لين سامبسون | من كبار الكُتاب في التصنيع | 4 أبريل 2024
توقع تغييرات غير مسبوقة في مرافق التصنيع في جميع أنحاء العالم في السنوات الخمس المقبلة. في مواجهة الضغوط التنافسية ونقص العمالة، تؤتمت الشركات المصنعة المزيد من عملياتها وتطوِّر خطوط منتجات جديدة جذريًا ونُهج الانتقال إلى السوق. تتمثل أسس هذا التقدم في قدرات الشركات المصنعة
يجمع مصنع المستقبل بين البيانات من المعدات المتصلة والقوى العاملة وسلسلة التوريد لتقديم توصيات في الوقت الفعلي وضبط الإنتاج دون تدخل بشري وإتاحة المواهب للحصول على مزيد من العمل عالي القيمة.
مرحبًا بكم في العمليات الذكية.
تجمع العمليات الذكية بين تكنولوجيا المعلومات (IT) وتقنية التشغيل (OT) الخاصة بالشركة المصنعة والذكاء الاصطناعي (AI)، مما يؤدي إلى إنشاء حلقة تعليقات مستمرة يمكن أن تساعد في تحسين العمليات.
تمتزج بيانات تقينة التشغيل (OT) من خطوط إنتاج المصانع والمعدات المُتخصصة وأجهزة استشعار إنترنت الأشياء (IoT) ببيانات تكنولوجيا المعلومات من أنظمة التنفيذ في التصنيع (MES) وأنظمة إدارة أصول المؤسسات (EAM) وتطبيقات الإدارة المالية والموارد البشرية والمبيعات والتسويق وسلسلة التوريد. يتم تحليل البيانات المُجمعة باستخدام الذكاء الاصطناعي، ويتم تغذية الرؤى الناتجة مرة أخرى إلى الأنظمة التي تعدِّل العمليات تلقائيًا. تضخ حلقة التعليقات المستمرة هذه الأتمتة في عملية الإنتاج، مما يساعد في تعزيز الكفاءة وتعزيز التحسين المستمر.
النقاط الرئيسة
في معظم شركات التصنيع، يتم فصل IT وOT عن بعضها بعضًا. تتكون تكنولوجيا المعلومات عادةً من البرامج والأجهزة المستخدمة لإدارة الأعمال وتأمين بياناتها للإدارة المالية والمشتريات والمبيعات والتسويق والموارد البشرية ونظام تنفيذ التصنيع وسلسلة التوريد. تتضمن OT عادةً الأنظمة والآلات التي تدير المصانع وخطوط الإنتاج: أنظمة التحكم الإشرافي وتحصيل البيانات (SCADA) وأجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) والروبوتات والتوائم الرقمية وأجهزة الاستشعار وأنظمة IoT.
تسد العمليات الذكية الفجوة بين IT وOT. عندما تجمع البيانات المتعلقة بالآلات وقطع الغيار وخطوط الإنتاج والمواد الخام والمنتجات النهائية مع البيانات الواردة من الإدارة المالية والمشتريات وسلسلة التوريد وأنظمة الأعمال الأخرى، يمكن لشركات التصنيع تحديد مشكلات الإنتاج وتخفيف حدتها، وتنبيه المديرين إلى حالات التعطل المحتملة للآلات، واستخدام بيانات المستشعر لتحسين أداء قطع الغيار والمنتجات النهائية. على سبيل المثال، يمكن للشركات التي تمد قطع غيار المكونات إلى شركات صناعة السيارات جمع بيانات المستشعر من منتجاتها لفهم طريقة أدائها في بيئة واقعية.
تبدأ العمليات الذكية بإنشاء توأم رقمي، وهو تمثيل افتراضي لخط إنتاج المصنع المعروض على شاشات محطة العمل أو الأجهزة المحمولة. لإنشاء التوأم الرقمي، يتم توصيل أجهزة الاستشعار بمعدات المصنع المستخدمة لتجميع المنتجات—على سبيل المثال، المصانع ومحطات اللحام والمخارط والأذرع الآلية. قد يتم أيضًا توصيل أجهزة الاستشعار بالمنتج النهائي وكذلك بالمكونات التي تدخل في صنع المنتجات. يجمع التوأم الرقمي المعلومات من أجهزة الاستشعار هذه—مثل الدورات في الدقيقة، ودرجات الحرارة، والإنتاجية، واستقرار الآلات—ويعرضها على "مستكشف بصري"، مما يمنح الموظفين والمشرفين طريقة عرض من أعلى لأرضية المصنع. ينبه المستكشف البصري الموظفين إلى المشكلات الميكانيكية، مثل تذبذب المخرطة أو الذراع الروبوتية التي تتحرك خارج المعلمات المحددة.
تظهر هذه المفاهيم بأنها مألوفة للشركات التي تبنت ممارسات الصناعة 4.0، بما في ذلك التصنيع الذكي والمصانع الذكية، لكن تأخذ العمليات الذكية الأمور إلى أبعد من ذلك.
في العمليات الذكية، يأخذ الذكاء الاصطناعي المعلومات (المضمنة في أنظمة OT) من المصنع الذكي، ويحللها، ويرسل التنبيهات إلى أنظمة تكنولوجيا المعلومات التي تدير الأعمال. يمكن لهذه التنبيهات بدورها، أن تؤدي تلقائيًا إلى مهام أكثر تعقيدًا تتطلب تدخلاً بشريًا دون الذكاء الاصطناعي. تتضمن الأمثلة تعديلات ذاتية في الإنتاج أو مهام الموارد البشرية، مثل ضمان حصول الفنيين والمشغلين على الشهادات المناسبة لأداء العمل المعين لهم.
تنشئ العمليات الذكية حلقة تعليقات ذاتية من "الحس والاستجابة والقرار والتنفيذ"، مما ينقل التصنيع نحو عمليات دون تدخل بشري. لا يمكن جمع البيانات التشغيلية ودمجها وتفسيرها لتنفيذ المهام المُعقدة إلا من خلال قوة التحليلات المستندة إلى الذكاء الاصطناعي على منصة سحابية موحدة.
تتضمن العمليات الذكية واجهة مستخدم واحدة توفر كل ما يحتاجه المشغلون لتنفيذ أعمالهم. يمكن أن يحل هذا الإعداد محل أنظمة تنفيذ التصنيع التقليدية، والتي تكون غالبًا حلول نقاط لا تتكامل بشكل جيد مع أنظمة مؤسسية أخرى.
تتمتع العمليات الذكية بأربع خصائص رئيسة.
تكتسب الشركات المُصنَّعة ميزة تنافسية من خلال منح العمال البيانات والرؤى المناسبة في الوقت المناسب. يمكن للعمليات الذكية أن تجعل الموظفين أكثر مشاركة، مما يتيح لهم التركيز على التحسينات التي تنشئ قيمة أكبر للأعمال. تشمل مزايا العمليات الذكية ما يلي:
يَكمُن التحدي الأكبر للعمليات الذكية في أن تكنولوجيا المعلومات وتكنولوجيا التشغيل الخاصة بالشركة المصنعة تتم إدارتها غالبًا من أقسام مُختلفة، لكل منها أولوياته الخاصة. بل قد تدير تلك الإدارات شبكات مستقلة وعمليات شراء وموازنة. تشمل التحديات الأخرى:
يمكن تطبيق مفاهيم العمليات الذكية خارج التصنيع. على سبيل المثال، يمكن أن يستفيد مجال الصيانة المرتبط ارتباطًا وثيقًا من نفس الإمكانات الخاصة بالتنبؤ بالوقت الذي قد تتعطل فيه الآلات وتوزيع طواقم الإصلاح لمنعها. يمكن استخدام البيانات التي يتم تغذيتها من الأصول في هذا المجال، مثل أبراج الهاتف الخليوي ومحركات الطائرات لتحسين هذه الأصول وزيادة وقت التشغيل.
يمكن للصناعات الأخرى التي تركز على المنتجات أيضًا تطبيق أفكار العمليات الذكية على سلاسل التوريد الخاصة بها. في مجال الرعاية الصحية، على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تطبيق علامات تحديد الهوية بموجات الراديو على اللوازم الطبية واستخدام التعويض الآلي والجمع الآلي إلى توفير كبير في العمالة والتكاليف مع المساعدة في تحسين نتائج المرضى. أو يمكن لشركة طاقة استخدام توأم رقمي لتوفير عرض مُنفصل لجميع أجزاء المكونات داخل محول مُعطَّل، ومعرفة الجزء الذي يتعطَّل بدقة، وإرسال طاقم إصلاح، حتى إنشاء أمر شراء لقطع الغيار.
تقدم Oracle مجموعة مُتكاملة من تطبيقات التصنيع المستندة إلى السحابة. توفر Oracle Smart Operations مجموعة جديدة من الإمكانات المُضمنة في Oracle Cloud Supply Chain & Manufacturing. تزيد الوظيفة الجديدة الأداء التشغيلي وتساعد القوى العاملة في اتخاذ قرارات تنفيذ ذكية وفي الوقت المناسب. إذ تجمع بين البيانات التشغيلية في الوقت الفعلي وبيانات الأعمال والتحليلات المُتقدمة لتقديم التوصيات وتبسيط العمليات وزيادة الأتمتة عبر سلسلة التوريد والتصنيع.
تشترك مجموعة تطبيقات Oracle السحابية في نموذج بيانات واحد، مما يوفر البنية الموحَّدة اللازمة لربط IT وOT. تضيف Oracle أيضًا إمكانات الذكاء الاصطناعي التوليدي إلى مجموعة تطبيقاتها السحابية. توفر حلول Oracle للتصنيع الصناعي، إلى جانب حل تحليلات البيانات من Oracle لشركات التصنيع رؤى عميقة وتنبيهات تلقائية ومستويات عالية من أتمتة العمليات وواجهة مستخدم سهلة الاستخدام مُصممة لتسهيل وظائف العمال.
ما المقصود بعملية ذكية؟
تستخدم العملية الذكية على نطاق واسع البيانات التشغيلية وبيانات الأعمال لتنبيه الموظفين بالمواقف التي تحتاج إلى اهتمامهم وأتمتة المهام التي كانت تتطلب في السابق تدخلاً بشريًا. إنها حلقة تعليقات ذاتية من الحس والاستجابة والقرار والتنفيذ.
ما الأسس الخمسة للعمليات الذكية؟
تمثل الأسس الخمسة سلسلة العمليات الرقمية التي تربط تكنولوجيا المعلومات (IT) والتكنولوجيا التشغيلية (OT)؛ ومحطات عمل المشغل التي تنبِّه الموظفين بالمشكلات المحتملة وتوصي بالتحسينات؛ وواجهة مستخدم سهلة الاستخدام على الموظفين؛ ومجموعة موحَّدة من التقنيات السحابية في نموذج بيانات واحد؛ والتحليلات المستندة إلى الذكاء الاصطناعي، والتي تتداخل مع بيانات IT وOT المتصلة.
ما المقصود بإدارة العمليات الذكية؟
تمثل إدارة العمليات الذكية مجال إدارة العمليات الذكية وتحسينها، بهدف أتمتة المهام المُعقدة التي كانت تحتاج في السابق إلى تدخل بشري. إنها خطوة نحو عمليات التصنيع "دون تدخل بشري" ذاتية.
ما المثال على التصنيع الذكي؟
يأتي المثال على التصنيع الذكي في خط إنتاج يستخدم أجهزة استشعار متصلة بالمعدات والآلات والمكونات المستخدمة لصُنع المنتج النهائي. تغذي أجهزة الاستشعار هذه البيانات مرة أخرى إلى عمال خطوط الإنتاج—على سبيل المثال، تنبههم إلى المشكلات المحتملة في الخط (مثل الجهاز على وشك التعطُّل).
هل الصناعة 4.0 هي نفسها التصنيع الذكي؟
لا، فالتصنيع الذكي هو أحد مكونات الصناعة 4.0. تشمل المكونات الأخرى الصيانة الذكية وإدارة سلسلة التوريد الذكية والخدمات اللوجستية المتصلة والطائرات بدون طيار والروبوتات والأمن الإلكتروني.
تعرَّف على الأولويات الست التي ينبغي على الشركات المصنعة الاستثمار فيها الآن.