykład możesz potrzebować zarówno umiejętności walidacji, jak i zdolności do pisania kodu.
[3]
5.0. Podsumowanie
Check out my other articles about Grasshopper
BIM in Grasshopper – The ultimate software list
Grasshopper Data Tree – Path Mapper is a BADASS
If you want to get more information about Grasshopper and learn parametric modelling, download the free guide – FREE DOWNLOAD
Grasshopper is a plugin to Rhino that you can download HERE
Bibliography:
https://www.desouttertools.com/industry-4-0/news/503/industrial-revolution-from-industry-1-0-to-industry-4-0
https://www.weforum.org/agenda/2016/01/the-fourth-industrial-revolution-what-it-means-and-how-to-respond/
