شناسایی چالش‌ها و رتبه‌بندی راهبردهای پیاده‌سازی فناوری‌های صنعت 0.4 در صنعت فولاد کشور

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار دانشکده علوم اداری و اقتصاد دانشگاه اصفهان، اصفهان ، ایران.

2 کارشناسی ارشد مدیریت صنعتی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران.

چکیده

انقلاب صنعتی چهارم یا صنعت 0.4، تحول عظیمی در روش‌های تولید و سیستم‌های نگه‌داری و تعمیرات ایجاد کرده است. پیاده‌سازی و بهره‌برداری از این فناوری‌ها در صنعت فولاد ایران با چالش‌های متعددی روبه‌روست که نیازمند تحلیل دقیق و شناسایی موانع و فرصت‌ها در راستای استفاده بهینه از این فناوری‌ها است.   
پژوهش حاضر باهدف شناسایی و تحلیل چالش‌های پیاده‌سازی فناوری‌های صنعت 0.4 در شرکت فولاد مبارکه اصفهان، با تمرکز بر بخش نگه‌داری و تعمیرات انجام‌شده است. این مطالعه با بهره‌گیری از روش‌های تحلیل داده‌های کیفی و کمی، ازجمله دلفی فازی، روش بهترین-بدترین (BWM) و ماتریس خانه کیفیت (QFD)، درصد است موانع کلیدی در مسیر تحول دیجیتال را شناسایی و اولویت‌بندی کرده و راهبرد‌های مؤثر و کاربردی برای غلبه بر این موانع ارائه دهد. یافته‌های پژوهش نشان می‌دهد چالش‌هایی نظیر زیرساخت‌های قدیمی و ناکارآمد، هزینه‌های بالا و نیاز به سرمایه‌گذاری کلان، کمبود نیروی انسانی متخصص، محدودیت‌های ناشی از تحریم‌های بین‌المللی، پیچیدگی زنجیره تأمین و نگرانی‌های امنیت سایبری ازجمله موانع اصلی پیاده‌سازی فناوری‌های صنعت 0.4 در این بخش به شمار می‌روند. در ادامه، 13 راهبرد کلیدی برای مقابله با این چالش‌ها پالایش و رتبه‌بندی شده است که ازجمله آن‌ها می‌توان به بومی‌سازی فناوری‌ها، تدوین نقشة راه تحول دیجیتال، ترویج فرهنگ صنعت 0.4 در سطوح مختلف سازمان، اجرای پروژه‌های پایلوت در مقیاس کوچک، بهره‌گیری از هوش مصنوعی برای مدیریت و بهینه‌سازی فرایندها و ایجاد شبکه‌ای از دانشگاه‌ها، مراکز تحقیقاتی و صنایع اشاره کرد. این راهبردها با استفاده از ماتریس خانه کیفیت تحلیل‌شده و میزان تأثیر هر یک بر رفع چالش‌های شناسایی‌شده، محاسبه گردیده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Identifying Challenges and Ranking Strategies for the Implementation of Industry 4.0 Technologies

نویسندگان [English]

  • Dariush Mohamadi Zanjiran 1
  • Mojtaba Khodsiani 2
1 Associated Prof., Faculty of Administrative & Economics, University of Isfahan, Isfahan, Iran.
2 Mojtaba khodsiani Master of management department, Faculty of Administrative & Economics , University of Isfahan, Isfahan, Iran.
چکیده [English]

Introduction and Purpose: The Fourth Industrial Revolution, commonly known as Industry 4.0, has catalyzed significant transformations in production methodologies and maintenance systems. Nonetheless, the adoption and effective utilization of these technologies within Iran's steel industry encounter various challenges. This study aims to identify and analyze the obstacles associated with the implementation of Industry 4.0 technologies at the Isfahan Mobarakeh Steel Company, particularly focusing on the maintenance and repair department.
Methodology: In contrast to prior research that primarily offered general overviews of Industry 4.0 technologies or assessed organizational readiness for their implementation, this study specifically investigates the challenges associated with the adoption of these technologies at Mobarakeh Steel Company. Furthermore, it emphasizes the development of strategies to mitigate these identified obstacles. The statistical population for this study consists of ten experts from Mobarakeh Steel Company in Isfahan and its affiliated enterprises. Given the specialized nature of the research topic, participants were selected using purposive sampling.
This research employs a combination of qualitative and quantitative data analysis methods, including the fuzzy Delphi method, the Best-Worst Method (BWM), and the Quality Function Deployment (QFD) matrix. The primary objective is to identify and prioritize critical challenges related to digital transformation and to propose effective and practical strategies for addressing these issues. The challenges identified underscore the complexity of the transition and highlight the need for targeted interventions.
Finding : In the initial phase of this research, 31 identified challenges were systematically categorized into nine primary dimensions. These dimensions encompass: technical and technological challenges; organizational and managerial challenges; human and educational challenges; economic and political challenges; data and cybersecurity challenges; environmental challenges; supply chain challenges; cultural and social challenges; and research and development challenges.
The research findings reveal that several obstacles significantly hinder the implementation of Industry 4.0 technologies within the maintenance and repair sector. Key challenges include outdated and inefficient infrastructure, elevated costs necessitating substantial investments, a shortage of skilled labor, limitations imposed by international sanctions, complexities in supply chain management, and cybersecurity concerns. In response to this analysis, 13 strategic initiatives were refined and prioritized to address these challenges. These strategies include localizing technologies, developing a digital transformation roadmap, fostering a culture of Industry 4.0 across all organizational levels, conducting small-scale technology pilots, utilizing artificial intelligence for process management and optimization, and establishing collaborative networks among universities, research centers, and industries. The effectiveness of these strategies in mitigating the identified challenges was evaluated using the Quality House Matrix.
Discussion and Conclusion: Infrastructure, investment, human resources, and supply chain coordination challenges are significant obstacles to the digital transformation of the steel industry. Among these, outdated and inefficient infrastructure has been identified as the most pressing issue, underscoring the necessity for a comprehensive review of existing systems and the modernization of equipment. This indicates that in order to keep pace with digital transformation, the steel industry must develop advanced infrastructure capable of supporting emerging technologies. Furthermore, international sanctions and restricted access to advanced technologies are also notable barriers to the implementation of Industry 4.0 technologies. These challenges have imposed substantial limitations on access to modern equipment and software, thereby impeding progress towards digital transformation. The technologies associated with Industry 4.0 heavily rely on modern tools and software, the production of which necessitates advanced knowledge and expertise. Consequently, the imposition of sanctions and the reliance on foreign suppliers have posed significant challenges for domestic industries. This situation underscores the need for the localization of technologies and the enhancement of domestic production capabilities as strategic priorities. Additionally, the scarcity of skilled labor in emerging technologies, particularly in critical sectors such as maintenance and repair, constitutes another obstacle that could hinder the adoption of digital innovations. Given the complexity of Industry 4.0 technologies and the requisite high levels of technical proficiency, the absence of a specialized workforce restricts organizations' capacity to effectively implement these technologies.The strategies were analyzed using the Quality House Matrix, and their effectiveness in addressing the identified challenges was assessed. The strategies identified in this research offer specific solutions to address the challenges associated with the implementation of Industry 4.0 technologies. The development of a strategic roadmap serves as a tool for precise and targeted guidance of digitalization processes, enabling organizations to allocate resources optimally and mitigate confusion during the implementation stages. Establishing a digital innovation ecosystem represents a crucial strategy that underscores the significance of collaboration among industries, academic institutions, and knowledge-based enterprises. Furthermore, by formulating and executing policies related to cyber defense and data security, organizations can effectively address both internal and external threats that may compromise the security of information systems and sensitive data, thereby mitigating potential risks and damages.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Challenges
  • Digital Transformation
  • Industry 4.0 Technologies
  • Maintenance and Repair
  • Strategy
  • اشرفی، رضا. (1402). جایگاه تحول دیجیتال در شرکت فولاد مبارکه. خبرگزاری فلزات آنلاین. بازیابی‌شده از https://felezatonline.ir/?p=32706  .

    افشاری منفرد، مسعود، موسائی، رضا، جوان جعفری، علی، منوری، حسین، و فتاح دماوندی، محمد. (1400). پایش تحولات انقلاب صنعتی چهارم: گزارش اول: انقلاب صنعتی چهارم، ویژگی‌ها، تأثیرات و روندهای آتی. تهران: نشر دفتر مطالعات راهبردی رونق تولید دانشگاه امام صادق (ع). http://trindoc.itsr.ir/ProductGozareshDetail.aspx?ID=7141

    امرائی، علی. (1401). انقلاب چهارم صنعتی و آینده صنعت فولاد. خبرگزاری دنیای اقتصاد. بازیابی‌شده از https://donya-e-eqtesad.com/fa/tiny/news-3863356.

    انصاری، ایمان، براتی، مسعود، صادقی مقدم، محمد رضا و قباخلو، مرتضی (1402). مروری برمدل های آمادگی سازمان برای ورود به انقلاب صنعتی چهارم، فصلنامه  مهندسی مدیریت نوین، 30(9)، 197-223. https://journals.iau.ir/article_706498.html

    باقری مقدم، ناصر، مسیبی، علیرضا، و منطقی، منوچهر. (1403). شناسایی و اولویت‌بندی عوامل موثر بر تحول دیجیتال در صنعت خودروسازی کشور. سومین کنفرانس بین‌المللی اقتصاد و مدیریت کسب و کار، تهران. بازیابی از https://civilica.com/doc/2093359

    بهادری، بابک؛ عسکری، مسعود؛ فرزامی، هومن؛ صالحی، طیبه؛ سیلمانی خلجی، میلاد؛ رمضانی، محمد صادق و واعظ قاسمی، فریبا (1399، 1 اردیبهشت). گزارش آینده صنعت فولاد (1): شناسایی ابعاد تحولی انقلاب صنعتی چهارم در صنعت فولاد و چشم اندازهای فناورانه پیش رو، دفتر مطالعات انرژی، صنعت و معدن مرکز پژوهش های مجلس شورای اسلامی. https://rc.majlis.ir/fa/report/show/1504213

    بهادری، بابک؛ عسکری، مسعود؛ فرزامی، هومن؛ صالحی، طیبه؛ سیلمانی خلجی، میلاد؛ رمضانی، محمد صادق و واعظ قاسمی، فریبا (1399، 16 اردیبهشت). گزارش آینده صنعت فولاد (3): واکاوی سند طرح جامع فولاد کشور از منظر فرصتها و چالشهای انقلاب صنعتی چهارم و پیشنهاد فرصتهای اصلاحی و تحولی ، دفتر مطالعات انرژی، صنعت و معدن مرکز پژوهش های مجلس شورای اسلامی. https://rc.majlis.ir/fa/report/show/1517943

    بهرامی, محمدرضا , هاشم زاده, غلامرضا , شاه منصوری, اشرف و فتحی هفشجانی, کیامرث . (1402). تحلیل مؤلفه‌های مؤثر بر ارزیابی آمادگی صنعت نسل چهارم. چشم‌انداز مدیریت صنعتی, 13(2), 267-297. https://doi.org/10.48308/jimp.13.2.267

    خرمشاهی، هاتف. (1400). طرح تحول دیجیتال فولاد مبارکه. خبرگزاری ایراسین. بازیابی‌شده از https://irasin.ir/x9MD.

    خوش سپهر، زهرا، علیمحدلو، مسلم، محمدی، علی، و رعنایی کردشولی، حبیب‌الله. (1401). علم‌سنجی روندهای نوظهور در مفاهیم انقلاب صنعتی چهارم و کیفیت 4.0. علوم و فنون مدیریت اطلاعات، 34-55. https://stim.qom.ac.ir/article_2283.html

    داودی، آزاده، هوشمند، محمود، و ملک الساداتی، سعید. (1398). بررسی سیاست‌های حمایت از بیکاران در ایران با استفاده از روش‌های دلفی فازی و تحلیل سلسله مراتبی فازی. مدیریت بازار کار ایران، 71. https://qjerp.ir/article-1-2157-fa.html

    دباغ، رحیم، فرزان، محمد، ومحسنی ، محمد. (1404). شناسایی چالش‌های فناوریهای صنعت 4.0 برای عملیات پایدار در صنایع کوچک و متوسط. پژوهش در مدیریت تولید و عملیات. 16(1). 1-24. https://doi.org/10.22108/pom.2025.141520.1561

    دفتریان، آرمینا سادات(1400). نگاشت مدل تأثیرگذاری نگهداری و تعمیرات 4.0 بر عملکرد تولید پایدار: ترکیب دیمتل فازی و مدل‌سازی ساختاری تفسیری - مطالعه موردی در شرکت فولاد مبارکه. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه اصفهان، رشته مدیریت صنعتی، گرایش تولید و عملیات. https://ganj.irandoc.ac.ir/#/articles/bb7aa877c83f31dd2297fd2a4d80c8ff

    رحمانی، سوما، علیزاده ثانی، محسن، منطقی، منوچهر، و فرزامی، هومن. (1400). عوامل مؤثر بر ناکامی فرارسی فناورانه در زنجیره ارزش فولاد ایران. فصلنامه مدیریت توسعه فناوری، 9(2)، 163-196. https://jtdm.irost.ir/article_1116.html

    رحیم‌دوست, الهه . (1401). راهبردهای بکارگیری تکنولوژی‌های روز دنیا در صنعت فولاد کشور. ماهنامه علمی «امنیت اقتصادی», 10(5), 21-32. https://es.tesrc.ac.ir/article_253884.html

    زاهد، عطیه، و سخی، محمدرضا. (1395). مروری بر تکنیک‌های کلان‌داده. سومین کنفرانس ملی برق و کامپیوتر، کاشان. https://sid.ir/paper/884634/fa

    زرین، صدف، علیمحمدی، مهرداد، و سیادت، سیدحسین. (1397). معماری نوین آینده: مدلی نوآور برای کسب‌وکار بر بستر یکپارچگی رایانش ابری و اینترنت اشیاء. فصلنامه رشد فناوری، 14(54)، 35-26. https://www.sanatarticle.com/Detail/4084

    عبدالعلی‌زاده اردبیلی، رقیه، و ثقفی، فاطمه. (1400). اولویت‌بندی استراتژی‌های انقلاب صنعتی چهارم در صنعت خودروسازی ایران با استفاده از تاپسیس و سوارای فازی. هفتمین کنفرانس ملی مطالعات مدیریت در علوم انسانی، تهران. بازیابی‌شده از https://civilica.com/doc/1475614

    علی‌اکبری، سبحان، وفایی، فرهاد، و نمامیان، فرشید. (1401). شناسایی موانع به‌کارگیری اینترنت اشیا در صنایع کوچک و متوسط استان ایلام با استفاده از تکنیک دلفی فازی. فصلنامه علمی فرهنگ ایلام، 23(76-77)، 97-116. https://www.farhangeilam.ir/article_169586.html

    • کشاورز محمدرضا (1402)، ارائه مدل کارکردی هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در بازاریابی عصبی، راهبردهای بازرگانی،20(22) ،ص47-64. https://doi.org/10.22070/cs.2024.19182.1383

    گرمسیری, کریم , بالوئی جام خانه, هادی و قربان پور, احمد . (1404). ارزیابی میزان آمادگی شرکت‌های صنایع پتروشیمی در سازگاری با تحولات صنعت نسل چهارم با رویکرد یادگیری ماشین. پژوهش در مدیریت تولید و عملیات. 16(2)، 1-26.

    http://doi.org/10.22108/pom.2025.143022.1582

    گودینی، مریم. (1399). مفهوم پایداری در مدیریت تولید. اولین کنفرانس بین‌المللی چالش‌ها و راهکارهای نوین در مهندسی صنایع و مدیریت و حسابداری، ساری. https://civilica.com/doc/1045291/

    خوش سپهر, زهرا, علی‌محمدلو, مسلم, محمدی, علی, & رعنایی کردشولی, حبیب الله. (1402). علم‌سنجی و تجزیه‌‌و‌‌تحلیل روند پژوهش‌‌ها در حوزه انقلاب صنعتی چهارم و کیفیت0/4. علوم و فنون مدیریت اطلاعات9(2), 133-166. doi: 10.22091/stim.2022.7738.1707

    محمودزاده، ابراهیم، حسنی‌اصل، حمیدرضا،  قوچانی، محمدمهدی و نیک‌نفس، علی  (1398). تدوین راهبردهای امنیت سایبری سامانه‌های کنترل صنعتی در زیرساخت‌های حیاتی کشور. مطالعات بین‌ رشته‌ای دانش راهبردی, 8(31), 253-281. https://smsnds.sndu.ac.ir/article_268.html

    نوذری، حامد، صادقی، محمدابراهیم، قهرمانی نهر، جاوید، و نجفی، سیداسماعیل. (1400). تحلیل کمی چالش‌های پیاده‌سازی زنجیره تأمین دیجیتال مبتنی بر فناوری اینترنت اشیاء (زنجیره تأمین 4.0). نشریه علمی مدیریت استاندارد و کیفیت، 64-95. http://doi.org/10.22034/jsqm.2022.314683.1380