نوع مقاله : مقاله پژوهشی- فارسی
نویسندگان
1 دانشیار گروه مهندسی صنایع، دانشکده صنایع و فناوریهای معدنی، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
2 کارشناس ارشد گروه مهندسی صنایع، دانشکده صنایع و فناوریهای صنعتی، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Purpose: This study aims to identify and analyze the main challenges associated with implementing Industry 4.0 technologies in small and medium-sized enterprises (SMEs). The focus is on the role of these technologies in achieving sustainable and ethical operations, concentrating on circular economy and environmental impact reduction. This research provides a comprehensive framework to identify obstacles and propose solutions for improving productivity and sustainability.
Design/methodology/approach: The study employed the fuzzy DEMATEL method to analyze cause-and-effect relationships among the challenges. A questionnaire was used for data collection validated by experts, with a Cronbach's alpha reliability coefficient of 0.875. The sample consisted of 345 industrial experts working in industrial parks in East Azerbaijan Province, Iran. 15 key challenges were identified, and their interactive relationships were analyzed. Sensitivity analysis was also conducted to evaluate the accuracy and robustness of the results under varying weights assigned to experts.
Findings: 15 key challenges associated with implementing Industry 4.0 technologies in SMEs were identified. The most critical challenges were: lack of awareness about the benefits and requirements of Industry 4.0, absence of IT infrastructure (hardware and software), shortage of skilled workforce, low awareness of policies related to Industry 4.0, and insufficient managerial support for related projects. The analysis revealed that influential challenges (causes), such as lack of awareness, absence of IT infrastructure, and workforce shortages, directly impact dependent challenges (effects), such as lack of supply chain coordination, fear of unemployment, or customer resistance to technology adoption. It was also found that a "lack of awareness about Industry 4.0" had the highest influence and was identified as the most critical challenge.
Research limitations/implications: This study is limited to SMEs within a specific geographical region, which may affect the generalizability of the findings to other regions/industries. Also, the research focuses on Industry 4.0 technologies within the context of sustainable operations, which may require further exploration in other industrial domains. Researchers are encouraged to examine these challenges across broader geographical areas or different industries as a subject of future study.
Practical Implications: The findings highlighted several required actions to overcome the identified challenges. They include workforce training, which is about designing specialized training programs to enhance employee skills in advanced technologies; development of IT infrastructure, which is about investing in hardware and software infrastructure aligned with Industry 4.0 requirements; raising managerial awareness, which is about increasing managers' understanding of the benefits and opportunities offered by Industry 4.0 technologies for SMEs; and financial and government support, which is about allocating appropriate financial resources, offering low-interest loans, and formulating policies that encourage SMEs to adopt these technologies. Such measures can facilitate the adoption of Industry 4.0 technologies in SMEs and improve their productivity.
Social Implications: The study emphasizes that raising public awareness about the benefits of Industry 4.0 can lead to positive changes in societal attitudes toward environmental sustainability, corporate social responsibility, waste reduction, and resource efficiency improvement. Also, adopting these technologies can contribute to developing a circular economy and have a positive societal impact.
Originality/Value: This research provides a comprehensive framework for analyzing interactive challenges related to Industry 4.0 technologies in SMEs - a novel approach compared to previous studies primarily focused on large enterprises. By addressing the specific issues faced by resource-constrained SMEs, this study offers actionable insights for policymakers, industry managers, and researchers to design effective strategies for overcoming obstacles and paving the way for ethical and sustainable operations.
کلیدواژه‌ها [English]
صنعت 4.0[i] یا انقلاب صنعتی چهارم، به جدیدترین مرحلۀ انقلاب صنعتی اشاره دارد. این عبارت به چهارمین انقلاب صنعتی اشاره دارد که ماشین‌ها، افراد و دارایی‌های فیزیکی را به یک اکوسیستم دیجیتال یکپارچه، متصل می‌کند و با ظهور انقلاب صنعتی چهارم، فناوریهای پیشرفته‌ای نظیر اینترنت اشیا، هوش مصنوعی، داده‌های بزرگ و سیستم‌های سایبری-فیزیکی به‌سرعت در حال تحول صنایع‌اند. این فناوری‌ها، این امکان را به صنایع می‌دهند که با بهبود بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها و افزایش انعطاف‌پذیری در تولید، به‌سمت عملیات پایدارتر و کارآمدتر حرکت کنند. در این میان، اهمیت به‌کارگیری فناوریهای صنعت 4.0 در صنایع کوچک و متوسط (SMEs) بهدلیل نقش کلیدی آنها در اقتصاد ملی و ایجاد اشتغال، بسیار حیاتی است؛ با این حال، برخلاف صنایع بزرگ که منابع و زیرساخت‌های لازم برای پیاده‌سازی این فناوری‌ها را دارند، SMEها با چالش‌های مختلفی در پذیرش و استفاده از فناوریهای پیشرفته مواجه‌اند (Mousavi and Amiri Aghdai, 2021).
تاکنون مطالعات محدودی برای تأثیر فناوریهای صنعت 4.0 بر پیاده‌سازی عملیات پایداری و اخلاقی در SMEها انجام شده است. این صنایع بهدلیل محدودیت‌های مالی، فنی و مدیریتی با موانع درخور توجهی روبه‌رو هستند که بهره‌گیری مؤثر از فناوریهای صنعت 4.0 را دشوار می‌کند. از سوی دیگر، بهره‌گیری از این فناوری‌ها به SMEها کمک می‌کند تا در جهت اهداف اقتصاد دایره‌ای و تجارت پایدار و اخلاقی حرکت کنند؛ بنابراین، شناسایی و بررسی چالش‌های اصلی موجود برای به‌کارگیری این فناوری‌ها در SMEها، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
در این پژوهش، با هدف شناسایی چالش‌های اصلی مرتبط با پیاده‌سازی فناوریهای صنعت 4.0 در SMEها و تأثیر آن بر عملیات پایدار و اخلاقی مطابق این انقلاب صنعتی، 15 چالش اصلی با استفاده از نظرهای خبرگان شناسایی شد. تحلیل چالش‌ها با توجه به هدف بررسی و شناسایی عوامل تأثیرگذار از تأثیرپذیر و اهمیت نسبی آنها در این صنایع، از روش تصمیم‌گیری چند معیارۀ دیمتل فازی انجام شده است تا روابط تعاملی میان آنها و ارائۀ دسته‌بندی عوامل علت و معلولی تعیین شوند. نتایج پژوهش حاضر در پیاده‌سازی صنعت 4.0، به SMEها و سیاست‌گذاران کمک می‌کند تا راهبردهای مناسبی را برای غلبه بر این چالش‌ها و بهره‌گیری از فرصت‌های صنعت 4.0 اتخاذ کنند.
صنایع کوچک و متوسط (SMEs) با اقتصاد چرخشی یا دورانی (CE[ii])، با هدف کاهش پسماندها، بیشترین استفاده از منابع را در فعالیت‌های خود می‌برند که مؤید به‌کارگیری اقتصاد دایره‌ای با رویکرد سیستمی برای ایجاد ارزش افزوده در آنهاست (Mora et al., 2020). فناوریهای انقلاب صنعتی چهارم با عنوان صنعت 4.0، تأثیر مثبتی بر مدیریت چرخۀ عمر محصولات دارد و این امکان را برای مدیران و متخصصان فعال فراهم کرده است تا با بهره‌برداری از پتانسیل‌های ارائه‌شدۀ فناوریهای صنعت 4.0، اهداف و فعالیت‌های کسب و کار خود را در راستای CE کاراتر و اثربخش‌تر ادامه دهند (Rosa et al., 2020). به‌کارگیری فناوریهای صنعت 4.0، آثار مستقیم و غیرمستقیم درخور توجهی را بر عملکرد کسب و کار پایدار دارند (Kamble et al., 2020). در این راستا توجه به ماهیت مدیریت لجستیک با پتانسیل‌های صنعت 4.0، کمک بسزایی در بهبود انعطاف‌پذیری و کارایی این صنایع می‌کند (Hoffman and Roche, 2017)؛ از‌جمله فناوریهای صنعت 4.0 که در صنعت غذا، به تغییرات درخور توجهی در حوزۀ پایداری محیط‌زیست و سلامت انسان‌ها منجر شده است؛ به‌طوری که به‌کارگیری آن در صنایع غذایی، چالش‌ها و فرصت‌های جدیدی را به وجود آورده است، استراتژی‌های فعلی را برای الگوهای تولید و مصرف مواد غذایی تغییر داده و راه را برای حرکت به‌سمت انقلاب صنعتی پنجم یا صنعت 5.0 هموار کرده است (Hassoon et al., 2023). کسب و کارها برای درک و پیاده‌سازی صنعت 4.0، باید دیجیتالی‌شدن تکنولوژی‌ها، شفافیت و در دسترس بودن اطلاعات را توسعه دهند تا باعث توسعۀ زنجیرۀ تأمین تأثیرگذار شوند (Pfol et al., 2017). نوآوری فرایند فناوریهای صنعت 4.0 در کنار مراحل طراحی، ساخت، تحویل، افزایش چرخۀ عمر محصولات و خدمات، به کاهش مصرف مواد، ساخت مجدد، بازیافت و استفادۀ مجدد منجر میشود (Yao et al., 2024).
با ظهور انقلاب صنعتی چهارم، فناوریهای نوینی نظیر اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و تحلیل داده‌ها، پتانسیل عظیمی را برای بهبود بهره‌وری و توسعۀ پایدار در کسب و کارها ایجاد کرده است. کسب و کارهای کوچک و متوسط به‌عنوان بخش مهم اقتصادی، از این فناوری‌ها برای بهبود عملکرد و افزایش بهره‌وری بهره‌مند می‌شوند؛ با این حال، محدودیت‌های مالی، مدیریتی و زیرساختی که در آنها وجود دارد، استفاده از فناوریهای پیشرفته به چالشی مهم تبدیل شده است. ضرورت انجام این تحقیق ناشی از نیاز مبرم SMEها به بهره‌گیری از فناوریهای صنعت 4.0، برای دستیابی به شایستگی پایداری و اخلاقی است؛ در عین حال، فقدان منابع و زیرساخت‌های مناسب در SMEها باعث شده است به‌طور مؤثر از این فرصت‌ها بهره‌برداری نکنند. این مسئله، نیاز به شناسایی چالش‌های خاص تأثیرگذار از تأثیرپذیر SMEها در پیاده‌سازی فناوریهای صنعت 4.0 را روشن می‌کند تا راهبردهای مناسبی برای غلبه بر این موانع تأثیرگذار و با اهمیت نسبی بالا تدوین شود.
نوآوری پژوهش در ارائۀ چارچوبی است که با استفاده از روش دیمتل فازی، 15 چالش کلیدی پیش روی SMEها را شناسایی و ارزیابی می‌کند و همچنین با بررسی روابط علی و معلولی میان چالش‌ها، به SMEها و سیاست‌گذاران کمک می‌کند تا اولویت‌بندی دقیق‌تری از چالش‌ها داشته باشند و در راستای بهبود عملکرد پایدار و اخلاقی این صنایع، گام بردارند.
در ادامۀ مقاله، ساختار کلی به این صورت تنظیم شده است: در بخش دوم، مبانی نظری و پیشینۀ پژوهش مرتبط با فناوریهای صنعت 4.0 و SMEها مرور میشود؛ در بخش سوم، روش تحقیق و جمع‌آوری داده‌ها توضیح داده میشود؛ سپس در بخش چهارم، نتایج تحلیل‌های دیمتل فازی و روابط علی بین چالش‌ها ارائه میشود. در‌نهایت بخش پنجم، به بحث و نتیجه‌گیری اختصاص دارد و پیشنهادهای کاربردی ارائه میشود.
انقلاب صنعتی چهارم به تغییرات سریع و بزرگ فناوری و صنایع و الگوهای اجتماعی و عملیاتی در طی قرن ۲۱ را به‌منظور افزایش ارتباطات و اتوماسیون هوشمندسازی فراگیر در بر می‌گیرد و فناوریهای مختلفی مانند اینترنت اشیا (IoT[iii])، محاسبات و رایانش ابری[iv]، ساخت افزودنی[v]، امنیت سایبری با بلاک‌چین[vi]، واقعیت افزوده (AR) با هوش مصنوعی[vii] (AI)، داده‌های بزرگ[viii]، یکپارچه‌سازی سیستم[ix]، شبیه‌سازی[x] و ربات‌های خودمختار[xi] را در کنار هم ترکیب می‌کند تا فرایندهای تولید و مدیریت را تا حد ممکن بهینه‌سازی و ارتباط مؤثری بین دنیای دیجیتال و مجازی فراهم کند George, 2024))؛ این مسئله در شکل 1 ملاحظه میشود.
Fig. 1- Industry Technologies 4
سیستم مدیریت هوشمند پسماند، با استفاده از اینترنت اشیا [xii](IOT) عمل می‌کنند و باعث جداسازی زباله‌های شهری، شناسایی ویژگی‌های زباله‌های تر و خشک و تصفیۀ پایدار زباله‌ها می‌شوند. طراحی چنین سیستمی باعث دستیابی به عملکرد رضایت‌بخش در مدیریت زباله از جنبه‌های اقتصادی، اجتماعی و زیستمحیطی میشود(Fatima et al., 2020). سیستم‌های تولیدی آینده باید انعطاف‌پذیر باشند تا از داده‌های تولید‌شده نهایت استفاده را بکنند و تقاضاهای بازار، که دائماً در حال تغییرند، را جوابگو باشند و همچنین قدرت رقابت در بازار را به دست بیاورند و سهم بازار خود را افزایش دهند (Theorin et al., 2017). برای اینکه صنایع در بازارها رقابت کنند، باید مجهز به خطوط تولید کاملی از‌جمله فناوریهای اتوماسیون در خطوط تولید باشند و در صورت نیاز بدون از دست دادن زمان، پیکربندی یا تغییر کاربری را انجام دهند (Pederson et al., 2016). با گسترش روزافزون فناوریهای صنعت 4.0 در کسب و کارها، فرآیندهای تصمیم‌گیری در آنها متحول شده و این نقش بسیار مهمی در بهبود کیفیت فرایندهای تولید و عملکرد فرایند فنی و صرفه‌جویی اقتصادی داشته است (Dibona et al., 2021). فناوری‌هایی چون هوش مصنوعی، تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ و اینترنت اشیا، مهم‌ترین خدمات فناوریهای صنعت 4.0 برای بهبود پایداری در صنایع کوچک و متوسط محسوب می‌شوند (Pandya et al., 2024).
پوزی و همکاران[xiii] (2023)، بهبود مستمر با مدیریت ناب را عامل موفقیت حیاتی برای رقابت مبتنی بر کیفیت دانسته و انعطاف‌پذیری برای پیاده‌سازی صنعت4.0 در صنایع تولیدی را نتیجه گرفته‌اند؛ زیرا صنعت 4.0 از هر دو سیستم تولید ناب و چابک پشتیبانی می‌کند، به‌کارگیری آن عمدتاً با رقابت‌پذیری موجب کاهش هزینه‌ها میشود و با تولید چابک، انعطاف‌پذیری را به‌طور عمده افزایش می‌دهد (Ding et al., 2023). در‌مجموع از پیشینۀ پژوهش‌ها (جدول1) ملاحظه میشود که تحلیل چالش‌های پیاده‌سازی فناوریهای صنعت 4.0 در صنایع کوچک و متوسط، به‌ویژه برای استان خاصی در راستای عملیات اخلاقی و پایداری محیط‌زیست در شرایط عدم قطعیت، روش‌های تصمیم‌گیری چند معیاره وجود ندارد.
|
مؤلف |
سال |
هدف پژوهش |
روش |
نتایج |
|
یائو و همکاران[xiv] |
بررسی چالش‌های اقتصادی، زیستمحیطی و اجتماعی در صنعت 4.0 |
روش‌های آماری |
راهکار جامعه و صنعت 5.0 ارائه‌شده ازطریق خدمات ابری با راه‌حل‌های هوشمند، منعطف، پایدار و انسان‌محور است. |
|
|
جوشی و همکاران[xv] |
بررسی چالش‌های فناوریهای صنعت 4.0 در شرکت‌های کوچک و متوسط |
آماری |
ادغام استراتژی‌های مخارج عملیاتی با فن‌آوری‌های صنعت 4.0 در صنایع کوچک و متوسط کشورهای در حال توسعه، به ارتقای بهره‌وری، کیفیت و انعطاف‌پذیری و غیره منجر میشود. |
|
|
سینگ و کومار[xvi] |
بررسی موضوعات مختلف استراتژیک برای اجرای موفقیت‌آمیز استراتژی مدیریت زنجیرۀ تأمین (SCM) در SMEهای کشور هند |
روش‌های آماری |
مدیریت ارتباط با مشتریان، منابع سازمان و مدیریت موجودی‌ها رویکردهای اصلی SCM هستند. |
|
|
یاداو و همکاران[xvii] |
توسعۀ چارچوبی برای غلبه بر چالش‌های SCM ازطریق صنعت 4.0 |
روش بهترین-بدترین و الکتره |
چالش‌های مدیریتی و سازمانی و اقتصادی، حیاتی‌ترین چالش‌ها برای پذیرش SCM هستند. |
|
|
تیواری و خان[xviii] |
بررسی حسابداری و گزارشگری پایداری در صنعت 4.0 |
هوش مصنوعی |
صنعت 4.0 مزایای زیادی را در زمینه‌های اتوماسیون و بهره‌وری عملیات در حسابداری و گزارشگری پایداری ارائه می‌دهد. |
|
|
مانی و همکاران[xix] |
مطالعۀ رابطه بین شیوه‌های پایداری اجتماعی زنجیرۀ تأمین و عملکرد زنجیرۀ تأمین در SMEs |
مدل‌سازی معادلات ساختاری مبتنی بر کواریانس |
وجود رابطۀ مثبت بین شیوه‌های پایداری اجتماعی و عملکرد زنجیرۀ تأمین |
|
|
گوارنیری و تروجان[xx] |
تصمیم‌گیری دربارۀ انتخاب تأمین‌کننده براساس معیارهای اجتماعی، اخلاقی و زیستمحیطی |
روش سلسله‌مراتبی والکتره |
ارائۀ یک مدل سیستماتیک و جامع برای فرایندهای تصمیم‌گیری در انتخاب تأمین‌کننده با ابعاد پایداری |
|
|
سانگوان و همکاران[xxi] |
توسعۀ یک چارچوب KPI برای ارزیابی پایداری‌های تولیدی |
تحلیل عاملی اکتشافی |
شناسایی 121 شاخص ارزیابی عملکرد کلیدی برای ارزیابی پایداری سازمان‌های تولیدی |
|
|
لوترا و مانگلا[xxii] |
شناسایی چالش‌های کلیدی برای ابتکارات صنعت 4 |
تحلیل عاملی توضیحی – تحلیل سلسله‌مراتبی |
چالش‌های سازمانی دارای بیشترین اهمیت و پس از آن چالش‌های فناوری، چالش‌های استراتژیک و مسائل حقوقی و اخلاقی قرار دارند. |
|
|
باتالیا و همکاران[xxiii] |
بررسی نقش سرمایه‌گذاری‌های تحقیق و توسعه بر رشد SMEs |
رگرسیون چندگانه |
تأثیر منفی ترکیب سرمایه‌گذاری R&D بالا و فعالیت‌های صادراتی بالا بر رشد درآمدهای SMEs |
|
|
مولر و همکاران[xxiv] |
بررسی فرصت‌ها و چالش‌های مرتبط با صنعت 4.0 در زمینۀ پایداری |
معادلات ساختاری |
فرصت‌های استراتژیک، عملیاتی، محیطی و اجتماعی محرک‌های مثبت پیاده‌سازی صنعت 4.0 هستند که چالش‌ها مانع پیشرفت می‌شوند. |
|
|
مکتدر و همکاران[xxv] |
ارزیابی چالش‌ها برای اجرای صنعت 4.0 |
روش بهترین-بدترین |
فقدان زیرساخت‌های فناوری مهم‌ترین چالش و مانع اجرای صنعت 4.0 میشود. |
پژوهش حاضر ازنظر هدف کاربردی و ازنظر ماهیت توصیفی است. با توجه به هدف شناسایی و اهمیت نسبی چالش‌های اصلی و تأثیرگذار نسبت‌به تأثیرپذیرهای مرتبط و تعامل بین آنها برای فعالیت‌های پایداری و اخلاقی صنعت 4.0 در صنایع مستقر شهرک‌های صنعتی استان آذربایجان شرقی، از بین روش‌های تصمیم‌گیری چند معیاره، روش دیمتل انتخاب و برای افزایش دقت در ارزیابی چالش‌ها، ازنظر کارشناسان فعال در صنایع مربوطۀ روش فازی در آن استفاده شد. در این زمینه فعالیت‌های پایداری محیط‌زیست و اخلاقی در کاهش ضایعات، استفادۀ بهینه از منابع، مسائل زیستمحیطی و افزایش رضایت مصرف‌کنندگان مطابق چهارمین انقلاب صنعتی است. در‌مجموع تحلیل چالش‌ها با توجه به هدف بررسی از روش تصمیم‌گیری چند معیاره دیمتل فازی انجام شده است تا روابط تعاملی میان آنها و ارائۀ دسته‌بندی عوامل علت (تأثیرگذارها) و معلولی (تأثیرپذیرها) تعیین شوند. به‌طور خلاصه مراحل به‌کارگیری روش دیمتل فازی به‌صورت زیر است.
مراحل روش انتخاب‌شده پژوهش در شکل 2 نشان داده شده است.
شکل 2- روش دیمتل فازی
Fig.2- Fuzzy Dematel Method
گام اول – شناسایی چالش‌ها و ساخت مقیاس فازی
با استفاده از نظرات خبرگان و سوابق و مطالعات گذشته دربارۀ مسئلۀ مدنظر، اقدام به استخراج عوامل و چالش‌های موجود و مؤثر شده است تا به این ترتیب عوامل مؤثر شناسایی شوند و با اعداد منطق فازی بعد از ارزیابی خبرگان مربوطه، منظور شده است.
گام دوم - محاسبۀ ماتریس ارتباطات مستقیم فازی
ماتریس ارتباط مستقیم با توجه به مقایسه‌های جفتی معیارها از سوی متخصصان، با استفاده از یک مقیاس زبانی فازی پنج نقطه‌ای از 0 تا 4 به دست می‌آید که بیشترین روش استفاده‌شده در تحقیقات بوده است. مطابق جدول2، ماتریس ارتباط مستقیم فازی D با محاسبۀ میانگین نظرات متخصصان به دست می‌آید و سپس به یک عدد فازی مثلثی تبدیل میشود.
|
اصطلاحات زبانی |
نمرۀ تأثیرگذاری |
عدد فازی مثلثی |
|
بدون تأثیر |
0 |
(0,0,25/0) |
|
تأثیر خیلی کم |
1 |
(0,25/0,5/0) |
|
تأثیر کم |
2 |
(25/0,5/0,75/0) |
|
تأثیر زیاد |
3 |
(5/0,7/0,1) |
|
تأثیر خیلی زیاد |
4 |
(75/0,1,1) |
گام سوم – نرمال‌سازی ماتریس ارتباطات مستقیم فازی
ماتریس ارتباط مستقیم نرمال‌شدۀ N در این مرحله محاسبه میشود. جمع سطری درایه‌های ماتریس N محاسبه و معکوس بیشترین آن در درایه‌های ماتریس N ضرب میشود. با این کار شدت نسبی حاکم بر روابط مستقیم تعیین میشود.
|
(1) |
|
گام چهارم – غیرفازی‌سازی
از روش BNP[xxvii] برای فرایند فازی‌زدایی استفاده شد. BNP یک عدد فازی a=(l,m,u) به‌صورت زیر است:
|
(2) |
|
گام پنجم - محاسبۀ ماتریس روابط کل
ماتریس ارتباط کلی T از ماتریس ارتباط مستقیم نرمال‌شده به دست می‌آید.
|
(3) |
|
گام ششم - محاسبۀ مجموع سطرها D و ستون‌ها R و محاسبۀ D-R و D+R
مجموع سطر و مجموع ستون‌ها به‌طور جداگانه با D و R در ماتریس ارتباط کلی T، با استفاده از فرمول‌های زیر محاسبه میشود:
|
(4) |
|
|
(5) |
|
اگر باشد، آنگاه یک عامل تأثیرگذار، قطعی و علت است.
اگر باشد، آنگاه یک عامل تأثیرپذیر، قطعی و معلول است.
گام هفتم – به دست آوردن نمودار روابط علت و معلول
نمودار علی براساس ترسیم زوج مرتب (D+R ,D-R) به دست می‌آید. برای این کار یک دستگاه مختصات دکارتی با محور طولی D+R و محور عرضی D-R رسم و در آن موقعیت هر عامل با نقطه‌ای به مختصات
(D+R ,D-R) تعیین میشود. در جدول 3، جزئیات و اطلاعات پژوهش مشخص شده است.
|
نوع مطالعه |
هدف تحقیق |
جامعه و نمونۀ آماری |
شیوۀ نمونه‌گیری |
حجم نمونه |
ابزار گردآوری |
روش تحلیل |
|
کمی |
شناسایی و تحلیل چالش‌های صنعت 4.0 در عملیات اخلاقی و پایدار |
صنایع کوچک و متوسط در شهرک‌های صنعتی استان آذربایجان شرقی |
تصادفی |
345 نفر |
پرسش‌نامۀ مقایسات زوجی |
دیمتل فازی |
به‌منظور شناسایی و تحلیل چالش‌های اصلی و کاربردی فناوریهای انقلاب صنعتی چهارم برای عملیات اخلاقی و پایداری در صنایع مستقر در شهرک‌های صنعتی مدنظر، اقدام به تکمیل پرسش‌نامه‌های مقایسات زوجی از سوی خبرگان مربوطه در این حوزه، با تأیید اولیۀ خبرگان شد. بعد از بررسی پژوهش‌ها و نظرات کارشناسان صنعتی و دانشگاهی، تعداد ۱۵ چالش کلیدی حمایت در جهت پیاده‌سازی فناوریهای صنعت 4.0 در صنایع مستقر در شهرک‌های صنعتی، برای فعالیت‌ها و عملیات اخلاقی و پایداری محیط‌زیست شناسایی و معرفی شد. این ۱۵ چالش کلیدی به‌همراه منابع آنها در جدول 4 ملاحظه میشود.
|
کد |
چالش |
منبع |
|
چالش 1 Chn1 |
نبود آگاهی دربارۀ سهم صنعت 4.0 |
آلمادا-لوبو[xxviii] (2016) - هوفمان و روش[xxix] (2017) - لوترا و مانگلا (2018) - جبور و همکاران[xxx] (2018) - لیائو و همکاران[xxxi] (2018) - دوتا و همکاران[xxxii] (2020) – بهاتیا و همکاران[xxxiii] (2020) - یاداو و همکاران (2020) |
|
چالش 2 Chn2 |
نبود پشتیبانی مدیریت برای صنعت 4.0 |
لوترا و مانگلا (2018) - مورا و همکاران[xxxiv] (2020) - ترنر و همکاران[xxxv] (2019) - کومار[xxxvi] (2020) |
|
چالش 3 Chn3 |
هزینۀ بالای فناوریهای صنعت 4.0 |
مارکز و همکاران[xxxvii] (2017) - داوسون[xxxviii] (2014) – موکتادیر و همکاران (2018) - کومار (2020) –دباغ و نصیری فرد[xxxix] (2019)- بهاتیا و همکاران (2020) - یاداو و همکاران (2020) |
|
چالش 4 Chn4 |
اختصاص بودجۀ پایین برای سرمایه‌گذاری در فناوریهای صنعت 4.0 |
موکتادیر و همکاران (2018) – چیِن و همکاران[xl] (2020) - (گارسیا-موئینا و همکاران[xli] (2018) |
|
چالش 5 Chn5 |
نبود آگاهی دربارۀ سیاست‌ها و پایداری دولت‌ها برای صنعت 4.0 |
لوترا و مانگلا (2018) – راوش و همکاران[xlii] (2019) – چوهان و همکاران[xliii] (2021) |
|
چالش 6 Chn6 |
تخصیص‌ندادن منابع برای تحقیق و توسعه دربارۀ فناوریهای صنعت 4.0 |
موکتادیر و همکاران (2018) - آلمادا-لوبو (2016) – شوآب و همکاران[xliv] (2019) - دوتا و همکاران (2020) |
|
چالش 7 Chn7 |
نبود برنامه‌ریزی بلندمدت برای پذیرش فناوری صنعت 4.0 |
مولر و همکاران (2018) - لوترا و مانگلا (2018) - کومار (2020) |
|
چالش 8 Chn8 |
نبود انگیزۀ مشتریان /OEM ها[xlv] دربارۀ پذیرش فناوریهای صنعت 4.0 |
موکتادیر و همکاران (2018)- مارکز و همکاران (2017) - دوتا و همکاران (2020) – جبور و همکاران[xlvi] (2018) - شاشی و همکاران[xlvii] (2019) |
|
چالش 9 Chn9 |
نبود زیرساخت مبتنی بر فناوری اطلاعات (نرم‌افزار یا سخت‌افزار) |
|
|
چالش 10 Chn10 |
نبود نیروی کار آموزش‌دیده |
سامر[xlix] (2015) - لوترا و مانگلا (2018) – مولر و همکاران (2018) صالحی[l] (2014)- بهاتیا و همکاران (2020) |
|
چالش 11 Chn11 |
نبود هماهنگی و همکاری بین شرکای زنجیرۀ تأمین |
وانگ و همکاران[li] (2016) - موکتادیر و همکاران (2018) - ززلکا و همکاران[lii] (2016) - بگ و همکاران[liii] (2021) - کومار (2020) |
|
چالش 12 Chn12 |
ترس از بیکاری و کاهش نیروی کار |
ساتاپاتی[liv] (2017) – ززلکا و همکاران (2016) – شین و همکاران[lv] (2019) - کومار (2020) - سزارینو و همکاران (2019)[lvi] |
|
چالش 13 Chn13 |
ترس از شکست فناوریهای صنعت 4.0 |
ساتاپاتی (2017)- پفول و همکاران (2017)- جین و همکاران (2017) - یاداو و همکاران (2020)- سزارینو و همکاران (2019) |
|
چالش 14 Chn14 |
نبود راه‌حل‌های جایگزین برای شکست فناوری |
|
|
چالش 15 Chn15 |
ترس از عدم قطعیت تقاضا بهدلیل اختلالات بازار |
وانگ و همکاران (2016)- تئورین و همکاران[lvii] (2017) - لوترا و مانگلا (2018) |
|
کد |
چالش |
دسته‌بندی چالش‌ها |
|
چالش 4 |
اختصاص بودجۀ پایین برای سرمایه‌گذاری در فناوریهای صنعت 4.0 |
چالش‌های مرتبط با اقتصاد دایره‌ای |
|
چالش 5 |
نبود آگاهی دربارۀ سیاست‌ها و پایداری دولت‌ها برای صنعت 4.0 |
|
|
چالش 15 |
ترس از عدم قطعیت تقاضا بهدلیل اختلالات بازار |
|
|
چالش 1 |
نبود آگاهی دربارۀ سهم صنعت 4.0 |
چالش‌های مرتبط با عملیات اخلاقی و پایدار |
|
چالش 12 |
ترس از بیکاری و کاهش نیروی کار |
|
|
چالش 2 |
نبود پشتیبانی مدیریت برای صنعت 4.0 |
چالش‌های مرتبط با صنایع کوچک و متوسط |
|
چالش 3 |
هزینۀ بالای فناوریهای صنعت 4.0 |
|
|
چالش 8 |
نبود انگیزۀ مشتریان /OEM ها[lviii] دربارۀ پذیرش فناوریهای صنعت 4.0 |
|
|
چالش 9 |
نبود زیرساخت مبتنی بر فناوری اطلاعات (نرم‌افزار یا سخت‌افزار) |
چالش‌های مرتبط با فناوری |
|
چالش 13 |
ترس از شکست فناوریهای صنعت 4.0 |
|
|
چالش 10 |
نبود نیروی کار آموزش‌دیده |
چالش‌های مرتبط با منابع انسانی |
|
چالش 5 |
نبود آگاهی دربارۀ سیاست‌ها و پایداری دولت‌ها برای صنعت 4.0 |
چالش‌های مرتبط با مدیریت |
|
چالش 6 |
تخصیص‌ندادن منابع برای تحقیق و توسعه دربارۀ فناوریهای صنعت 4.0 |
|
|
چالش 7 |
نبود برنامه‌ریزی بلندمدت برای پذیرش فناوری صنعت 4.0 |
|
|
چالش 11 |
نبود هماهنگی و همکاری بین شرکای زنجیرۀ تأمین |
ابتدا ماتریس میانگین پاسخ‌ها، همانا ماتریس ارتباطات مستقیم چالش‌های شناسایی‌شده محاسبه شدند. ماتریس ارتباطات مستقیم فازی یک ابزار مفید برای تحلیل روابط بین متغیرهاست که امروزه از منطق فازی برای نمایش این روابط استفاده میشود. در این ماتریس، هر عنصر به‌صورت یک عدد فازی بین 0 و 1 نمایش داده شده است که نشانگر قدرت ارتباط بین دو متغیر است. این اعداد مقادیر کمتر از 0، برابر با 0 و بیشتر از 1 نیز هستند. با تحلیل ماتریس ارتباطات مستقیم فازی مشخص میشود که چه متغیرهایی با یکدیگر به‌شدت مرتبط‌اند و چه متغیرهایی کمتر ارتباط دارند. این اطلاعات در فرایند تصمیم‌گیری و برنامه‌ریزی مفید است و به بهبود عملکرد سیستم‌ها و فرایندها کمک می‌کند. بعد از محاسبۀ ماتریس ارتباطات مستقیم فازی، با نرمال‌سازی آن، ماتریس ارتباطات مستقیم نرمال فازی برای نمایش ارتباطات بین متغیرها استفاده میشود. این ماتریس برای نمایش قدرت ارتباطات بین متغیرها و برای تحلیل و پیش‌بینی روابط بین متغیرها استفاده میشود. عناصر ماتریس ارتباطات مستقیم نرمال‌شده، نشانگر قدرت ارتباط بین هر زوج از متغیرهاست و مقادیر آنها بین 0 و 1 قرار دارد؛ به این صورت که مقدار 1 نشان‌دهندۀ ارتباط کامل و مقدار 0 نشان‌دهندۀ نبود ارتباط است؛ سپس ماتریس ارتباطات کل محاسبه و ابزار تحلیلی برای مدل‌سازی و تحلیل روابط بین متغیرها استفاده میشود. هر عنصر این ماتریس نشان‌دهندۀ ارتباط بین دو متغیر است و با استفاده از این، به بهبود عملکرد و بهینه‌سازی فرایندهای مختلف در سیستم‌های پیچیده کمک میشود. در این مرحله بعد از محاسبۀ ماتریس ارتباطات کل، اقدام به فازی زدایی میشود و برای شناسایی تأثیرگذارترین (D) و تأثیرپذیرترین (R) عامل چالشی، ابتدا با محاسبۀ مجموع سطرها (D) و ستون‌ها (R) از ماتریس ارتباطات استفاده و در ادامه اهمیت تعاملی چالش‌ها (D+R) و خالص تأثیرگذاری، همانا ضریب نفوذ (D-R) در جداول 5 و 6 ملاحظه میشود.
|
چالش‌ها |
Di |
Defuzzy(Di) |
Rj |
Defuzzy(Ri) |
|
چالش 1 |
(0/0428,0/1101,0/2526) |
۰/۱۳۵۱۴ |
(0/0061,0/024,0/1142) |
۰/۰۴۸۱۱ |
|
چالش ۲ |
(0/023,0/0699,0/2146) |
۰/۱۰۲۴۹ |
(0/0102,0/0352,0/139) |
۰/۰۶۱۴۵ |
|
چالش ۳ |
(0/0124,0/0457,0/1716) |
۰/۰۷۶۵۵ |
(0/0172,0/0527,0/1709) |
۰/۰۸۰۲۶ |
|
چالش ۴ |
(0/0085,0/0376,0/161) |
۰/۰۶۹۰۲ |
(0/0162,0/0479,0/1594) |
۰/۰۷۴۵۳ |
|
چالش ۵ |
(0/0269,0/0775,0/222) |
۰/۱۰۸۷۹ |
(0/006,0/0227,0/1079) |
۰/۰۴۵۵۳ |
|
چالش ۶ |
(0/0085,0/0375,0/1619) |
۰/۰۶۹۳۱ |
(0/0139,0/0442,0/1531) |
۰/۰۷۰۴ |
|
چالش ۷ |
(0/0111,0/0431,0/1718) |
۰/۰۷۵۳۳ |
(0/0165,0/0522,0/172) |
۰/۰۸۰۲ |
|
چالش ۸ |
(0/0002,0/0027,0/0534) |
۰/۰۱۸۷۴ |
(0/0166,0/0533,0/1775) |
۰/۰۸۲۴۴ |
|
چالش ۹ |
(0/0347,0/0934,0/236) |
۰/۱۲۱۳۷ |
(0/0078,0/026,0/1141) |
۰/۰۴۹۳ |
|
چالش ۱۰ |
(0/0332,0/0913,0/2456) |
۰/۱۲۳۳۶ |
(0/0108,0/0324,0/1241) |
۰/۰۵۵۷۸ |
|
چالش ۱۱ |
(0/0005,0/0054,0/0645) |
۰/۰۲۳۴۴ |
(0/0173,0/055,0/1812) |
۰/۰۸۴۵۱ |
|
چالش ۱۲ |
(0/0022,0/0158,0/1016) |
۰/۰۳۹۸۷ |
(0/0156,0/0481,0/1572) |
۰/۰۷۳۶۲ |
|
چالش ۱۳ |
(0/0043,0/021,0/1148) |
۰/۰۴۶۷۱ |
(0/0179,0/0527,0/1664) |
۰/۰۷۹ |
|
چالش ۱۴ |
(0/0046,0/016,0/0923) |
۰/۰۳۷۶۴ |
(0/015,0/0499,0/1738) |
۰/۰۷۹۵۵ |
|
چالش ۱۵ |
(0,0/0016,0/049) |
۰/۰۱۶۸۸ |
(0/0258,0/0723,0/2018) |
۰/۰۹۹۹۵ |
|
چالش‌ها |
عنوان |
نتایج |
|||
|
ضریب نفوذ (تأثیرگذار (مثبت) و تأثیرپذیر(منفی)) D-R |
ضریب تعاملی و اهمیت نسبی (D+R) |
رتبۀ تعاملی |
|||
|
چالش 1 |
نبود آگاهی دربارۀ سهم صنعت 4.0 |
۰/۰۸۷۰۳ |
۰/۱۸۳۲۵ |
۱ |
|
|
چالش ۲ |
نبود پشتیبانی مدیریت برای صنعت 4.0 |
۰/۰۴۱۰۴ |
۰/۱۶۳۹۴ |
۴ |
|
|
چالش ۳ |
هزینۀ بالای فناوریهای صنعت 4.0 |
-۰/۰۰۳۷۱ |
۰/۱۵۶۸۱ |
۵ |
|
|
چالش ۴ |
اختصاص بودجۀ پایین برای سرمایه‌گذاری در فناوریهای صنعت 4 |
-۰/۰۰۵۵۱ |
۰/۱۴۳۵۴ |
۸ |
|
|
چالش ۵ |
نبود آگاهی دربارۀ سیاست‌ها و پایداری دولت‌ها برای صنعت 4.0 |
۰/۰۶۳۲۶ |
۰/۱۵۴۳۲ |
۷ |
|
|
چالش ۶ |
تخصیص‌ندادن منابع برای تحقیق و توسعه دربارۀ فناوریهای صنعت 4.0 |
-۰/۰۰۱۰۸ |
۰/۱۳۹۷۱ |
۹ |
|
|
چالش ۷ |
نبود برنامه‌ریزی بلندمدت برای پذیرش فناوری صنعت 4.0 |
-۰/۰۰۴۸۷ |
۰/۱۵۵۵۳ |
۶ |
|
|
چالش ۸ |
نبود انگیزۀ مشتریان دربارۀ پذیرش فناوریهای صنعت 4.0 |
-۰/۰۶۳۷۱ |
۰/۱۰۱۱۸ |
۱۵ |
|
|
چالش ۹ |
نبود زیرساخت مبتنی بر فناوری اطلاعات (نرم‌افزار یا سخت‌افزار) |
۰/۰۷۲۰۷ |
۰/۱۷۰۶۷ |
۳ |
|
|
چالش ۱۰ |
نبود نیروی کار آموزش‌دیده |
۰/۰۶۷۵۸ |
۰/۱۷۹۱۴ |
۲ |
|
|
چالش ۱۱ |
نبود هماهنگی و همکاری بین شرکای زنجیرۀ تأمین |
-۰/۰۶۱۰۷ |
۰/۱۰۷۹۵ |
۱۴ |
|
|
چالش ۱۲ |
ترس از بیکاری و کاهش نیروی کار |
-۰/۰۳۳۷۵ |
۰/۱۱۳۵ |
۱۳ |
|
|
چالش ۱۳ |
ترس از شکست فناوریهای صنعت 4.0 |
-۰/۰۳۲۲۹ |
۰/۱۲۵۷۱ |
۱۰ |
|
|
چالش ۱۴ |
نبود راه‌حل‌های جایگزین برای شکست فناوری |
-۰/۰۴۱۹۱ |
۰/۱۱۷۱۹ |
۱۱ |
|
|
چالش ۱۵ |
ترس از عدم قطعیت تقاضا بهدلیل اختلالات بازار |
-۰/۰۸۳۰۷ |
۰/۱۱۶۸۴ |
۱۲ |
|
رتبه‌بندی چالش‌های صنایع مطالعه‌شده ازنظر ضرایب تعاملی (D+R)هر چالش نسبت‌به بقیه در جدول 6 تعیین شده است که درجۀ اهمیت چالش‌ها را نشان می‌دهد. از طرف دیگر از مقادیر ضریب نفوذ (D-R) چالش‌ها به دو دستۀ علت (اثرگذار) و معلول (اثرپذیر) تقسیم میشود؛ یعنی اگر D-R>0 باشد، چالش‌ها در گروه علت و تأثیرگذار قطعی و اگر D-R<0 باشد، در گروه معلول و تأثیرپذیر قطعی تقسیم‌بندی می‌شوند. خلاصۀ نتایج در جدول 7 مشخص شده است.
|
رتبه |
گروه علت (تأثیرگذار) |
گروه معلول (تأثیرپذیر) |
|
۱ |
چالش ۱ |
چالش ۱۵ |
|
۲ |
چالش ۹ |
چالش ۸ |
|
۳ |
چالش ۱۰ |
چالش ۱۱ |
|
۴ |
چالش ۵ |
چالش ۱۴ |
|
۵ |
چالش ۲ |
چالش ۱۲ |
|
۶ |
--- |
چالش ۱۳ |
|
۷ |
--- |
چالش 4 |
|
۸ |
--- |
چالش 7 |
|
9 |
--- |
چالش 3 |
|
10 |
--- |
چالش 6 |
در‌مجموع بعد از انجام محاسبات، در نمودار شکل 3 روابط براساس زوج مرتب (D+R ,D-R)، در محور افقی چالش‌های علت (مثبت) و معلول (منفی) و محور عمودی اهمیت نسبی چالش‌ها ترسیم شده است.
شکل 3- نمودار علت و معلولی دیمتل فازی
Fig. 3 - Fuzzy Dematel Cause And Effect Diagram
براساس جدول 5، چالش فقدان آگاهی دربارۀ سهم صنعت 4 دارای بیشترین مقدار D با مقدار 13514/0 در رتبۀ اول، چالش کمبود نیروی کار آموزش‌دیده با مقدار D برابر با 12336/0 در رتبۀ دوم و چالش فقدان زیرساخت مبتنی بر فناوری اطلاعات (سخت‌افزار یا نرم‌افزار) با مقدار D برابر با 12137/0 در رتبۀ سوم است؛ بنابراین به ترتیب تأثیرگذارترین عامل به حساب می‌آیند و چالش ترس از عدم قطعیت تقاضا بهدلیل اختلالات بازار، دارای بیشترین مقدار R با مقدار 09995/0 در رتبۀ اول، چالش نبود هماهنگی و همکاری بین شرکای زنجیرۀ تأمین با مقدار R برابر با 08451/0 در رتبۀ دوم و چالش نبود انگیزۀ مشتریان /OEM ها[lix] دربارۀ پذیرش فناوریهای صنعت 4.0 با مقدار R برابر با 08244/0 در رتبۀ سوم قرار دارد؛ پس به ترتیب تأثیرپذیرترین عوامل‌اند. همچنین چالش نبود آگاهی دربارۀ سهم صنعت 4.0 نیز دارای بیشترین مقدار D+R با مقدار 18325/0 است؛ پس بیشترین ارتباط را با دیگر عوامل سیستم دارد.
بعد از استخراج نتایج و رتبه‌بندی چالش‌ها، مشاهده میشود که چالش نبود آگاهی دربارۀ سهم صنعت 4.0 دارای بیشترین مقدار مثبت است. این چالش بحرانی‌ترین چالش در دسته‌بندی علت‌ها تلقی میشود. مقادیر دقیق دسته‌بندی چالش‌ها در دستۀ علت و معلول در جدول 7 مشخص شده است. چالش نبود زیرساخت مبتنی بر فناوری اطلاعات (نرم‌افزار یا سخت‌افزار)، چالش نبود نیروی کار آموزش‌دیده، چالش نبود آگاهی دربارۀ سیاست‌ها و پایداری دولت‌ها برای صنعت 4.0 و چالش نبود پشتیبانی مدیریت برای صنعت 4.0، به ترتیب دومین، سومین، چهارمین و پنجمین چالش‌های رتبه‌بندی در دستۀ علت‌اند. همچنین مشخص میشود که چالش ترس از عدم قطعیت تقاضا بهدلیل اختلالات بازار، چالش نبود انگیزۀ مشتریان یا تولیدکنندگان اصلی تجهیزات ([lx]OEM) دربارۀ پذیرش فناوریهای صنعت 4.0، چالش فقدان هماهنگی و همکاری بین شرکای زنجیرۀ تأمین، چالش نبود راه‌حل‌های جایگزین برای شکست فناوری و چالش ترس از بیکاری و کاهش نیروی کار، به ترتیب پنج چالش رتبه‌بندی‌شده در دستۀ معلول‌اند. مشاهدات و نتایج حاصل این پژوهش، به توسعۀ چارچوبی برای تجزیه و تحلیل چالش‌های صنعت 4.0 و یافتن ارتباط متقابل بین چالش‌ها کمک می‌کند تا با تخصیص بهینۀ منابع برای حل چالش‌های اولویت‌دار و برنامه‌ریزی‌های دقیق، باعث بهبود عملکرد صنایع SME شهرک‌های صنعتی و حتی در سطح کشور شود.
در پژوهش حاضر 15 چالش برای کاربرد فناوریهای صنعت 4.0 در صنایع کوچک و متوسط شهرک‌های صنعتی در شرایط عدم قطعیت شناسایی شدند. در این زمینه، به تحقیقات گذشته در سطح یک صنعت خاص با شرایط قطعی توجه شده است. مطالعۀ یاداو و همکاران (2020)، تلاشی برای ارائۀ چارچوبی برای غلبه بر چالش‌های زنجیرۀ تأمین پایدار ازطریق اقدامات صنعت 4.0 و اقتصاد دایره‌ای بوده است که در آن تعداد ۲۸ چالش در حوزۀ مدیریت زنجیرۀ تأمین پایدار (SSCM[lxi]) و 22 راه‌حل را شناسایی کرده‌اند. آنها چالش‌های مدیریتی و سازمانی و چالش‌های اقتصادی را مهم‌ترین و حیاتی‌ترین چالش‌های SSCM معرفی کرده‌اند.
صنعت ۴، نسل چهارم انقلاب صنعتی شناخته میشود و تأثیرات گسترده‌ای بر اقتصاد دایره‌ای دارد. برخی از تأثیرات اصلی آن شامل افزایش بهره‌وری، تغییر در ساختار اشتغال، تحول در مدل‌های کسب و کار، تأثیرات بر زنجیرۀ تأمین و تغییر در رفتار مصرف‌کننده است. به‌طور کلی، صنعت 4.0 با ایجاد فرصت‌ها و چالش‌های جدید، تأثیرات گسترده‌ای بر اقتصاد دایره‌ای دارد و به تحولات بزرگ در این حوزه منجر میشود. مطالعۀ ماچادو و همکاران[lxii] (2020) نشان داده است که توسعۀ پایدار و اقتصاد دایره‌ای دو موضوع بسیار مهم برای رقابت‌پذیری کسب و کارها به شمار می‌روند. تولید پایدار در صنعت 4.0 اهمیت بسیار زیادی دارد؛ زیرا با ترکیب فناوریهای پیشرفته و مدیریت منابع بهینه، به تولید محصولات و خدمات با کارایی بالا و تأثیر کمتر با نگرش‌های اخلاقی بر محیط‌زیست دست می‌یابد. تحلیل تولید پایدار در صنعت 4.0 به موارد کارایی منابع، کاهش آثار زیستمحیطی، طراحی محصولات پایدار و توسعۀ فناوریهای پایدار توجه دارد. ماچادو و همکاران (2020) در مطالعه‌ای دربارۀ تولید پایدار در صنعت 4.0 نشان داده‌اند که مفاهیم تولید پایدار و استفاده از فناوریهای جدید، صنعت 4.0 را قادر می‌کند تا تأثیرات مثبتی بر تمام ابعاد پایداری به‌صورت یکپارچه داشته باشد. همچنین جنبه‌های توسعۀ مدل‌های کسب و کار، سیستم‌های تولید پایدار و دایره‌ای و زنجیرۀ تأمین پایدار، طراحی محصول پایدار را با در دستور کار قرار دادن صنعت 4.0 پیاده‌سازی و عملیاتی می‌کند.
محققان و متخصصان با توجه به مزایای متعدد زیاد برای سازمان‌های تولیدی، اهمیت زیادی برای صنعت 4.0 قائل‌اند؛ اما هنوز به چالش‌ها و موانع پیاده‌سازی این صنعت به‌صورت کامل و جامع در عملیات تولید توجه نشده است. یکی از مهم‌ترین چاش‌های پیاده‌سازی صنعت 4.0 در صنایع کوچک و متوسط، چالش فقدان آگاهی و کمبود منابع انسانی ماهر است؛ با این حال، با برنامه‌ریزی مناسب، آموزش کارکنان، همکاری با شرکت‌ها و مؤسسات دیگر و بهره‌گیری از کمک‌های دولتی، صنایع کوچک و متوسط به‌خوبی از فواید صنعت 4.0 بهره‌مند می‌شوند. در این راستا نگوین و لوو[lxiii] (2020) مطالعه‌ای را با هدف بررسی عوامل مؤثر بر پذیرش صنعت 4.0 ازطریق صنایع کوچک و متوسط در شهر هوشی مین ویتنام بررسی کرده‌اند. یافته‌های آنها نشان داده است که عوامل فقدان آگاهی‌ها و اطلاعات لازم دربارۀ صنعت4.0، کمبود نیروی انسانی ماهر و توانا، درک به‌موقع هزینه، هزینۀ صرفه‌جویی‌شده، بهبود کیفیت محصول، زمان صرفه‌جویی‌شده، منابع کسب و کار و شرایط محیط کسب و کار، سودمندی درک‌شده و افزایش ارتباط با مشتری، همگی تأثیر مثبت و معناداری بر پذیرش واقعی صنعت 4.0 دارند.
برای رفع چالش نبود زیرساخت مبتنی بر فناوری اطلاعات در صنایع کوچک و متوسط (SMEs)، اولین اقدام تحلیل دقیق نیازهای فناوری اطلاعات و ارزیابی وضعیت فعلی زیرساخت‌هاست. این ارزیابی باید شامل بررسی‌های دقیق در زمینۀ سخت‌افزار، نرم‌افزار و ظرفیت‌های شبکه‌ای باشد. با توجه به تحولات سریع فناوری، SMEs باید به‌روزرسانی مداوم زیرساخت‌ها را در دستور کار قرار دهند و از مزایای فناوریهای جدید، مانند اینترنت اشیا و تحلیل داده‌های کلان بهره‌برداری کنند. در گام بعدی، سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های مدرن، باید با توجه به فناوریهای نوظهور مانند کلان‌داده و هوش مصنوعی باشد. ایجاد همکاری‌های استراتژیک با تأمین‌کنندگان فناوری، به SMEها کمک می‌کند تا راهکارهای مناسب و مقرون‌به‌صرفه‌ای را برای بهبود زیرساخت‌های خود پیدا کنند. آموزش و توانمندسازی پرسنل نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. برگزاری دوره‌های آموزشی و کارگاه‌های تخصصی در زمینۀ فناوریهای نوین، به افزایش قابلیت‌های نیروی کار و بهبود پذیرش فناوریهای جدید کمک می‌کند. تدوین یک برنامۀ استراتژیک فناوری اطلاعات، که شامل اهداف اندازه‌گیری‌شدنی و مسیرهای اجرایی شفاف باشد، ضروری است. همچنین SMEs باید به جلب حمایت مالی از منابع مختلف، از‌جمله سرمایه‌گذاری‌های خصوصی و حمایت‌های دولتی، توجه داشته باشند.
این اقدامات نه‌تنها به برطرف‌کردن چالش‌ها کمک می‌کند، زمینه‌ساز رشد و توسعۀ پایدار در SMEs است و آنها را در مسیر تبدیل به بازیگران کلیدی در بازارهای رقابتی قرار می‌دهد.
برای رفع سومین چالش نبود نیروی کار آموزش‌دیده در صنایع کوچک و متوسط (SMEs)، اقداماتی به شرح زیر پیشنهاد میشود:
اولین اقدام، شناسایی نیازهای خاص مهارتی صنایع کوچک و متوسط است. این شناسایی باید شامل تحلیل مشاغل کلیدی و مهارت‌های مورد نیاز در زمینۀ فناوریهای جدید باشد؛ سپس، توسعۀ برنامه‌های آموزشی و توانمندسازی با همکاری مؤسسات آموزشی و دانشگاه‌ها، به‌عنوان گام بعدی ضروری است. این برنامه‌ها باید به‌طور خاص بر مهارت‌های فنی و نرم‌افزاری تمرکز کنند که در پیاده‌سازی فناوریهای جدید مؤثرند.
علاوه بر این، SMEs باید فرهنگ یادگیری مداوم را در سازمان خود تقویت کنند. برگزاری کارگاه‌های آموزشی منظم، دوره‌های آنلاین و برنامه‌های اشتغال‌آموزی به کارکنان کمک می‌کند تا مهارت‌های خود را به‌روز کنند و با تغییرات سریع فناوری هماهنگ شوند. همچنین ایجاد همکاری با نهادهای دولتی و سازمان‌های حرفه‌ای برای تأمین منابع مالی و فنی برای برنامه‌های آموزشی، بسیار مفید است. این همکاری‌ها به SMEs کمک می‌کند تا به منابع آموزشی و کارشناسان مجرب دسترسی پیدا کنند.
در‌نهایت برقراری سیستم‌های انگیزشی برای تشویق کارکنان، به شرکت در دوره‌های آموزشی و ارتقای مهارت‌ها، به بهبود کیفیت نیروی کار کمک می‌کند. با اجرای این اقدامات، SMEs به‌تدریج نیروی کار آموزش‌دیده و ماهر مورد نیاز را برای بهره‌برداری از فناوریهای نوین فراهم می‌کنند و در‌نتیجه، به افزایش رقابت‌پذیری و موفقیت خود دست می‌یابند.
از‌جمله موانع بالقوه‌ای سازمان‌های تولیدی در پذیرش صنعت 4، شامل هزینه‌های پیاده‌سازی، نگرش سنتی و آمادگی‌نیافتن برای تغییر است؛ با این حال، سازمان‌های تولیدی با مدیریت مناسب تغییر، سرمایه‌گذاری در آموزش و توسعۀ دانش فنی و توجه به امنیت داده‌ها، موانع فوق را برطرف می‌کنند و صنعت 4 را می‌پذیرند. کمبل و همکاران[lxiv] (2020) تحقیقی در صنعت تولید هند با هدف تحلیل موانع بالقوه‌ای سازمان‌های تولیدی از پذیرش صنعت۴ را ارائه داده‌اند. آنها با استفاده از مدل‌سازی ساختاری تفسیری، روابط بین موانع را بررسی کرده‌اند. یافته‌های آنها شناسایی و طبقه‌بندی موانع مهم و تأثیرگذار را برای آشکار‌کردن آثار مستقیم و غیرمستقیم بر پذیرش صنعت۴ به‌صورت مفید نشان داده است.
پنل[lxv] (1997) در تحقیق «تحلیل حساسیت: استراتژی‌ها، روش‌ها، مفاهیم و مثال‌ها»، انجام تحلیل حساسیت را برای بررسی صحت و دقت نتایج تحقیقات، به‌جهت پیدا‌کردن راه‌حل‌های بهینه برای تصمیم‌گیری‌های مؤثر مطرح کرده است. پژوهش حاضر از دو روش برای تحلیل حساسیت، یکی با تغییر وزن اختصاص داده شده به هر چالش و دومی با تغییر وزن اختصاص داده شده به هر کارشناس، استفاده کرده است. در این پژوهش براساس تحقیق شیا و همکاران[lxvi] (2015)، از روش تغییر وزن اختصاص داده شده به هر کارشناس برای بررسی میزان قدرت و نیرومندی راه‌حل ارائه‌شده برای تحلیل روابط علت و معلولی چالش‌ها استفاده شده است. در این قسمت، تعداد سه نفر از کارشناسان شرکت‌کننده در این مطالعه به‌صورت تصادفی انتخاب و با رویکرد تغییر وزن برای هر کارشناس، پاسخ‌های آنها در 4 سناریوی متفاوت اعمال شد که در حالت اول به هر کارشناس وزن برابر اختصاص داده شد؛ در حالت دوم و سوم و چهارم نیز به دو کارشناس وزن یکسان و به یک کارشناس وزن بالاتری اختصاص داده شد که این مشخصات در جدول 9 نشان داده شده است.
|
شرح |
سناریوی اول |
سناریوی دوم |
سناریوی سوم |
سناریوی چهارم |
|
کارشناس 1 |
33/0 |
5/0 |
25/0 |
25/0 |
|
کارشناس 2 |
33/0 |
25/0 |
5/0 |
25/0 |
|
کارشناس 3 |
33/0 |
25/0 |
25/0 |
5/0 |
بنابراین بعد از تعیین وزن برای کارشناسان در چهار سناریوی مختلف، محاسبات برای تجزیه و تحلیل حساسیت انجام شده است. بعد از این مرحله، برای هر سناریو چالش‌های علت و معلولی مطابق نمودارهای مربوطه رسم شد که در شکل 4 نشان داده شده است.
شکل 4- نمودار علت و معلولی سناریوها – دیمتل فازی
Fig. 4- Cause And Effect Diagram Of Scenarios - Fuzzy Dematel
نتایج به دست آمده حاصل از این تحلیل حساسیت در جدول 9 آورده شده است. نتایج به دست آمده حاکی از سازگاری یافته‌های تحقیق است؛ زیرا با تحلیل حساسیت، تغییر درخور توجهی در نتایج تحت شرایط مختلف ملاحظه نشد که این نشان‌دهندۀ قدرت و دقت نتایج این پژوهش است.
|
چالش‌ها |
سناریوی اول |
سناریوی دوم |
سناریوی سوم |
سناریوی چهارم |
||||
|
D+R |
رتبه |
D+R |
رتبه |
D+R |
رتبه |
D+R |
رتبه |
|
|
چالش 1 |
1859/0 |
۱ |
۰/۱۷۸۲ |
۱ |
۰/۲۱۰۴ |
۱ |
۰/۲۰۸۱ |
۱ |
|
چالش ۲ |
1546/0 |
5 |
۰/۱۶۶۲ |
4 |
۰/۱۸۲۴ |
5 |
۰/۱۷۷۳ |
5 |
|
چالش ۳ |
152/0 |
6 |
۰/۱۶۴۷ |
5 |
۰/۱۸۳۶ |
4 |
۰/۱۸۸۵ |
3 |
|
چالش ۴ |
1281/0 |
9 |
0/1519 |
7 |
0/1730 |
7 |
0/1546 |
9 |
|
چالش ۵ |
1480/0 |
7 |
0/1644 |
6 |
0/1654 |
8 |
0/1564 |
8 |
|
چالش ۶ |
1336/0 |
8 |
0/1471 |
8 |
0/1533 |
9 |
0/1598 |
7 |
|
چالش ۷ |
1590/0 |
4 |
0/1415 |
9 |
0/1838 |
3 |
0/1700 |
6 |
|
چالش ۸ |
1056/0 |
14 |
0/0949 |
15 |
0/1130 |
15 |
0/1073 |
14 |
|
چالش ۹ |
1729/0 |
3 |
0/1721 |
2 |
0/1818 |
6 |
0/1777 |
4 |
|
چالش ۱۰ |
1798/0 |
2 |
0/1702 |
3 |
0/1909 |
2 |
0/1921 |
2 |
|
چالش ۱۱ |
0/0969 |
15 |
0/1077 |
14 |
0/1296 |
13 |
0/1021 |
15 |
|
چالش ۱۲ |
0/1079 |
12 |
0/1084 |
13 |
0/1356 |
11 |
0/1302 |
11 |
|
چالش ۱۳ |
0/1264 |
10 |
0/1314 |
10 |
0/1336 |
12 |
0/1394 |
10 |
|
چالش ۱۴ |
0/1076 |
13 |
0/1158 |
12 |
0/1250 |
14 |
0/1275 |
12 |
|
چالش ۱۵ |
0/1177 |
11 |
0/1208 |
11 |
0/1397 |
10 |
0/1115 |
13 |
در پژوهش حاضر، ۱۵ چالش اصلی فناوریهای چهارمین انقلاب صنعتی با تأکید بر فعالیت‌ها و عملیات اخلاقی و پایداری صنایع کوچک و متوسط مستقر در شهرک‌های صنعتی استان آذربایجان شرقی، شناسایی و اولویت‌بندی شده است. برای اعتبارسنجی نتایج، از روش‌های تحلیل حساسیت تحت شرایط مختلف، مقایسه با اصول تحولی مدل RAMI 4.0 [lxvii] (مدل معماری مرجع صنعت ۴.۰) و همچنین جمع‌آوری نظرات ۲۰ نفر از خبرگان با استفاده از روش دلفی استفاده شده است. نتایج این ارزیابی‌ها نشان‌دهندۀ تفاوت معناداری در نتایج نیست و هم‌راستایی یافته‌ها با اصول پیاده‌سازی RAMI 4.0 در سازمان‌ها، به‌عنوان راهنمای مؤثر برای تحول دیجیتال و همچنین تأیید نتایج از سوی خبرگان، اعتبار و صحت نتایج پژوهش را تأیید می‌کند.
از نتایج این پژوهش مشخص شد که چالش‌های عمده‌ای مانند فقدان آگاهی از نقش چهارمین انقلاب صنعتی، کمبود نیروی کار ماهر، کمبود زیرساخت‌های مبتنی بر فناوری اطلاعات، فقدان آگاهی از سیاست‌های صنعت 4.0 و نبود پشتیبانی مدیران برای پذیرش فناوریهای صنعت 4.0، از مهم‌ترین چالش‌ها در صنایع مستقر در شهرک‌های صنعتی‌اند و دیگر عوامل نیز، عوامل تأثیرپذیرند. بر این اساس، با برنامه‌ریزی مناسب برای بهبود عوامل تأثیرگذار، انتظار می‌رود که دیگر عوامل تأثیرپذیر نیز بهبود یابند؛ بنابراین صنایع کوچک و متوسط کشور برای دستیابی به استانداردهای صنایع اخلاقی و پایدار، نیازمند ارتقای آگاهی و اطلاعات خود دربارۀ صنعت 4.0 هستند. این صنایع باید با جذب نیروی کار آموزش‌دیده در این حوزه و ارتقای سطح دانش نیروهای فعلی خود ازطریق برگزاری دوره‌های آموزشی، اقدامات لازم را انجام دهند. در این زمینه، مراکز آموزشی علمی‌کاربردی و دانشگاه‌ها نقش بسزایی دارند. همچنین ضروری است که هماهنگی‌های مؤثری بین اعضای زنجیرۀ تأمین، از‌جمله امور مالی، سیاست‌های دولتی و حمایت‌های مدیریتی در حین پیاده‌سازی فناوریهای صنعت 4.0 ایجاد شود. براساس نتایج مطالعات پیشین، مشخص شد که نبود آگاهی دربارۀ فناوریهای هوشمند و چالش‌های پیاده‌سازی آنها در صنایع، نگرانی درخور توجهی به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه ایجاد کرده است. به‌عبارتی، سازمان‌ها در کشورهای توسعه‌یافته به‌طور معمول از دانش، آگاهی و اطلاعات بیشتری در زمینۀ فناوریهای هوشمند و پیشرفته نسبت‌به کشورهای در حال توسعه برخوردارند.
نبود زیرساخت‌های فناوری اطلاعات (اعم از سخت‌افزار و نرم‌افزار)، یکی از چالش‌های اساسی در دستیابی به عملیات اخلاقی و پایدار در صنایع کوچک و متوسط شهرک‌های صنعتی است. این چالش با حمایت‌های مدیران و سیاست‌گذاران ازطریق تخصیص منابع مالی، اختصاص ردیف‌های بودجه‌ای مستقل و ارائۀ تسهیلات کم‌بهره با دورۀ بازپرداخت طولانی برطرف میشود. همچنین هزینه‌های بالای فناوریهای صنعت 4.0 که فراتر از توان بسیاری از این صنایع است، با به‌کارگیری نیروی کار تحصیل‌کردۀ جوان و استفاده از محصولات شرکت‌های دانش‌بنیان کاهش می‌یابد. صنایع کوچک و متوسط معمولاً تصمیمات و استراتژی‌های خود را بر مبنای اهداف کوتاه‌مدت اتخاذ می‌کنند؛ اما این فرهنگ باید تغییر داده و بازبینی شود؛ زیرا یکی از عوامل کلیدی موفقیت در به‌کارگیری فناوریهای صنعت 4.0، برنامه‌ریزی‌های بلندمدت است که باید سرلوحۀ مدیران این صنایع قرار گیرد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از بررسی چالش‌های کسب و کارهای کوچک و متوسط (SMEs)، مشخص شده است که این صنایع ازنظر دانش و تخصص، همواره با کمبودهایی روبه‌رو هستند که آنها را در تدوین برنامه‌ها با مشکل مواجه می‌کند؛ بنابراین استفاده از مشاوران و استادان دانشگاه‌ها در این حوزه، کمک شایانی به آنها می‌کند. در‌نهایت برای اینکه شرکت‌های کوچک و متوسط در عرصۀ جهانی موفق باشند، باید برای آیندۀ خود برنامه‌ریزی و از فناوریهای نوین صنعت 4.0 برای دستیابی به عملیات اخلاقی و پایداری محیط‌زیست بهره‌برداری کنند. همچنین سیاست‌گذاران در سطح دولت‌ها باید توجه و اهمیت ویژه‌ای به این شرکت‌ها داشته باشند و با حمایت از تولیدات آنها، به استفاده از فناوریهای صنعت 4.0 تشویق کنند.
[i] Industry 4.0
[ii] Circular Economy
[iii] Internet of Things
[iv] Cloud Computing
[v] Additive Manufacturing
[vi] Cyber Security With Blockchain
[vii] Augmented Reality With Artificial Intelligence
[viii] Big Data
[ix] System Integration
[x] Simulation
[xi] Autonomous Robot
[xii] Internet of Things
[xiii] Pozzi et al
[xiv] Yao et al.
[xv] Joshi et al.
[xvi] Singh, & Kumar
[xvii] Yadav et al.
[xviii] Tiwari & Khan
[xix] Mani et al.
[xx] Guarnieri & Trojan
[xxi] Sangwan et al.
[xxii] Luthra & Mangla
[xxiii] Battaglia et al.
[xxiv] Müller et al.
[xxv] Moktadir et al.
[xxvi] Fuzzy Dematel
[xxvii] Best Non Fuzzy Performance
[xxviii] Almada-Lobo
[xxix] Hofmann & Rüsch
[xxx] Jabbour et al.
[xxxi] Liao et al.
[xxxii] Dutta et al.
[xxxiii] Bhatia et al.
[xxxiv] Morrar et al.
[xxxv] Turner et al.
[xxxvi] Kumar
[xxxvii] Marques et al.
[xxxviii] Dawson
[xxxix] Dabbagh & Nasiri Fard
[xl] Chien et al.
[xli] Garcia-Muiña et al.
[xlii] Rauch et al.
[xliii] Chauhan et al.
[xliv] Schwab et al.
[xlv] Orginal Equipment Manufacture
[xlvi] Jabbour et al.
[xlvii]Shashi et al.
[xlviii] Pfohl et al.
[xlix] Sommer
[l] Salehi
[li] Wang et al.
[lii] Zezulka et al.
[liii] Bag et al.
[liv] Satapathy
[lv] Shin et al.
[lvi] Cezarino et al.
[lvii] Theorin et al.
[lviii] Orginal Equipment Manufacture
[lix] Orginal Equipment Manufacture
[lx] Original equipment manufacturer
[lxi] Sustainable Supply Chain Management
[lxii] Machado et al
[lxiii] NGUYEN and LUU
[lxiv] Kamble et al.
[lxv] Pannell
[lxvi] Xia et al.
[lxvii] Reference Architectural Model for Industrie 4.0
)