تحويل الصناعة التحويلية: قوة الذكاء الاصطناعي والروبوتات
في الصناعة التحويلية، يشير الذكاء الاصطناعي (AI) إلى قدرة الآلة على التفكير كإنسان، والاستجابة بشكل مستقل للأحداث الداخلية والخارجية على حد سواء، والتنبؤ بالأحداث المستقبلية. يمكن للروبوتات تحديد المشكلات والعمل على حلها عندما تتعطل أداة أو يحدث أي شيء غير متوقع - أو ربما حتى شيء غير متوقع.
يعد أتمتة المهام الصعبة وتحديد الأنماط الخفية في سير العمل أو عمليات الإنتاج جانبين من جوانب الذكاء الاصطناعي المستخدمة في الصناعة التحويلية.
بفضل الذكاء الاصطناعي وذكاء الآلة، يتمتع المصنعون اليوم بقدرة لا مثيل لها على زيادة الإنتاجية وإدارة سلسلة التوريد وتسريع البحث والتطوير.
ما الذي يبرر استخدام الذكاء الاصطناعي في القطاع الصناعي؟
في الصناعة الصناعية، يتعامل الذكاء الاصطناعي (AI) مع وظائف تشمل اللحام والطلاء والتجميع ومناولة المواد. وهي تنجز ذلك بدقة تضاهي أعظم العمال البشريين.
بالإضافة إلى ذلك، فإن الذكاء الاصطناعي قادر على التحكم في سير العمل دون أي أخطاء أو تأخير. لا تحتاج الآلات إلى الراحة؛ يمكنك دفعها إلى أقصى حدودها دون القلق بشأن كيفية تأثير ذلك على صحتها أو أدائها.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن للذكاء الاصطناعي مساعدة الشركات المصنعة في تتبع الإجراءات المعقدة أو المعدات أو سير العمل في الوقت الفعلي، مما يسمح لها باكتشاف المخاطر وتنفيذ استراتيجيات الصيانة الوقائية المستندة إلى البيانات.
يمكن للذكاء الاصطناعي توفير الوقت في القطاع الصناعي بسبب هذه الجوانب المفيدة.
ما هي تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التصنيع؟
- الصيانة التنبؤية: الصيانة التنبؤية هي ميزة كبيرة للذكاء الاصطناعي للصناعة الصناعية. وبذلك، يمكن للشركات أن تفهم بشكل أفضل حالة أجهزتها، وتقليل وقت التوقف عن العمل، وزيادة استخدام الأصول إلى أقصى حد.
- كفاءة الطاقة: يمكن تحسين كفاءة استخدام الطاقة في المصنع بمساعدة الذكاء الاصطناعي. يمكن لشركات التصنيع تبسيط وأتمتة العمليات الروتينية مثل إدارة سلسلة التوريد وتصميم العمليات وإدارة الموارد من خلال "الاستماع" إلى معداتها وفهم مجموعات البيانات الضخمة.
- التعبئة والتغليف: من خلال تمكين الشركات المصنعة من رؤية وسماع ولمس المعدات وأحزمة النقل، فإن إنترنت الأشياء (IoT) يمكنهم من تحسين عملية التعبئة والتغليف.
- مراقبة الجودة: يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي في الصناعة التحويلية لتحديد أولويات العيوب وتحديد أنماطها، مما يوفر على الشركات الوقت والمال. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يعزز الإنتاجية ويقلل من احتمالية إطلاق سلع معيبة في السوق عن طريق تحسين إجراءات الفحص.
عمل الذكاء الاصطناعي والروبوتات في مجال الصناعة التحويلية
فيما يلي عدد قليل من الشركات الرئيسية التي تستخدم أساليب قائمة على التعلم الآلي للنهوض بالصناعة التحويلية. وهي تشمل سيمنز وجنرال إلكتريك. فيما يلي تفاصيل حول كيفية استخدام الشركات المختلفة لهذه التقنية الجديدة:
سيمنز
يراقبون مصنع الصلب الخاص بهم باستخدام شبكة عصبية. لقد تمكنوا من بناء الذكاء الاصطناعي لأغراض التصنيع بفضل هذا. قدمت سيمنز Mindsphere، وهي سحابة ذكية مصممة لتتبع أساطيل الآلات لتلبية احتياجات الصيانة. Mindsphere قيد الاختبار الآن. هدفهم الرئيسي هو تتبع وتوثيق وفحص جميع الأنشطة المتصلة من التصميم إلى الاسترداد. حتى يتمكنوا من تحديد وتصحيح أي أخطاء بسرعة. أهم إنجاز لشركة سيمنز يتعلق بالذكاء الاصطناعي هو القدرة على تقليل الانبعاثات من توربينات غاز معينة بشكل أفضل من أي شخص. تتضمن أحدث توربينات الغاز 500 جهاز استشعار تقيس باستمرار درجة الحرارة والضغط والمتغيرات الأخرى.
تدعي قصة نُشرت على موقع سيمنز على الإنترنت أن العلماء ابتكروا روبوتًا ثنائي الذراعين مزودًا بذكاء اصطناعي يمكنه إنتاج سلع دون الحاجة إلى البرمجة. يتم تقسيم المهمة بين ذراعي الروبوت بشكل مستقل، ويتم الانتهاء منها بشكل أسرع كفريق واحد. في شركة Siemens Corporate Technology (CT)، قسم الأبحاث الدولية للشركة، في ميونيخ، تم عرض وظيفة الأيدي. تم إنجاز التحسين المستقل لتوربينات الغاز، بالإضافة إلى مراقبة وصيانة الشبكة الذكية والوحدات الصناعية الأخرى، بمساعدة الذكاء الاصطناعي. تستخدم سيمنز الذكاء الاصطناعي في العديد من الصناعات وتقوم بترقية شبكة الطاقة من خلال تزويدها بأدوات لمراقبة الشبكة وإدارتها.
جنرال إلكتريك (GE)
هدفهم الأساسي هو تحويلهم إلى وحدات ذكية، ولديهم أكثر من 500 مصنع حول العالم. طورت جنرال إلكتريك مجموعة Brilliant Production كنظام لمراقبة وإدارة كل جانب من جوانب عملية التصنيع ومعالجة أي مشاكل أو أوجه قصور قبل ظهورها. الغرض من مجموعة Brilliant Manufacturing من جنرال إلكتريك هو دمج التصميم والهندسة والتصنيع وسلسلة التوريد والتوزيع والخدمات في نظام ذكي واحد وقابل للتطوير في جميع أنحاء العالم. تشير التقارير الأخيرة إلى أنه يتم بذل جهود للتحقق من المواقع التي يصعب الوصول إليها باستخدام الطائرات بدون طيار والروبوتات الزاحفة والذكاء الاصطناعي والتحليلات التنبؤية. ستكون الوحدات الصناعية قادرة على تحسين وصيانة نفسها نتيجة لذلك. تأسست شركة Avitas Systems بواسطة GE Ventures لاستخدام الروبوتات والذكاء الاصطناعي للنهوض بقطاع خدمات التفتيش.
إنهم يقومون بتطوير نظام قائم على السحابة سيصل إلى البيانات ويحللها من أجهزة الاستشعار الموجودة على تلك الطائرات بدون طيار المستضافة على برنامج Predix من جنرال إلكتريك. يمكن للطائرات بدون طيار غير المأهولة المزودة بأجهزة استشعار تحمل الحرارة بسهولة. يمكنهم استخدام كاميرات تعمل بالأشعة تحت الحمراء وأجهزة استشعار أخرى للعثور على المشكلات قبل ظهورها. سيتم جمع البيانات بواسطة هذه الطائرات بدون طيار وتغذيتها إلى منصة Avitas Systems. يتتبع النظام التغييرات بمرور الوقت ويقترح الفحص والصيانة بناءً على البيانات.
حالات استخدام الصناعة التحويلية العالمية لعام 2020
يعتقد العديد من المستجيبين (59 بالمائة) أن مراقبة الجودة هي أهم تطبيق للذكاء الاصطناعي في القطاع الصناعي. في معظم الحالات، تشير مراقبة الجودة إلى وضع تدابير تعمل على توحيد الإنتاج. يمكن للذكاء الاصطناعي، على سبيل المثال، أن يساعد في تعزيز مراقبة الجودة الشاملة باستخدام الكاميرات الذكية لتحسين إجراءات الفحص، مما يؤدي إلى خفض التكاليف. يشتمل القطاع الصناعي على الشركات التي تحول المواد الخام والأجزاء المكونة إلى سلع تامة الصنع.
معروض 1
ما هي الفوائد التي يمكن أن يجلبها الذكاء الاصطناعي للتصنيع؟
- إزالة الاختناقات: في عصر الصناعة 4.0، تم استبدال الاختناقات بفرص جديدة يسهل تحديدها وتحليلها والاستفادة منها.
- إزالة المصاريف الخفية: يمكن للمصنعين الكشف عن التكاليف الخفية في عملياتهم والتي غالبًا ما تمر دون أن يلاحظها أحد عندما يفكرون فقط في التكاليف العادية باستخدام قوة تحليلات البيانات.
- تقليل المشاكل: نظرًا لأن الشركات المصنعة يمكنها الآن تحديد مصدر الأخطاء، فمن غير المرجح أن تحدث مرة أخرى.
- توقع: يتمتع الذكاء الاصطناعي بالقدرة على التنبؤ بمجموعة متنوعة من المواقف، بما في ذلك التسربات الكيميائية والحرائق والأعطال في الآلات وفشل المكونات.
ما هي تحديات استخدام الذكاء الاصطناعي في القطاع الصناعي؟
هل سيؤدي الذكاء الاصطناعي إلى عدد كبير من فقدان الوظائف؟ للإجابة على هذا الموضوع، يجب علينا أولاً تحديد "الأتمتة الكاملة"، وهو المصطلح المستخدم لوصف كل عملية أو وظيفة تم أتمتتها بالكامل باستخدام الروبوتات والذكاء الاصطناعي. لا يمكن للمصنعين توقع ذلك لأن "الأشخاص بالإضافة إلى الذكاء الاصطناعي" يزيدون الإنتاجية بنسبة 30٪. ومع ذلك، فإن نسبة 30٪ لا تلمح إلى مبلغ محدد. في السنوات القادمة، سوف يرتفع بسبب زيادة الاستثمارات والبحث. لذلك، لا تشكل الأتمتة الكاملة خطرًا على الوظائف.
هل ستزداد المخاوف الأمنية بسبب الذكاء الاصطناعي؟ من الضروري التمييز بين الأمن المادي والهجمات الإلكترونية عند معالجة المشاكل الأمنية لهذا السؤال. نظرًا لأن الأشخاص سيكونون مسؤولين عن تشغيل روبوتات المصنع على أساس يومي، فمن المرجح أن يكون الأمن المادي مصدر قلق. على الجانب الآخر، تتأثر معظم البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات بالهجمات الإلكترونية. يمكن للذكاء الاصطناعي أن يقلل من احتمالية وقوع هجمات إلكترونية لأنه يستخدم بيانات ضخمة في عملياته.
من المعقول أن نتوقع أن العمليات الصناعية ستتغير مع تزايد ترسخ الذكاء الاصطناعي في حياتنا اليومية.
تتخذ الشركات حاليًا خطوات حذرة وتقوم بإجراء تعديلات طفيفة بدلاً من المضي قدمًا بالكامل. لا يزال تطوير الذكاء الاصطناعي يتطلب الكثير من العمل. لا يوجد حتى الآن فائز مؤكد نتيجة لذلك.
لكن صناع القرار بحاجة إلى فهم أن الذكاء الاصطناعي ليس تقنية "مرة واحدة وانتهت". وسوف يتطلب المزيد من المال والتفاني في التحول الرقمي.
وفقًا لمدونة نشرها مطور برامج الذكاء الاصطناعي IPsoft، فإن "نقص المواهب وتقدم القوى العاملة في السن" يمثل مشكلة أخرى تواجه الذكاء الاصطناعي في الصناعة التحويلية. "يخشى الكثيرون من أنهم سيتخلفون عن الركب في هذه الثورة الجديدة حيث تبدأ الصناعة التحويلية بسرعة في التحول إلى العصر الرقمي، وتنتقل من العمل اليدوي إلى الأتمتة."
استنتاج
قد يساعد الذكاء الاصطناعي بشكل كبير في ضمان استدامة شركتك الصناعية حتى في مواجهة التحول المستمر. يوفر تحليلات تنبؤية لمساعدة الشركات المصنعة على اتخاذ قرارات أكثر حكمة. فوائد الذكاء الاصطناعي عديدة، تتراوح من إدارة العملاء إلى تصميم المنتجات. جودة العملية المحسنة، وسلسلة التوريد الأكثر كفاءة، والقدرة على التكيف، وما إلى ذلك هي بعض منها.
ولكن هناك عدد من المشكلات المتعلقة بتقنية الذكاء الاصطناعي. مكلفة وكذلك عرضة للاختراق. ولكن هذه العيوب تفوقها مزايا الذكاء الاصطناعي.
المؤلف: سونو كومار ساه