تصف الصناعة 4.0، الثورة الصناعية الرابعة، التحول في الطريقة التي ننتج بها البضائع ونديرها والتي يقودها دمج التقنيات الرقمية في جوهر عملية الإنتاج الصناعي. إن عملية الإنتاج هذه تتغير، وينظمها الترابط بين الآلات والأنظمة، وأتمتة الإنتاج، وآلات التعلم، وجمع البيانات في الوقت الحقيقي. تيسير الصناعة 4.0 إنترنت الأشياء (تقنيات عمليات)، وهي تقنية أساسية تربط بين الآلات والأنظمة والأشخاص من أجل تعزيز الإنتاج وتقليل النفايات وتعزيز الكفاءة في الصناعة.
تعتبر الصناعة 4.0 في جوهرها نظامًا رقميًا مترابطًا بالكامل، حيث تكون الأشياء غير الحية مثل الآلات والأجهزة وأجهزة الاستشعار والأشخاص الذين يعيشون ويتنفسون في تفاعل دائم. واستنادًا إلى التبادلات القائمة على البيانات، والتكيف الذاتي السائد وسهولة الوصول، يعد هذا النظام المتطور باستمرار بدرجات من المرونة لا يمكن تصورها سابقًا، اتصال والتعاون مع إمكانات هائلة لتحقيق مكاسب الكفاءة. وقد تم تصميمه أيضًا ليكون حجر الزاوية في المصنع الذكي - شبكة تغذيها البيانات وتسمح بتنظيم المصنع "الحقيقي" وتشغيله على أساس الأتمتة والتحسين الذاتي.
- الأتمتة والروبوتات
إحدى ركائز الصناعة 4.0 هي الأتمتة. تساعد الروبوتات المتقدمة والذكاء الاصطناعي الآلات على أداء مهام أكثر مرونة ودقة بشكل متزايد بشكل مستقل أو تحت إشراف بشري. يمكن للآلات أن تتولى مهام متكررة وخطيرة، مما يخلق فرصًا لإعادة تصميم أماكن العمل لتعزيز الإنتاجية والصحة. ويمكن للروبوتات أيضًا أن تكون مكملة للعمال البشريين، وتحقق مستويات من المرونة والاستقلالية التي قد تكون مستحيلة بالنسبة للبشر وحدهم، أو تعزيز التعاون لخلق كفاءة فوق طاقة البشر.
- التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي
تعلم الآلة و الذكاء الاصطناعي (منظمة العفو الدولية) يمكننا تحديد ما يجب علينا فعله بالبيانات التي نجمعها - مثل إجراء صيانة على جهاز من المحتمل أن يتعطل أو إجراء تعديلات على عملية الإنتاج قبل أن يصبح الخلل تناقضًا مكلفًا. يبدأ تحليل البيانات التي تم جمعها من أرضية الإنتاج بواسطة خوارزميات الذكاء الاصطناعي في وضع تنبؤات حول متى ستتعطل الآلة أو يمكن تحديد أفضل مسار للعمل قبل حدوث فشل في الجودة. تساعد هذه القدرة التنبؤية على تقليل وقت التوقف عن العمل وتضمن الحصول على مخرجات ذات قيمة عالية باستمرار.
العمود الفقري للصناعة 4.0: تكامل إنترنت الأشياء
تتضمن تقنية إنترنت الأشياء، وهي حجر الزاوية في الصناعة 4.0، توصيل الأجهزة والآلات لإنشاء شبكة يمكنها مشاركة البيانات بين الأجهزة ومع مستودعات البيانات المركزية. تهدف هذه الأجهزة، بدءًا من أجهزة الاستشعار البسيطة نسبيًا إلى الروبوتات المعقدة، إلى توفير المعلومات لبعضها البعض في الوقت الفعلي، مما يتيح للمصنعين الحصول على فهم أفضل لما يحدث في عمليات الإنتاج الخاصة بهم، ووضع تنبؤات حول الصيانة وتحسين الإنتاج من خلال توفير ردود الفعل العملية في الوقت الحقيقي للآلات.
أسس الصناعة 4.0:
- الأجهزة والآلات المتصلة بالشبكة: تعمل تقنية إنترنت الأشياء، الضرورية للصناعة 4.0، على ربط مجموعة واسعة من الأجهزة بدءًا من أجهزة الاستشعار البسيطة وحتى الروبوتات المتقدمة. يسمح هذا الاتصال البيني بتبادل البيانات في الوقت الفعلي، وتعزيز فهم العمليات، والصيانة التنبؤية، وتحسين الإنتاج.
- التصنيع القائم على البيانات: تُحدث البيانات في الوقت الفعلي التي يتم إنشاؤها ومشاركتها بين أجهزة إنترنت الأشياء ثورة في عمليات التصنيع. يتيح هذا الاتصال الصيانة التنبؤية، ويقلل وقت التوقف عن العمل، ويضمن جودة إنتاج متسقة من خلال مراقبة أداء المعدات في الوقت الفعلي.
قم بتحويل التصنيع باستخدام البيانات والاتصال في الوقت الفعلي
كما تعمل البيانات والاتصال في الوقت الفعلي المرتبطة بأجهزة إنترنت الأشياء على تعديل طريقة صنع الأشياء. من خلال أجهزة استشعار إنترنت الأشياء الموجودة في الآلات والمعدات، يمكن للمصنعين مراقبة استخدام هذه المعدات وأدائها وحالتها في الوقت الفعلي، مما يتيح الصيانة التنبؤية وتقليل وقت التوقف عن العمل، وإطالة العمر الإنتاجي للآلات مع ضمان جودة الإنتاج المتسقة.
علاوة على ذلك، يسمح اتصال إنترنت الأشياء بدمج كل مرحلة من مراحل العملية في المنتج، بحيث تكون سلسلة التوريد وأرضية المصنع والمستهلك النهائي جميعها متصلة في عملية تصنيع أكثر تكاملاً وأكثر مرونة وتستجيب بشكل أفضل لتغيرات الطلب و مستلزمات الإنتاج.
تعزيز الكفاءة التشغيلية والإنتاجية
أحد أبرز التطبيقات الناشئة لإنترنت الأشياء موجود في الصناعة 4.0 ويهدف إلى تحسين الكفاءة والإنتاجية. عادةً ما تكون المصانع أو مرافق الإنتاج الذكية التي تدعم إنترنت الأشياء مجهزة بنظام التشغيل الآلي والتحسين. ومن خلال تطبيق تقنيات إنترنت الأشياء، يمكن استبدال الكثير من العمل اليدوي بعمليات الآلة وبالتالي القضاء على الأخطاء البشرية في عملية الإنتاج ونقل المنتج على طول خط الإنتاج بسرعة أكبر. وهذا يسمح أيضًا بالتحسين في المستقبل إلى الحد الذي يمكن فيه تحسين الإنتاجية على المدى الطويل دون إضافة تكاليف العمالة.
علاوة على ذلك، تمكين إنترنت الأشياء تحليلات البيانات ستمكن الشركات المصنعة من تحسين عملياتها من البداية إلى النهاية. على سبيل المثال، يمكن لشبكات الإنتاج دراسة بيانات التدفق وتحديد أوجه القصور والهدر دون عناء، مما يؤدي إلى تحقيق وفورات للشركة والبيئة.
باختصار، يعمل إنترنت الأشياء والصناعة 4.0 على تعزيز الكفاءة والإنتاجية من خلال تمكين:
- الأتمتة والتحسين: يتيح إنترنت الأشياء تحويل المصانع إلى مرافق إنتاج ذكية، حيث تتم أتمتة المهام اليدوية، مما يقلل من الأخطاء البشرية ويعزز سرعة الإنتاج.
- تحليلات البيانات لتحسين العمليات: يتيح استخدام إنترنت الأشياء لتحليلات البيانات للمصنعين تحديد أوجه القصور والهدر، مما يؤدي إلى تحسينات تشغيلية وفوائد بيئية.
الابتكار الرائد والتخصيص
ولعل المجال الأكثر ابتكارًا في تقنيات إنترنت الأشياء يقع بالقرب من بوابات المصنع. يمكن للمصنعين الآن التعمق في جبال من بيانات المستهلك لفهم كيف ولماذا يستخدم العملاء المنتجات، مما يؤدي إلى أنواع جديدة من الاستخدام - وتوقعات المستهلك. وباستخدام هذه المعرفة القيمة، يمكن للشركات أن تصنع منتجات مصممة خصيصًا للأفراد، على نطاق تصنيع لم يكن متاحًا من قبل. وهذا بدوره يؤدي إلى مستويات أعلى من التخصيص في المنتجات وكيفية استخدامها.
لكن الصناعية تقنيات عمليات يشير أيضًا إلى الحاجة إلى تنسيق أكبر بين الآلات، ومن ثم الصناعة 4.0. يشمل التحول الذي يفرضه دمج إنترنت الأشياء في التصنيع مجموعة كبيرة من التحديات. وتدور هذه التحديات حول أمن البيانات والخصوصية؛ تطوير المهارة؛ وبناء البنية التحتية المناسبة، سواء في الأجهزة أو البرامج، لتحقيق أقصى استفادة من بيانات إنترنت الأشياء. إذا أمكن معالجة هذه التحديات في وقت مبكر، فيمكن للمصنعين جني فوائد إنترنت الأشياء والصناعة 4.0 بسرعة.
ومع تغير إنترنت الأشياء لمشهد التصنيع، فإن التآزر بينها وبين الصناعة 4.0 يمكن أن يكون بالتأكيد بداية لعصر جديد من التصنيع الحديث. ولن يؤدي التقاء هذه التقنيات إلى زيادة كفاءة عملية التصنيع فحسب، بل سيساعد أيضًا في الابتكار وتلبية متطلبات القوى العاملة والمستهلكين في جميع أنحاء العالم. مع كشف الثورة الصناعية الرابعة عن تعقيداتها، ليس هناك شك في أن دمج إنترنت الأشياء في الصناعة 4.0 سيكون من بين المحركات التي ستحدث ثورة في الصناعة التحويلية.
مقال بقلم ماجدة دابروسكا، كاتبة تقنية في WeKnow Media
علق على هذا المقال عبر X: IoTNow_
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.iot-now.com/2024/03/14/143182-iot-and-industry-4-0-create-a-transformed-manufacturing-landscape/
