خطوط تولید هوشمند؛ چرا آینده صنعت به طراحی سفارشی وابسته است؟

آیا خطوط تولید سنتی هنوز هم می‌توانند در دنیای مدرن رقابت کنند یا خط تولید هوشمند جای آن را گرفته است؟ بر اساس گزارش مجمع جهانی اقتصاد تا سال 2030 بیش از 75 درصد کارخانجات در سراسر دنیا از خط تولید هوشمند و طراحی سفارشی در صنعت استفاده می‌کنند. گسترش نیازهای مشتریان و توجه به ارائه پاسخ‌های مناسب به این نیازها باعث شده تا دیگر سیستم‌های سنتی توان پاسخگویی نداشته باشند. در نتیجه شاهد حضور سیستم‌های هوشمند و مبتنی بر اینترنت در بخش‌های مختلف تولید هستیم. در این مقاله ما قصد داریم به این سوال مهم پاسخ دهیم که چرا خط تولید هوشمند و طراحی سفارشی در صنعت آینده کارخانجات هستند.

آشنایی با مفهوم خطوط تولید هوشمند

خط تولید هوشمند به استفاده از فناوری‌ های نوین در تولید صنعت گفته می‌شود که فرآیندها را بهبود داده و نیاز به نیروی انسانی را کاهش می‌دهد. کاهش نیاز به نیروی انسانی به این معنا بوده که ماشین‌ها و هوش مصنوعی می‌توانند در همکاری با هم یک محصول را تولید کنند و نیروی انسانی تنها به عنوان ناظر حضور دارد.

در این زمینه کارخانه‌های تاریک که اولین بار در چین راه‌اندازی شده است به کارخانه‌ها و خطوط تولیدی گفته می‌شود که در آن‌ها همه مراحل کار توسط ربات‌ها و ماشین‌ها صورت می‌گیرد. البته این بدان معنا نیست که ما توانایی هوشمند کردن همه خطوط تولید را داریم زیرا در بسیاری از موارد نیاز به نیروی انسانی برای بررسی عملکرد صحیح وجود دارد.

با این حال اگر بتوان از ترکیب اینترنت اشیا، ربات‌ها و هوش مصنوعی در کنار هم استفاده کرد، می‌توان عملیات صنعتی مختلف را به صورت خودکار ارائه داد. وجود خط تولید هوشمند عملکرد را بهینه کرده و مصرف انرژی و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد. در نتیجه می‌توان به خط تولید سرعت بالاتری داد.

البته نباید فراموش کنیم که استفاده از فناوری های نوین در تولید صنعت باید گام به گام صورت بگیرد تا از بروز بحران جلوگیری کند. تعدیل میلیون‌ها کارگر از کارخانه‌ها بحران مالی شدیدی را در دنیا ایجاد می‌کند اما می‌توان بعضی از بخش‌های خط تولید را به برنامه‌ریزی به سیستم هوشمند تغییر داد.

چرا طراحی سفارشی در صنعت اهمیت دارد؟

در دنیای امروز برندها باید به سمت سفارشی سازی تولید بروند تا بتوانند همچنان در چرخه رقابت باقی بمانند. طراحی سفارشی در صنعت به معنای این است که یک محصول را به شکل بهینه‌تری تولید کرده و در اختیار مشتری قرار دهیم. شاید این سوال پیش بیاید که آیا این کار هزینه بیشتری برای برند ندارد؟

در پاسخ باید گفت به نوع برند و سطح اجتماعی آن بستگی دارد اما سفارشی سازی به تولید کننده این امکان را می‌دهد تا هدررفت را کاهش دهد. در نتیجه منابع اولیه را به شکل مناسبی برای تولید استفاده کند. البته در این مسیر نیاز به اینترنت اشیا و هوش مصنوعی دارد تا سرعت تولید بیش از پیش افزایش پیدا کند.

در حال حاضر از سفارشی سازی تولید در صنایعی مانند فشن استفاده می‌شود. به این صورت که مشتری با استفاده از AR/ VR لباس موردنظر خود را انتخاب کرده و سفارش تولید را به برند می‌دهد. تصور کنید اگر از این تکنولوژی در صنایع کاربردی دیگر مانند خوردوسازی نیز استفاده شود، احتمالا شاهد اتومبیل‌هایی با اندازه‌ها و فرم‌های مشخص هستیم.

فردی که قد کوتاه‌تری دارد، سوار نمونه کوچک‌تری از یک خودرو می‌شود اما آیا این کار قوانین رانندگی را تغییر نمی‌دهد؟ اگر یک ماشین بیش از اندازه بزرگ باشد، آیا می‌تواند در خیابان‌ها تردد کند؟ احتمالا این سوال را باید محققان به صورت دقیق‌تری پاسخ دهند و مشخص کنند که در چه صنایعی ما نمی‌توانیم از طراحی سفارشی استفاده کنیم.

اینترنت اشیا چیست؟ نقش تکنولوژی در طراحی سفارشی در صنعت

اینترنت اشیا (Internet of Things) که به اختصار به آن IoT گفته می‌شود، شبکه‌ای از سیستم‌ها و دستگاه‌های متصل به اینترنت بوده که می‌توانند به صورت هوشمند اطلاعات را جمع‌آوری کرده و آن‌ها را تحلیل کنند. از اینترنت اشیا می‌توان در ماشین آلات صنعتی، ربات‌ها و سیستم حمل ‌و نقل استفاده کرد.

هدف از استفاده اینترنت اشیا این است که بتوانیم اطلاعات بیشتری را جمع آوری کرده و آن‌ها را در راستای مورد نیاز تحلیل کنیم. به عنوان مثال در صنعت خودروسازی استفاده از IoT کمک می‌کند تا رفتار رانندگان را تحلیل کرده و خودرویی بهینه برای آن‌ها طراحی کرد. دکمه‌ها، ابزارها و دیگر اجزای خودرو درست به همان شکلی طراحی شده باشند که برای این راننده مناسب است.

علاوه بر این مزیت دیگر استفاده از اینترنت اشیا در صنعت این است که می‌توانیم واکنش‌های لحظه‌ای نشان دهیم. باز به سراغ مثالی از صنعت خودروسازی می‌رویم. تصور کنید فردی دارای یک بیماری نادر و خاص بوده که در آن حملات عصبی به فرد دست می‌دهد. اگر با استفاده از IoT نشانه‌های حمله را بررسی کرده باشیم می‌توانیم هر بار قبل از بروز حمله در هنگام رانندگی، سیستم هدایت را اتومات کنیم. همچنین با چند شماره تلفن ضروری تماس گرفته و شرایط را گزارش دهیم.

البته این همه کاربردهای اینترنت اشیا نیست و می‌توان به راحتی برای تغییرات مختلف از آن استفاده کرد. این قابلیت باعث می‌شود تا هم شرکت‌ها بیشتر با هم رقابت کنند و هم اینکه تجربه مشتری بهبود پیدا می‌کند.

در اجرای خطوط تولید هوشمند چه چالش‌ها و مشکلاتی وجود دارد؟

با اینکه از ابتدای این مقاله اشاره کردیم که خط تولید هوشمند یکی از نیازهای فعلی صنعت بوده اما نمی‌توانیم به چالش‌ها و مشکلاتی که در مسیر آن وجود دارد، اشاره نکنیم. با بررسی این چالش‌ها می‌توانیم بهتر و دقیق‌تر تصمیم بگیریم که باید به دنبال چه راهکارهایی باشیم.

بالا بودن هزینه‌های اولیه

هزینه‌های اولیه راه‌اندازی خط تولید هوشمند بسیار زیاد بوده و نیاز به سرمایه‌گذاری‌های کلان دارد. در نتیجه فقط کسب و کارهای بسیار بزرگ می‌توانند به سراغ آن بروند. خرید ربات‌ها، سنسورها، سیستم‌های هوش مصنوعی و پلتفرم‌هایی که این اطلاعات را ارائه دهند همگی هزینه‌های زیادی دارد. به این مورد باید هزینه آموزش نیروها را نیز اضافه کنیم.

نیاز به وجود زیرساخت‌های فناوری

استفاده از خط تولید هوشمند نیاز به زیرساخت‌های قوی فناوری دارد. به این معنا که باید یک شبکه ارتباطی قوی، پایگاه داده پیشرفته و امنیت سایبری بالایی وجود داشته باشد. اگر زیرساخت‌ها قدیمی باشند، امکان پردازش داده‌ها را ندارند و نمی‌توان خطوط تولید را هوشمند کرد.

عدم وجود هماهنگی بین سیستم‌های جدید و قدیم

یکی دیگر از مشکلات این است که تجهیزات قدیمی اما سیستم‌ها جدید هستند. در نتیجه این دو نمی‌توانند به هم متصل شده و به‌روزرسانی نمی‌شوند. از طرفی نو کردن همه تجهیزات قدیمی برای بسیاری از کارخانجات ممکن نیست، در نتیجه نمی‌توان از فناوری های نوین در تولید صنعت استفاده کرد.

کمبود نیروهای کاری متخصص در صنعت

مشکل کمبود نیروی کاری متخصص برای کار با هوش مصنوعی و تحلیل دیتا و سیستم یک مشکل جدی است. افراد زیادی با این مفاهیم آشنا هستند اما در این زمینه متخصص محسوب نمی‌شوند. بنابراین خط تولید نمی‌تواند هوشمند شود زیرا کسی نیست که روی آن نظارت داشته باشد.

مقاومت در برابر تغییر برای نیروهای کار

بسیاری از نیروهای کار این نگرانی را دارند که با وجود هوشمند سازی صنعتی شغل خود را از دست بدهند. این نگرانی کاملا قابل درک بوده و اگر به درستی مدیریت نشود، عدم همکاری نیروها را مشاهده خواهیم کرد. در این مسیر باید آموزش و فرهنگ‌سازی در اولویت بوده و این اطمینان داده شود که قرار نیست شغل خود را از دست بدهند.

مشکلات مدیریت داده‌های عظیم

هنگامی که به سراغ استفاده از اینترنت اشیا و خط تولید هوشمند می‌رویم، حجم بسیار بزرگی از اطلاعات تولید می‌شوند که باید به صورت مداوم بررسی و آنالیز شوند. در صورتی که این داده‌ها مدیریت نشوند تبدیل به زباله شده و کارکرد سیستم‌ها را با مشکل روبرو می‌کنند. بنابراین باید کسب وکار بتواند با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی داده‌ها را تحلیل کرده و راهکار ارائه دهد.

چالش‌های محیط زیستی و پایداری

 با اینکه هوشمند کردن خط تولید می‌تواند مصرف انرژی را کاهش دهد اما در عین حال باید مراقب تولید زباله‌های الکترونیکی باشیم. در صورتی که این زباله‌ها بیش از اندازه باشند، مشکلات زیست محیطی جدی رخ می‌دهد.

مزایای بهره‌مندی از خطوط تولید هوشمند در صنعت

با وجود چالش‌هایی که در مسیر استفاده از خط تولید هوشمند وجود دارد، نمی‌توانیم در نظر نگیریم که مزایا و جنبه‌های مثبت بسیار زیادی دارد. این مزایا به صورت کلی روند تولید و طراحی سفارشی در صنعت را بهبود می‌دهد.

·        کاهش هزینه‌ها: با استفاده از سیستم‌های هوشمند مانند ربات‌ها و اینترنت اشیا می‌توان هزینه‌های عملیاتی را کاهش داد.

·        کاهش خطای انسانی: برای کاهش خطاهای انسانی یک روش بسیار کاربردی استفاده از سیستم‌های نظارتی هوشمند و سنسورها است. این عوامل می‌توانند خطاها را در مراحل اولیه شناسایی کرده و از تولید محصول معیوب جلوگیری کنند.

·        افزایش سرعت تولید: اتوماسین و خط تولید هوشمند می‌تواند سرعت تولید محصولات را به شدت افزایش دهد. این کار مراحل تولید را به صورت سریع‌تری کنترل و مدیریت می‌کند.

·        افزایش ایمنی: جلوگیری از آسیب‌های جانی برای نیروهای انسانی به خصوص در بخش‌های خطرناک خط تولید با وجود ربات‌ها برطرف می‌شود.

·        افزایش رقابت صنعتی: هرچه شرکت‌ها بیشتر از سفارشی سازی تولید و خط تولید هوشمند بیشتر استفاده کنند، بهتر و بیشتر می‌توانند در عرصه بین‌المللی رقابت کنند.

نتیجه گیری

با اینکه اجرای خط تولید هوشمند و سفارشی سازی تولید در کارخانه‌ها چالش‌ها و مشکلات زیادی را به همراه دارد اما می‌تواند در طولانی مدت هزینه‌ها را کاهش دهد. به همین دلیل باید از همین الان کسب و کارها به سمت هوشمندسازی و استفاده از هوش مصنوعی برای ایجاد تجربه منحصربه‌فرد بروند. نظر شما چیست؟ آیا در ایران امکان‌پذیر است؟ چه چالش‌هایی در این مسیر وجود دارد؟ نظرات خود را در کامنت با ما در میان بگذارید.