کارخانه هوشمند در واقع یک مرکز تولید هوشمند و دیجیتال است که از دستگاه‌ها، ماشین‌آلات و سیستم‌های تولیدی برای جمع‌آوری و به اشتراک‌گذاری مداوم اطلاعات استفاده می‌کند. در ادامه از این اطلاعات به‌دست‌آمده برای بهبود فرایندها و تصمیم‌گیری‌ها در یک کارخانه استفاده می‌شود. امروزه روش‌ها و متدهای مختلفی برای هوشمندسازی کارخانه استفاده می‌شود که هریک دارای مزایا و معایب مخصوص به خود هستند.
در این مقاله، اطلاعاتی در خصوص مشخصات و ویژگی‌ها، همچنین مزایا و معایب کارخانه دیجیتال به دست خواهید آورد.
هوشمندسازی چیست؟
بهطورکلی هوشمندسازی عملیاتی است که در آن تلاش می‌شود تا فعالیت‌های انجام‌شده توسط تجهیزات مختلف را خودکار کرده و به عبارتی یک سیستم اتوماسیون را پیاده کرد. البته امروزه تجهیزات هوشمند می‌توانند عملیات پیچیده‌تر و پیشرفته‌تری را نیز انجام دهند. هوشمندسازی در صنعت، کارخانه‌ها، کشاورزی، ساختمان‌های مسکونی و تجاری و … کاربردهای گسترده‌ای دارد. در این مقاله به هوشمند شدن کارخانه‌ها پرداخته می‌شود.
هوشمندسازی کارخانه و نکاتی پیرامون آن
هوشمند سازی کارخانه در واقع فرایندی است که در آن اطلاعات و داده‌ها از طریق انواع تجهیزاتی که در یک کارخانه وجود دارند جمع‌آوری شده و از این اطلاعات برای به دست آوردن بینشی عمیق در راستای بهبود تصمیم‌گیری‌ها استفاده می‌شود. تکنولوژی‌های مختلفی در حوزه هوشمند سازی یک کارخانه استفاده می‌شوند که از جمله آنها می‌توان به هوش مصنوعی، تجزیه‌وتحلیل دادههای کلان (بیگ دیتا)، محاسبات ابری و اینترنت اشیا صنعتی اشاره کرد.
مهم‌ترین مشخصات یک کارخانه دیجیتال
بهطورکلی برای هوشمندسازی کارخانه چند مشخصه مهم وجود دارد که حتما باید به آنها دقت داشت. این چند مشخصه شامل موارد زیر هستند:
- ارتباط کارگران و تجهیزات کارخانه: در یک کارخانه دیجیتال استفاده از متدهای رایانش ابری و حسگرهای اینترنت اشیا امکان انتقال داده‌ها از ماشین‌آلات به کارگران و اپراتورها را فراهم می‌کند. حسگرها می‌توانند اطلاعاتی آنلاین را در خصوص متغیرهایی مانند دمای ماشین، لرزش، سطح موجودی و … را ارائه دهند. این اطلاعات می‌تواند برای بهبود روند تولید و البته نگهداری بهتر از تجهیزات کارخانه مفید باشد.
- تجزیه‌وتحلیل داده: حسگرها، اطلاعاتی را به اپراتورها منتقل می‌کنند که در دنیای مدرن این اطلاعات مانند طلا هستند. این داده‌ها بینشی عمیق و هوشمندی در زمان بلادرنگ (real time) را در خصوص عملیات تولید ارائه می‌دهند. قابلیت اطمینان این داده‌ها بیشتر است؛ چراکه به‌صورت خودکار جمع‌آوری شده و خطای انسانی ندارند.
- اتوماسیون و ربات‌های خودکار: از دیگر مشخصات مهم در هوشمندسازی کارخانه پیاده‌سازی سیستم اتوماسیون است. ربات‌ها می‌توانند به‌صورت خستگی‌ناپذیر و با دقتی بسیار بالاتر از کارگرهای انسانی کارکرده و عملیات تکراری را به بهترین شکل ممکن انجام دهند. از طرف دیگر ربات‌های صنعتی امروزه قادر هستند تا فعالیت‌هایی فراتر از کارها و فعالیت‌های تکراری را انجام دهند. آنها با متدهای یادگیری ماشین و هوش مصنوعی ترکیب شده و می‌توانند وظایف پیشرفته‌تری را نیز انجام دهند.
مزایای کارخانه هوشمند
یک کارخانه هوشمند می‌تواند دنیای دیجیتال و فیزیکی را به منظور نظارت بر کل فرایند تولید، از مدیریت زنجیره تامین گرفته تا ابزارهای تولید و حتی مدیریت نحوه کار اپراتورها به هم متصل کند. امروزه سیستم‌های تولیدی کاملا یکپارچه و هوشمند دارای مزایای وسیعی هستند که از جمله آنها می‌توان به سازگاری بهتر و بهینه‌سازی آسان‌تر چنین سیستم‌هایی اشاره کرد.
به مواردی از مزایای یک کارخانه دیجیتال می پردازیم :
بهبود بهره‌وری کارخانه
یکی از اصلی‌ترین مزایای هوشمندسازی کارخانه را می‌توان به بهبود بهره‌وری آن دانست. استفاده از سیستم‌های برنامه‌ریزی هوشمند و کنترل دیجیتال در یک کارخانه هوشمند می‌تواند روی شبکه عملیاتی یک کارخانه اثرگذار بوده و عملکرد آن را بهبود دهد. این سیستم‌ها قادر هستند تا تمامی فعالیت‌ها از برنامه‌ریزی گرفته تا تولید و همین‌طور ورودی و خروجی کالاها را کنترل کنند. شفافیت نهایی این عملیات نیز می‌تواند انگیزه دیگر کارخانه‌ها برای هوشمندسازی باشد.
کاهش هزینه‌ها
هر زمان که صحبت از بهبود کارایی می‌شود در کنار آن معمولا مسئله کاهش هزینه‌ها نیز مطرح خواهد شد. بهطورکلی در هوشمندسازی کارخانه شما شاهد این خواهید بود که هزینه‌های کارخانه شما نیز کاهش پیدا می‌کند. مدیریت و نظارت بهتر روی عملکرد تجهیزات و نیروهای انسانی، تعمیر به موقع تجهیزات در صورت نیاز، کنترل ورودی و خروجی کارخانه، کنترل انبار و مواد اولیه، کنترل کیفیت تولید و سایر عملیاتی از این قبیل همگی جز عواملی هستند که روی کاهش هزینه‌های یک کارخانه اثرگذار خواهند بود.
تمرکز روی فعالیت‌های پیشرفته‌تر
همان‌طور که در بخش قبلی نیز درباره این موضوع صحبت کردیم در یک کارخانه دیجیتال شما شاهد این خواهید بود که بسیاری از عملیات تکراری و حتی وظایف پیچیده‌تر توسط ربات‌ها و سیستم‌های مبتنی بر اتوماسیون قابل انجام هستند و نیازی نیست که نیروی انسانی درگیر چنین وظایفی شود. همین عامل نیز باعث می‌شود تا در چنین کارخانه‌ای نیروی انسانی بیشتر روی فعالیت‌های پیچیده‌تر که نیاز به خلاقیت بیشتر دارند تمرکز داشته باشند و باعث پیشرفت و بهبود شرایط کارخانه شوند.
کاهش خطاهای انسانی
خطاهای انسانی همواره بخش قابل‌توجهی از هزینه‌ها و مشکلات کارخانه‌های مختلف را تشکیل می‌دادند و در طول تاریخ نیز چنین خطاهایی همواره باعث بروز مشکلات زیادی در صنایع مختلف شده‌اند. امروزه با هوشمندسازی کارخانه ها می‌توان تا حد زیادی این خطاهای انسانی را کاهش داد. از آنجایی که تجهیزات و ماشین‌آلات به کار رفته در این کارخانه‌ها همگی مبتنی بر هوش مصنوعی و حسگرهای دقیق هستند دقت بالایی را نسبت به نیروی کار انسانی به شما ارائه خواهند داد.
پیشنهاد مطالعه: کاربردهای هوش مصنوعی در کارخانه
حل سریع‌تر مسائل
ازآنجایی‌که در چنین کارخانه‌ای همه چیز در زمان بلادرنگ یا همان Real time است به شما اجازه می‌دهد تا بتوانید سریع‌تر مشکلات را شناسایی کرده و در خصوص آنها تصمیم‌گیری کنید. یکی از اصلی‌ترین دلایلی که برای این موضوع وجود دارد تماس‌های آسان‌تر و سریع‌تر برای کمک، ایجاد کانال‌های جدیدی ارتباطی، دسترسی آسان به سوابق دیجیتال و البته بهره‌وری بهتر در این کارخانه‌ها اشاره کرد. همگی این عوامل باعث می‌شوند تا با هوشمند سازی کارخانه مسائل و مشکلات آن سریع‌تر حل شوند.
ایمنی و کنترل کیفیت بهتر
با هوشمندسازی کارخانه سیستم‌های تولیدی هوشمند داده‌ها را به‌صورت خودکار جمع‌آوری می‌کنند. شما می‌توانید از این داده‌ها برای افزایش ایمنی و بهبود کیفیت تولید استفاده کنید. شما می‌توانید ساختارهای گزارش‌دهی خودکار را سفارشی کرده و روال‌های کنترل کیفیت را نیز در سیستم خود ایجاد کنید. تجزیه و تحلیل داده‌ها نیز می‌تواند به میزان زیادی روی اقدامات امنیتی در یک کارخانه موثر واقع شود.
تحویل به‌موقع محصولات
یکی از مهم‌ترین مزایای هوشمندسازی کارخانه و تولید هوشمند محصولات مختلف این است که استفاده از دارایی‌ها را بهینه کرده و همین عامل نیز اطمینان بیشتری را در مورد تحویل به‌موقع محصولات به مشتری ارائه می‌دهد. با استفاده از دادههای جامع‌تری که درباره روند تولید محصولات در اختیار دارید می‌توانید روش‌های تحویل برای داشتن کارایی بهتر تغییر دهید.
بهینه‌سازی مصرف انرژی
در یک عملیات تولید هوشمند که پس از هوشمندسازی یک کارخانه اتفاق می‌افتد تمام قسمت‌های سیستم و تجهیزات مختلف را می‌توان برای حداکثر بهره‌وری انرژی تجزیه‌وتحلیل کرد. همه چیز از روشن و خاموش‌کردن چراغ‌های کارخانه گرفته تا تصمیم‌گیری درباره زمان تولید محصولات بر اساس دادههای آنلاین کنترل می‌شود و همین عامل نیز می‌تواند به طور مستقیم روی صرفه‌جویی در مصرف انرژی اثرگذار باشد.
بهطورکلی باید دقت داشته باشید که مزایای تولید هوشمند و کارخانه دیجیتال با نبوغ انسان افزایش پیدا می‌کند. تولید هوشمند می‌تواند کارایی و بهره‌وری یک کارخانه را افزایش دهد؛ ولی نباید فراموش کنید که موفقیت نهایی یک کارخانه به خلاقیت و دانش نیروی انسانی متکی است و به همین علت نیز نباید اهمیت آن را نادیده گرفت.
معایب کارخانه هوشمند
یک کارخانه دیجیتال در کنار تمام مزایای خود ممکن است معایبی نیز داشته باشد. به تعدادی از معایب آن می‌پردازیم:
هوشمندسازی کارخانه نیازمند صرف سرمایه زیادی است
در کنار تمام مزایایی که هوشمندسازی کارخانه می‌تواند داشته باشد نباید معایب آن را نیز نادیده بگیرید. یکی از مهم‌ترین این معایب این است که برای ساخت یک کارخانه که به‌صورت هوشمند کار کند نیازمند سرمایه‌گذاری قابل‌توجهی خواهید بود. شما باید فناوری‌ها و تکنولوژی‌های جدید را خریداری کرده و آنها را نصب کنید. از طرفی باید هزینه‌ای را صرف آموزش نیروهای خود برای استفاده از این تجهیزات کنید. هزینه‌های مربوط به برنامه‌ریزی و سازگاری تجهیزات قدیمی با تکنولوژی‌های جدید را نیز باید به این هزینه‌ها اضافه کنید.
با این وجود شما با یک نیازسنجی مناسب و البته مشورت گرفتن از افرادی که تجربه و تخصص بیشتری در این زمینه دارند می‌توانید تا حد زیادی هزینه‌های خود را کاهش داده و با قیمت مناسب‌تری عملیات هوشمندسازی را برای کارخانه خود انجام دهید.
پیچیدگی درک تصمیمات پس از هوشمندسازی کارخانه
شاید یکی از بزرگ‌ترین ایرادات یک کارخانه هوشمند پیچیدگی درک تصمیمات در طی فرایند تحول باشد. تعریف تصویر هدف و انتخاب فعالیت‌های دیجیتالی پایه‌ای بدون شک یک چالش بسیار بزرگ برای هر کارخانه‌ای خواهد بود. اول از همه در بسیاری از موارد شما باید یک دید کلی از امکانات و راهکارهای فنی موجود در بازار تهیه کنید که معمولا چنین دید کلی وجود ندارد و شما باید طی تجربه این بینش را به دست بیاورید.
به همین علت نیز بسیاری از مدیران از این موضوع می‌ترسند که نتوانند اثربخشی راه‌حل‌های فردی و مبتنی بر نیروی انسانی را در کارخانه‌های هوشمند نیز دریافت کنند. از طرف دیگر این ترس نیز به وجود می‌آید که کمبود دانش و تجربه در زمینه فعالیت‌های دیجیتالی ممکن است در نهایت به شکست خوردن کارخانه‌های هوشمند و دیجیتال منجر شود. تمامی این عوامل ممکن است مدیران کارخانه‌ها را در خصوص هوشمندسازی کارخانه دودل کرده و باعث شود تا آنها از انجام چنین کاری منصرف شوند. با این وجود مدیران باید بیش از هر چیز به مزایای مهم هوشمندسازی توجه داشته باشند.
خلاصه مطلب
هوشمندسازی کارخانه در واقع فرایند نصب و استفاده از تجهیزات و ماشین‌آلات هوشمند، مبتنی بر یادگیری ماشین و خودکار به‌جای نیروی انسانی است که می‌تواند مزایای زیادی به همراه داشته باشد. از جمله مزایای مهم کارخانه هوشمند می‌توان به کاهش هزینه‌ها، تصمیم‌گیری بهینه و سریع، تحویل به‌موقع محصولات، ایمنی بیشتر، بهبود بهره‌وری، کاهش خطاهای انسانی و … اشاره کرد. از طرف دیگر کارخانه دیجیتال معایبی از جمله سرمایه‌گذاری با مبلغ بالا و البته پیچیدگی‌های زیاد در ابتدای کار را نیز دارا است.
ممنون از مقاله مفیدتون
با تشکر از نظرتون
شما می‌توانید مقاله جدید ما را نیز از لینک زیر مطالعه نمایید.
انبار هوشمند چیست؟
هوشمندسازی رو به زبان ساده تعریف کنید لطفا
سلام کاربر عزیز
به فرایند خودکار کردن عملیات در محیط‌های مختلف، هوشمندکردن تجهیزاتی که در زمینه‌های مختلف استفاده می‌شوند و استفاده بهینه از تجهیزات و دستگاه‌های مختلف هوشمند سازی گفته می‌شود.
مطالعه بیشتر در لینک : هوشمند سازی یا هوشمند شدن