การปฏิวัติของ Industry 4.0 จะเป็นการบูรณาการโลกของการผลิตเข้ากับการเชื่อมต่อในรูปแบบ IoT ทุกหน่วยของระบบการผลิต จะถูกทำให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกันอย่างอิสระ
จุดเด่นของอุตสาหกรรม 4.0 คือการที่เครื่องจักรหรือระบบอัตโนมัติสามารถเชื่อมโยงเป็นส่วนหนึ่งของสังคมเครือข่ายผ่านอินเทอร์เน็ต จึงสามารถแบ่งปันข้อมูลข่าวสารถึงกันหมด รวมทั้งสามารถใช้ทรัพยากรบางส่วนร่วมกันได้
เครื่องจักรกลสำหรับอุตสาหกรรม 4.0 จะมีความสามารถที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ทั้งในด้านการทำงานด้วยตนเอง ความยืดหยุ่นและการปรับตัวให้เข้ากับเงื่อนไขการผลิต มีความสามารถในการตรวจสอบและคาดการณ์ล่วงหน้าได้ นอกจากนี้ เครื่องจักรในอนาคตจะมีโปรแกรมสำหรับตรวจสอบและดูแลสุขภาพของเครื่องจักรเพื่อยืดอายุการทำงาน อันจะเป็นประโยชน์อย่างมากต่อการวางแผนการผลิตและประเมินประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องจักร กล่าวคือ เครื่องจักรจะมีความเป็นอัจฉริยะมากขึ้นนั่นเอง
นอกจากตัวเครื่องจักรที่เป็นอัจฉริยะแล้ว โรงงานในยุค 4.0 ก็จะมีความเป็นอัจฉริยะมากขึ้นด้วย โดยที่โรงงานอัจฉริยะ หรือ Smart Factory จะสามารถกำหนดระบุกิจกรรมเงื่อนไขรวมทั้งสภาพแวดล้อมของการผลิต สามารถสื่อสารกับหน่วยอื่น ๆ ได้อย่างอิสระแบบไร้สาย สามารถผลิตสินค้าตามคำสั่งโดยคำนึงถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่น เวลา ต้นทุนการผลิต ค่าขนส่ง การรักษาความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ เป็นระบบการผลิตที่ใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่าที่สุด
ด้านซอฟต์แวร์ซึ่งคาดกันว่า Internet of Things (IoT) และ Cyber-Physical Production Systems (CPPS) จะทำให้เกิดข้อมูลในระบบการผลิตขึ้นอย่างมหาศาลซึ่งจำเป็นต้องได้รับการบริหารจัดการ
โรงงานอัจฉริยะ
การพัฒนา CPPS ทำให้โรงงานสามารถฟีดแบ็กประสิทธิภาพและคุณภาพของกระบวนการผลิตแบบเรียลไทม์ การจัดการเวลาและต้นทุนการผลิตก็มีประสิทธิภาพกว่ากระบวนการผลิตแบบเดิม ระบบอัตโนมัติชั้นสูงจะกลายเป็นมาตรฐานสำหรับสมาร์ตแฟคตอรี ระบบการผลิตที่มีความยืดหยุ่นสูงทำให้สามารถสนองตอบต่อเงื่อนไขและสภาพของการผลิตแบบเรียลไทม์
โดยสามารถใช้ประโยชน์จากทรัพยากรณ์ทุกด้านได้เกือบร้อยเปอร์เซ็นต์ ข้อได้เปรียบของการผลิตในอุตสาหกรรม 4.0 ไม่ได้จำกัดแต่เพียง Mass Production แต่ยังสามารถตอบสนองความต้องที่ไม่จำกัด แม้แต่การผลิตงานที่ 1 ล็อตมีงานเพียง 1 ชิ้น (One-off Production) โดยที่ไม่ได้ทำให้ประสิทธิภาพของการผลิตลดลง
ประโยชน์ของสมาร์ตแฟคตอรียังรวมถึงการออปติไมซ์กระบวนการผลิต สมาร์ตแฟคตอรีสามารถกำหนดและระบุกิจกรรมเงื่อนไข ออปชัน สภาพแวดล้อมของการผลิต รวมทั้งยังสามารถติดต่อสื่อสารกับหน่วยอื่น ๆ ได้อย่างอิสระแบบไร้สาย สามารถออปติไมซ์การผลิตสินค้าให้กับลูกค้าแต่ละรายโดยคำนึงถึงปัจจัยต่าง ๆ
เช่น เวลา ต้นทุนการผลิต ค่าขนส่งและโลจิสติกส์ การรักษาความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และความยั่งยืน เป็นระบบการผลิตที่ใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่าที่สุด การผลิตสามารถปรับแต่งให้เหมาะสมกับทรัพยากรบุคคล(จำนวนพนักงาน) โดยเครื่องจักรและระบบอัตโนมัติจะมีความสามารถในการปรับเปลี่ยนการทำงานให้หมาะสมกับจำนวนคนและทักษะของคน
สมาร์ตแมชชีน
เครื่องจักรกลสำหรับอุตสาหกรรม 4.0 จะมีความสามารถที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ทั้งในด้านการทำงานด้วยตนเอง ความยืดหยุ่นและการปรับตัวให้เข้ากับเงื่อนไขการผลิต ความสามารถในการมอนิเตอร์ตัวเองและการพยากรณ์ทำให้สมาร์ตแมชชีนสามารถวิเคราะห์ข้อมูลจากการผลิตโดยการได้รับข้อมูลจากเครื่องวัด CMM ทำให้มันสามารถปรับเงื่อนไขการทำงานเพื่อป้องกันความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น
นอกจากนี้เครื่องจักรในอนาคตจะมีโปรแกรมสำหรับตรวจสอบและดูแลสุขภาพของเครื่องจักรเพื่อช่วยยืดอายุการทำงาน ซึ่งข้อมูลสุขภาพของเครื่องจักรจะเป็นประโยชน์อย่างมากในการวางแผนการผลิตและประเมินศักยภาพโดยรวมของระบบการผลิต รวมทั้งทำให้ฝ่ายซ่อมบำรุงสามารถปรับแผนการบำรุงรักษาและกำหนดรอบของการบำรุงรักษาที่เหมาะสม เพื่อเพิ่มเวลา Uptime ให้ได้สูงสุด
หากเราพิจารณาเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจริงของโรงงานการผลิตในปัจจุบัน เช่นกรณีมีเครื่องจักรที่กำลังจะหมดอายุ การใช้งานที่ทำให้เกิดดาวน์ไทม์หรือต้องการการบำรุงรักษามากเกินไป ในสถานกาณ์เช่นนี้ผู้ประกอบการอาจต้องพิจารณาทางเลือกว่าจะทำการฟื้นฟูเครื่องจักรหรือเปลี่ยนเครื่องใหม่
แต่สำหรับยุคอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 นี้ เครื่องจักรกลทุกเครื่องจะมีอุปกรณ์ตรวจจับการสั่นสะเทือนเพื่อตรวจเช็กการทำงานของระบบลูกปืน และมีอินฟราเรดสำหรับตรวจวัดระดับความร้อนของชิ้นส่วนเครื่องจักรที่มีการหมุน
เมื่อวิเคราะห์ข้อมูลจากอุปกรณ์เซนเซอร์เหล่านี้ ก็สามารถนำไปสู่การปรับปรุงแผนงานการบำรุงรักษา ส่งผลต่อการเพิ่มจำนวนชั่วโมงการทำงานของเครื่องและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา ตัวอย่างเซนเซอร์ระบบไร้สายที่บริษัทผลิตเครื่องจักรหรือผู้ให้บริการฟื้นฟูเครื่องจักรเก่าใช้กันคือ ADIS16229 ของบริษัท Analog Devices ซึ่งเป็นเซนเซอร์ตรวจจับระดับการสั่นสะเทือนและสามารถส่งข้อมูลผ่านคลื่นวิทยุ
