تؤكد الثورة الصناعية الرابعة، المعروفة باسم الصناعة 4.0، أن المصانع الذكية عنصر أساسي لرفع كفاءة الإنتاج. وتتميز الصناعة 4.0 بدمج أحدث التقنيات في العمليات الصناعية لتعزيز الإنتاجية والمرونة، وتطوير إنترنت الأشياء (IoT) والذكاء الاصطناعي (AI) وتقنيات الروبوتات. وفي المصنع الذكي ضمن الصناعة 4.0، ترتبط الآلات والمعدات ببعضها وتتواصل فيما بينها ومع نظام تحكم مركزي، مما يتيح المراقبة والتتبع والتحليل واتخاذ القرارات في الوقت الفعلي. ويسمح ذلك للمصنّعين بتحسين عملياتهم، والحد من التلوث البيئي، وزيادة مرونتهم للاستجابة السريعة لمتطلبات السوق المتغيرة. ولدعم التحول الرقمي في التصنيع وتمكين الشركات من العمل بكفاءة أكبر وبتكلفة مجدية وبصورة مستدامة، تُستخدم في المصانع الذكية تطبيقات IoT بشكل متكرر.
تُستخدم تقنية IoT في المصانع لربط مختلف الآلات والأجهزة والمستشعرات بشبكة مركزية. ويساعد ذلك على تحسين زمن الإنتاج وتقليل فترات التوقف، ويتيح للشركات الحفاظ على قدرتها التنافسية في ظل ظروف السوق المعقدة. وتتواصل الأجهزة والآلات والأنظمة المترابطة داخل المصنع مع بعضها، مما يجعل عمليات الإنتاج أكثر كفاءة ومرونة وأتمتة. وبذلك، يمكن استخدام أجهزة IoT لمراقبة مختلف جوانب عمليات الإنتاج في المصانع والتحكم فيها. فعلى سبيل المثال، يمكن استخدام المستشعرات لمراقبة درجة الحرارة والرطوبة والضغط في منشأة إنتاج، بينما تستطيع الآلات المتصلة توفير معلومات آنية عن حالتها وأدائها. ويمكن تحليل البيانات المجمعة باستخدام الذكاء الاصطناعي (AI) وخوارزميات التعلم الآلي لتحديد الأنماط وتحسين عمليات الإنتاج.
لنستعرض بعض الطرق المحددة التي يمكنك من خلالها استخدام حلول IoT في الإنتاج:
- مراقبة الآلات: من خلال توصيل المستشعرات بآلات مصنعك الذكي وتفعيل التعلم الآلي، يمكنك جمع بيانات عن استخدام الآلات وأدائها واحتياجات صيانتها. ويمكنك استخدام هذه البيانات لرفع الكفاءة والإنتاجية عبر تتبع الآلات الأكثر استخداماً ومدة تشغيلها. كما يمكن أن تساعد على التنبؤ بمواعيد احتياج الآلات إلى الصيانة لتجنب فترات التوقف المكلفة.
- مراقبة الجودة: يمكن للمصنّعين الذين يعتمدون التقنيات الذكية اكتشاف مشكلات الجودة مبكراً واتخاذ الخطوات اللازمة لمعالجتها من خلال تتبع المنتجات طوال عملية الإنتاج. ويمكنك أيضاً استخدام هذه البيانات لتحسين تصميم المنتج.
- إدارة سلسلة التوريد: يستطيع المصنّعون إدارة مخزونهم بصورة أفضل وتجنب تأخيرات الإنتاج من خلال معرفة المرحلة التي وصلت إليها المنتجات ضمن عملية الإنتاج.
- السلامة: من خلال مراقبة سلامة موظفيك، يمكنك تحديد مخاطر السلامة المحتملة في مكان العمل واتخاذ خطوات لمنع الحوادث. وإذا كان أحد الموظفين يعمل على آلة لا تعمل بالكفاءة المطلوبة، فيمكن استخدام البيانات المجمعة لإرسال تنبيه إلى فريق الصيانة.
فيما يلي أحدث التقنيات المؤثرة في IoT في مجال التصنيع:
- 5G: من المتوقع أن تُحدث 5G، وهي الجيل الجديد من تقنيات الاتصالات اللاسلكية، تغييراً كبيراً في التصنيع المعتمد على IoT. وتوفر 5G سرعات اتصال أعلى وزمن استجابة أقل، مما يتيح للمصنّعين جمع البيانات وتحليلها بسرعة.
- الصيانة التنبؤية (الصيانة الاستباقية): تُعد الصيانة التنبؤية اتجاهاً آخر من اتجاهات IoT في التصنيع. فمن خلال استخدام البيانات الواردة من المستشعرات الذكية، يستطيع المصنّعون التنبؤ بمواعيد احتياج الآلات إلى الصيانة الوقائية.
- الحوسبة الطرفية (Edge computing): هي طريقة لمعالجة البيانات عند طرف الشبكة، أي في موقع أقرب إلى مكان جمع البيانات. وتقلل الحوسبة الطرفية التأخيرات المزعجة وتحسّن أزمنة الاستجابة للتطبيقات كثيفة البيانات، مثل التصنيع المعتمد على IoT.
- سلسلة الكتل: قاعدة بيانات رقمية موزّعة تستخدمها بعض الشركات لتخزين البيانات وحفظها بأمان دون استخدام سلاسل فولاذية فعلية. تُعدّ تقنية سلسلة الكتل (Blockchain) مناسبة جداً لتطبيقات مثل إدارة سلسلة التوريد، التي تتطلب مشاركة البيانات بين أطراف متعددة.
مع استمرار تطوّر التكنولوجيا، يمكننا توقّع ظهور تطبيقات أكثر ابتكاراً.
