Rewolucja przemysłowa – od maszyny parowej do przemysłu 4.0

Ostatnie stulecia to okres dużych zmian technologicznych, społecznych i kulturalnych. Innowacje bezpośrednio dotknęły również branżę przemysłową. W dzisiejszym artykule przybliżymy specyfikę kolejnych rewolucji, jakie miały miejsce. Czego dowiesz się z lektury tekstu?

Wspomnimy także o perspektywach rozwoju przemysłu oraz wyzwaniach, przed jakimi stoją inżynierowie i naukowcy.

Pierwsza rewolucja przemysłowa – mechanizacja produkcji

XVIII wiek był okresem pozytywnych zmian w przemyśle włókienniczym, hutnictwie oraz metalurgii. To właśnie mechanizacja produkcji, dzięki ulepszeniu konstrukcji maszyny parowej przez szkockiego wynalazcę Jamesa Watta, stała się symbolem pierwszej rewolucji przemysłowej.

Przewrót w przemyśle produkcyjnym zaczął się jednak wcześniej, kiedy w 1733 roku angielski sukiennik John Kay opracował maszynę przędzalniczą (tzw. latające czółenko). Kolejne wynalazki, które wpłynęły na rozwój gospodarczy i postęp industrializacji, to opracowana w 1764 przędzarka wózkowa oraz udoskonalona 3 lata później przędzarka z napędem wodnym.

Prawdziwą rewolucję przyniósł jednak rok 1769 – wtedy James Watt opatentował swoją wersję turbiny parowej. Wynalazek po raz pierwszy zastosowano w fabryce w 1784 roku, co można śmiało uznać za początek znanych nam dziś linii produkcyjnych (choć nienapędzanych już parą). Dodajmy, że już rok później w 1785 inny wynalazca – Edmund Cartwright – pokazał światu pierwsze krosno mechaniczne.

Wśród przyczyn pierwszej rewolucji przemysłowej można wskazać potrzebę zwiększenia wydajności produkcji oraz chęć usprawnienia i przyspieszenia transportu towarów. Efektem rewolucji była postępująca mechanizacja w praktycznie każdej dziedzinie życia.

Druga rewolucja przemysłowa – optymalizacja procesów produkcji

Przełom XIX i XX stulecia to okres drugiej rewolucji przemysłowej, która przebiegała pod znakiem motoryzacji oraz elektryczności. To właśnie w 1853 roku polski przedsiębiorca Ignacy Łukasiewicz dokonał pierwszej destylacji ropy naftowej. W tym okresie Étienne Lenoir skonstruował silnik spalinowy napędzany gazem, a Nikolaus Otto udoskonalił tę konstrukcję poprzez wprowadzenie tzw. czterosuwowego cyklu pracy.

Wspomniane wydarzenia umożliwiły w konsekwencji znaczny postęp technologiczny i rozwój motoryzacji – przede wszystkim zastosowanie silników czterosuwowych w motocyklach oraz samochodach zbudowanych przez Carla Benza i Gottlieba Daimlera. Postęp w tej dziedzinie pomógł w usprawnieniu transportu towarów oraz ludzi na dużą skalę.

Kolejny element drugiej rewolucji przemysłowej to zastosowanie elektryczności. Faraday odkrył zjawisko indukcji magnetycznej, co pomogło Gramme’owi skonstruować pierwszą prądnicę przystosowaną do pracy ciągłej. W tym samym okresie Edison zbudował pierwszą elektrownię.

Rozwój prac nad transmisją energii elektrycznej pomógł też w rozwiązaniu problemu oświetlenia mieszkań i biur oraz elektryfikacji transportu. Rewolucja pomogła wydłużyć czas pracy i usprawnić transport w miastach.

Trzecia rewolucja przemysłowa – technologie informatyczne w automatyce przemysłowej

Trzeci etap rewolucyjnych zmian w przemyśle stał pod znakiem ogromnych przemian w technice, optymalizacji procesów produkcyjnych oraz nauce. To właśnie chęć zbliżenia nauki i biznesu pomogła w rozwoju komputeryzacji, agrotechniki, inżynierii genetycznej oraz wykorzystaniu nowych źródeł energii i automatyzacji procesów.

Efektem było usprawnienie produkcji oraz komunikacji i transportu, a w konsekwencji również zmniejszenie zapotrzebowania na zatrudnianie ludzi w przemyśle na rzecz rozwoju branży usługowej.

Czwarta rewolucja przemysłowa

Czwarta rewolucja przemysłowa, określana również jako przemysł 4.0, to naturalna konsekwencja rozwoju – zarówno człowieka, jak i wytwarzanych przez niego dóbr, systemów i rozwiązań. Cechuje się wprowadzaniem systemów cyberfizycznych, zaawansowaną automatyką przemysłową, a także znacznym zwiększeniem wydajności produkcji. Ale… co działo się, zanim przemysł obrał kierunek gromadzenia danych w chmurze oraz maszyny pracujących niemal w autonomiczny sposób?

Pod koniec XVIII wieku rozpoczęła się pierwsza rewolucja przemysłowa, którą zapoczątkowała mechanizacja produkcji. Wynaleziono i zaczęto eksploatować pierwsze maszyny parowe, a także pierwszy napęd wodny. Przełom wiązał się przede wszystkim z odciążeniem pracowników, choć nadal musieli oni wkładać wiele wysiłku w prawidłową i efektywną pracę maszyn. XX wiek przyniósł z kolei jeszcze więcej zmian. Na samym jego początku rozpoczęła się druga rewolucja przemysłowa, podczas której optymalizacja procesów produkcji stała się rzeczywistością – wynaleziono napęd elektryczny, a po nim – taśmy produkcyjne, dzięki którym możliwa była produkcja masowa. Kolejna – trzecia już – rewolucja przemysłowa nastąpiła w latach 60. XX wieku. Tu do głosu doszły technologie informatyczne, które stały się początkiem automatyki przemysłowej. Co było dalej?

Przemysłu 4.0 – najważniejsze cechy 

Z uwagi na fakt, że przemysł 4.0 to raczej dziejący się proces, niż dokonane zjawisko, określenie jego cech jest zadaniem trudnym. Tak naprawdę nie wiadomo bowiem, w jakim kierunku pójdzie automatyka przemysłowa i jaka rewolucja nastąpi po czwartej rewolucji przemysłowej. Niemniej już teraz można wyodrębnić kilka elementów, bez których przemysł 4.0 nie mógłby funkcjonować w takim kształcie, w jakim znany jest obecnie:

Jakie były skutki rewolucji przemysłowej?

Kolejne rewolucje przemysłowe znacząco wpłynęły na współczesny obraz świata. Podsumujmy, pod jakim znakiem stał każdy z przełomów technologicznych.

• Pierwsza rewolucja – czas mechanizacji produkcji, w którym pracę ludzkich mięśni zaczęto zastępować pracą maszyn. Wynaleziono maszynę przędzalniczą i silnik parowy.

• Druga rewolucja – okres rozwoju motoryzacji i transportu samochodowego oraz elektryczności, oświetlenia i elektryfikacji kolei.

• Trzecia rewolucja – czas, w którym na rozwój technologii ogromny wpływ miała komputeryzacja oraz automatyzacja produkcji.

• Czwarta rewolucja przemysłowa – bierzemy w niej czynny udział, rozwijając technologie internetu rzeczy, interfejsy HMI, automatyzację oraz sztuczną inteligencję.

Jeżeli interesuje Cię postęp techniczny i rozwój branży przemysłowej w kierunku Industry 4.0, zachęcamy do śledzenia artykułów na naszym blogu!