أتمتة الإنتاج في العالم: النطاق ، الأمثلة ، الإيجابيات والسلبيات

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

تحسين ، تجعل الإنسانية الأمر أسهل على نفسها باستمرار ، وتحولها إلى الذكاء الاصطناعي. مكنت أتمتة الإنتاج من التخلص من عدد من المهن ، على سبيل المثال ، لا يتم تنفيذ الخدمة الهاتفية اليوم إلا عن طريق الإلكترونيات ، على الرغم من أنه في بداية القرن الماضي ، قامت مشغلات الهاتف بتوصيل مشتركين اثنين. اليوم ، خطى التقدم إلى أبعد من ذلك ، وبدأ الناس في إنشاء آلات اصطناعية حقيقية قادرة على أداء عمليات ميكانيكية معينة - الروبوتات.

ما هو التصنيع الآلي؟

يجب اعتبار هذه العملية كعنصر من مكونات الأتمتة الصناعية ، عندما يتم استبدال القدرات البشرية بأنظمة روبوتية على نطاق صناعي. في أغلب الأحيان ، تحاول المؤسسات الكبيرة استخدام روبوتات عالمية يمكن أن تؤثر بشكل إيجابيتشغيل المجمع بأكمله. تكمن ميزتها الرئيسية في حقيقة أنه يمكن إعادة تكوينها في أي وقت لتصنيع أجزاء ومنتجات مختلفة تمامًا ، يكفي فقط إدخال برنامج آخر في الجهاز. باستخدام هذا النوع من الروبوتات ، يمكن للعديد من الشركات تحقيق وفورات كبيرة.

تلعب عملية أتمتة الإنتاج دورًا كبيرًا في المؤسسات المشاركة في معالجة الأجزاء المختلفة. يتم إنتاج ما يصل إلى 50٪ من المنتجات هنا على دفعات صغيرة إلى حد ما ، وإذا لم يكن هناك روبوتات على الخطوط الصناعية ، فإن إنشاء المنتجات نفسها سيستغرق حوالي 5٪ من يوم العمل بأكمله. سيتم إنفاق الوقت المتبقي على إعادة تشكيل المعدات واستبدال الأجزاء والأدوات. مثل هذا الأداء في الإنتاج ليس مفيدًا لأي مؤسسة ، حيث يسعى كل واحد منهم إلى تحقيق هدف زيادة الإنتاجية. أتمتة إنشاء الأجزاء لها تأثير إيجابي آخر - يمكن للروبوتات توفير كمية كبيرة من المواد والمواد الخام ، ولكن هنا كل شيء يعتمد على التنظيم العقلاني لسير العمل.

ما نوع الروبوتات المستخدمة في المؤسسات؟

في قطاع التصنيع ، هناك مفهوم "الروبوت الصناعي" ، والذي يشير إلى جهاز معين له عدد معين من الوظائف وقادر على العمل على 5 برامج أو أكثر. تتمثل المهمة الرئيسية للروبوت في أداء المهام الموكلة إليه ، وهي: التلاعب بالأدوات والأجزاء والمواد الإضافية.

يتحدث المهنيين ذوي الخبرة عنهوجود ثلاثة أجيال على الأقل من هذه المعدات. يتضمن الجيل الأول الروبوتات القابلة للبرمجة ، والتي يمكنها فقط تنفيذ برنامج معين. إلى الثاني - يمكن للروبوتات التكيفية التي لديها أجهزة استشعار وبمساعدتها أن تتلقى معلومات من البيئة ، وتحللها ، وإذا لزم الأمر ، تصحح مهامها وسلوكها. يتكون الجيل الثالث بالكامل من روبوتات ذكية قادرة على التمييز بين الأشياء البيئية وأداء بعض الإجراءات بمفردها. كقاعدة عامة ، عندما يتعلق الأمر بروبوتات الإنتاج ، من المتوقع أن تشتري الشركة التي بدأت العمل أحدث المعدات.

عادة ما يتم أيضًا تقسيم الروبوتات الصناعية وفقًا لوظائفها المباشرة. يقوم البعض منهم بمهام لتصنيع المنتجات ، والبعض الآخر يؤدي أعمال الرفع ونقل المنتجات ، والبعض الآخر يحتفظ بمعدات الإنتاج الرئيسية ، وما إلى ذلك. يمكن للروبوتات في بعض الحالات أداء وظائف مساعدة ، ولا سيما تنظيف المباني.

جميع الروبوتات المشاركة في الصناعة هي أساس المجمعات التكنولوجية الروبوتية (RTC). الأخير عبارة عن مجموعة من المعدات وغالبًا ما تستخدم لتنفيذ عمليات أكبر - التقاط منتج ، أداء المهام في ظروف قاسية (على سبيل المثال ، تحت الماء) ، وتوفير معلومات حول التقدم في عمليات الإنتاج ذات الصلة ، إلخ.

أين هو مطلوب الأتمتة؟

يجب أن تحل الروبوتات في الإنتاج محل الموارد البشرية ، والتي هي في كثير من الأحيانتُستخدم لإنشاء المنتجات ونقلها. في أغلب الأحيان ، يتم تعيين الآليات المستخدمة أبسط المهام ، والتي يؤدونها باستمرار عدة مرات في اليوم. لا غنى عن استخدام الروبوتات عند تعبئة المنتجات ، وتحميلها وتفريغها ، وكذلك عند نقل المنتجات بين مواقع الإنتاج المختلفة. حتى الآن ، هناك صعوبات في إنشاء الأجزاء ، نظرًا لأن المعدات باهظة الثمن فقط يمكنها إعادة إنتاج الأجزاء بدقة وفقًا للرسم ، ولا يزال استخدامها غير مجد اقتصاديًا للعديد من المؤسسات.

إذا تحدثنا عن المكان الذي تم فيه إدخال روبوتات الإنتاج بنجاح في الماضي ، فمن الأمثلة على ذلك الشركات العاملة في اللحام والقطع وإجراء اختبارات التحكم وما إلى ذلك. كما تُستخدم الروبوتات بنشاط لعمليات التجميع البسيطة ، لا يزال يتم تنفيذ عمليات أكثر صعوبة من قبل الناس ، لأنها تتطلب عمليات تلاعب إضافية. تتمثل المهمة الرئيسية للأتمتة الصناعية في منح التكنولوجيا عمليات بسيطة تتكرر عدة مرات تحت رحمة. حيثما أمكن ، يتم شراء الروبوتات بشكل متكرر وتستمر لفترة طويلة جدًا.

ما هي فوائد استخدام الروبوتات؟

يمتلك مالكو المؤسسات الكبيرة موقفًا إيجابيًا تجاه أتمتة الإنتاج ، فهم ينظرون إلى إيجابيات وسلبيات هذه العملية بعناية خاصة ، نظرًا لأن لها تأثيرًا مباشرًا على الأرباح. إذا تحدثنا عن مزايا استخدام الروبوتات ، فمن الجدير بالذكر أولاًأداء. تتمتع شركة الروبوتات بميزة واحدة لا يمكن إنكارها - يمكن أن تعمل ورش العمل الخاصة بها بدون توقف لساعات متتالية.

مع التنظيم العقلاني لأتمتة الإنتاج ، يمكن أن تكون كمية الإنتاج الشهري أعلى من حيث الحجم. من المهم جدًا عند استخدام الروبوت لمنع التغيير المتكرر للمعدات ، وإلا يمكن تقليل مقدار الربح المستلم بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي استبدال الموارد البشرية بالروبوتات إلى توفير كبير في الأجور. لأداء جميع العمليات ، يكفي مشغل واحد للتحكم في جميع الأنظمة على الإطلاق.

الحاجة إلى إنشاء سلع عالية الجودة هي حاجة عمل أخرى تجبر الشركات على اللجوء إلى أتمتة الإنتاج ، وتتمثل مزايا استخدام هذه المعدات في الدقة العالية للأجزاء التي تم الحصول عليها. في عملية إنشاء الأجزاء المعدلة ، يتم تقليل كمية المواد المرفوضة بشكل كبير ، ويصبح هذا ممكنًا في كثير من النواحي بسبب القضاء على العامل البشري.

تجدر الإشارة إلى حقيقة أن العمل في بعض مناطق الإنتاج ضار للغاية بجسم الإنسان ، وهنا لا يمكن الاستغناء عن الروبوتات. نحن نتحدث عن اللحام ، وصناعة الفولاذ ، ومواد الطلاء ، وما إلى ذلك. الروبوت المثبت في الورشة له منطقة عمل خاصة به ، والتي يتم تشكيلها بحيث لا يمكن لأي شخص دخولها.

في كثير من الأحيانيلاحظ الطلاب الذين يكتبون "روبوتات الإنتاج الصناعي" في WRC أن استخدام الذكاء الاصطناعي يمكن أن يقلل بشكل كبير من مساحة العمل. في بعض الحالات ، يمكن تعليق الروبوتات أو حتى تخزينها بالداخل حتى الاستخدام التالي. تحتوي المعدات المستخدمة في المنشآت الصناعية على علب تروس ومحركات حديثة ، ويتم استخدام مواد مقاومة للاهتراء في إنشائها ، وبالتالي فهي تتطلب الحد الأدنى من الصيانة.

ما هي العيوب التي يمكن ملاحظتها في هذه الترقية؟

تعتبر التكلفة المرتفعة للمعدات عيبًا كبيرًا في أتمتة الإنتاج ، ويمكن تتبع أمثلة وعيوب مثل هذا التغيير في الطاقة الإنتاجية في أي مؤسسة تقريبًا. على سبيل المثال ، تتراوح تكلفة استبدال آلة واحدة من 500 ألف روبل إلى عدة ملايين ، وتتطلب هذه العملية إعدادًا ماليًا أوليًا. إذا تعطلت المعدات فجأة ، فسيتعين عليك البحث عن المال لإجراء الإصلاحات بشكل عاجل ، وهو أمر غير مريح للغاية.

عيب آخر غالبًا ما يتم مواجهته في تحديث الإنتاج هو تقليل عدد الموظفين. تم تصميم الروبوتات لأداء الأعمال التي تتطلب مهارات متدنية واستبدال الأشخاص في هذا المنصب ، لكن المؤسسات لا تستطيع دائمًا أن تقدم لموظفيها بديلاً مناسبًا في شكل منصب جديد. وفقًا لخبراء من الصندوق الاقتصادي العالمي ، فإن الروبوتات "ستطرد" أكثر من 5 ملايين شخص على هذا الكوكب من وظائفهم في العامين أو الثلاثة أعوام القادمة.من السنة. يجب استيعاب مثل هذا العدد من العاطلين عن العمل في مكان ما ، وحتى الآن تحاول أكبر دول العالم إيجاد أفضل الحلول لهذه المشكلة.

تعمل البلدان المتقدمة بنشاط على إدخال الروبوتات في الإنتاج ، وتناقش باستمرار إيجابيات وسلبيات هذه العملية في المنتديات الاقتصادية الدولية. نتيجة لهذه الاجتماعات ، يتم تشكيل خيارات جديدة لأتمتة سير العمل ، بالإضافة إلى أفكار تهدف إلى تنظيم وظائف جديدة للموظفين الذين تركوا عاطلين عن العمل نتيجة لإدخال الذكاء الاصطناعي.

ما هي مراحل الروبوتات؟

إدخال الذكاء الاصطناعي في العملية في أي مؤسسة يتكون من أربع مراحل ، أولها الإعداد الفني للتغييرات في خطوط الإنتاج. من الضروري هنا مراعاة جميع ميزات الشركة تمامًا ، والتي سيكون لها تأثير معين على المعدات الجديدة. تستخدم بعض المنظمات التصميم الاقتصادي والرياضي ، والغرض منه إدخال أجهزة الكمبيوتر لإجراء العمليات الحسابية الرياضية التقنية في جميع الأقسام. يتم إجراء تحليل الأنشطة اللازمة لإعداد الروبوتات يدويًا ، لذلك لا يمكن تحقيق وفورات على الفور وتحسين الكفاءة وجودة المنتج العالية. إذا كان الذكاء الاصطناعي يخدم نصيب الأسد من الإنتاج ، فسيكون من الأسهل بكثير تحقيق مزيج من جميع الصفات المذكورة أعلاه.

لا تكتمل أتمتة الإنتاج وروبوتته أبدًا بدون تشكيل إدارة تحكم ، وهي دائمًايتكون من ثلاثة مكونات: الهيكل الإداري ، ونظام الاتصالات ، والقياس وتنظيم المعلومات. يجب أن يكون هذا التقسيم للمؤسسة مرنًا ومتعدد الاستخدامات بما فيه الكفاية ، وأن يكون قادرًا على الاستجابة بسرعة لاحتياجات العمل المتغيرة ، وكذلك مراقبة الامتثال لجميع المعايير المحددة في البرنامج. عند اختيار نظام يتحكم في عمل الروبوتات ، من الضروري مراعاة دقته وتكلفته وتعدد استخداماته بالإضافة إلى عدد من المعلمات الأخرى.

يجب الانتباه إلى حقيقة أن تكلفة عنصر التحكم تبلغ حوالي 60٪ من سعر الروبوت الصناعي ، ولهذا السبب يجب التعامل مع اختياره بعناية خاصة. بعض الشركات ، لسوء الحظ ، تختار أرخص أنظمة التحكم - التناظرية والدورية ، وهذا يبرر نفسه فقط عندما تعمل الشركة في إنتاج سلع ضخمة ونادرًا ما يكون من الضروري إعادة برمجة المعدات. إذا كنت بحاجة إلى إنشاء أجزاء صغيرة الحجم ، فمن الأفضل استخدام أنظمة التحكم الرقمية والموضعية التي يمكن إعادة برمجتها بسهولة.

بعد ذلك تأتي أهم مرحلة - البرمجة المباشرة. توفر الروبوتات في الإنتاج الحديث أربع مراحل للتحكم في عمل الذكاء الاصطناعي: تكوين الدورة ، وحفظ البرامج ، والاستنساخ والتنفيذ المباشر. يجب إيلاء اهتمام خاص هنا للبرمجة ، والتي تتم اليوم باستخدام طريقتين -تحليلي وتعليمي. الأول يتضمن العمليات الحسابية وتصحيح الأخطاء ، وبعد ذلك يتم إدخال خوارزمية التشغيل في نظام التحكم. والثاني هو إنشاء برنامج تحكم موجود بالفعل في غرفة العمل باستخدام جهاز تحكم عن بعد خاص ، وهو جزء من الجهاز. ينصح الخبراء المتمرسون باستخدام كلا الخيارين لتحقيق أعلى تأثير جودة من الروبوتات.

المرحلة النهائية هي إطلاق الإنتاج الآلي بكامل طاقته. من المهم للغاية التأكد من أن خطوط الإنتاج تعمل بكفاءة قدر الإمكان ، فقط بعد إجراء جميع الاختبارات اللازمة ، يمكن تشغيل الروبوتات. يرجى ملاحظة أنه في الساعات القليلة الأولى من الضروري اختبار القدرات المتاحة وإجراء التعديلات اللازمة.

كيف تساعد الروبوتات في اللحام؟

بدأ عصر إدخال الذكاء الاصطناعي مع ميكنة إنتاج اللحام ، وبمساعدتها كان من الممكن تحقيق نتائج مهمة. تم إعادة توجيه الآلات الصناعية المؤتمتة في السبعينيات من القرن الماضي لتحديد مكان اللحام ، ومنذ ذلك الحين أصبح هذا هو خط أعمالها الرئيسي. منذ بداية استخدام الروبوتات ، زادت جودة اللحام عدة مرات ، مما أفاد الصناعة. اليوم ، لا يلعب الملف الشخصي الذي تصنع منه الأجزاء والتقاطع أي دور ، فالذكاء الاصطناعي قادر على توصيل كل شيء على الإطلاق.

يستمر استخدام الروبوتات في إنتاج اللحام في اكتساب الزخم في القرن الحادي والعشرين ، المستخدم اليومتحتوي الأجهزة على مستشعرات إضافية قادرة على معالجة البيانات اللمسية والمرئية الواردة. جميع الروبوتات قادرة على لحام سطحين معدنيين والحصول على لحام عالي الجودة في قوس ثابت. يعتقد الصناعيون أنه في المستقبل يمكن استخدام هذه المعدات في اللحام بالليزر ، وكذلك لقطع إضافي للمواد التي تتم معالجتها.

هل يمكن استخدام الروبوتات في صنع الطعام؟

مع تزايد أعداد البشرية باستمرار ، أصبح السؤال عن كيفية إطعام الجميع أكثر إلحاحًا. يمكن أن تنقذ الروبوتات من إنتاج الغذاء ، مما يسمح لك بإنشاء منتجات جديدة عالية الجودة في أقصر وقت ممكن. هناك وجهة نظر بين الخبراء مفادها أن الروبوتات ستستخدم بشكل متزايد في هذا المجال ، وعاجلاً أم آجلاً ستحل محل الطهاة المحترفين.

لقد خطى التقدم حتى الآن بحيث أصبح الذكاء الاصطناعي اليوم قادرًا على معالجة منتجات الخثارة بشكل مستقل: القطع والفرز وحتى التعبئة ، بينما لوحظ أشد العقم صرامة في الإنتاج. يحب الحلوانيون بشكل خاص استخدام الروبوتات ، حيث يمكن بمساعدتها إنشاء رسومات أصلية ودقيقة على الكعك والمعجنات ، وكذلك لتعبئة المنتجات الناتجة ، مما يوفر الكثير من موارد الوقت. تُستخدم الروبوتات أيضًا في صناعة صيد الأسماك ، حيث تساعد في تقطيع المصيد إلى قطع مجزأة ، وهو أمر مناسب جدًا للطهاة الذين يعملون في صناعة الطعام.

الروبوتاتيجب أن يؤثر إنتاج الغذاء على تلك المناطق التي يتعرض فيها موظفو الشركات لتأثيرات بيئية خطيرة وضارة. نحن نتحدث عن التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة والضوضاء وزيادة الاهتزازات والغبار. ومع ذلك ، لا يستبعد الخبراء احتمال أن تقوم الروبوتات بإنتاج منتجات غذائية من الصفر ، لكن مثل هذا الذكاء الاصطناعي لن يتم تطويره قريبًا.

كيف يقومون بأتمتة العمل في بلدنا؟

إذا تحدثنا عن أتمتة الإنتاج في روسيا ، فهنا بدأت للتو في اكتساب الزخم. تُستخدم معظم الأجهزة في عمليات اللحام والتحميل ، وكذلك في صناعة السيارات. يتزايد عدد الشركات التي تستخدم الذكاء الاصطناعي كل عام ، حيث أدرك أصحابها جميع فوائد تنفيذ الأتمتة. اعتبارًا من عام 2018 ، يوجد روبوت واحد فقط لكل 10000 شخص في روسيا ، ومع ذلك ، بحلول عام 2025 ، يتوقع الخبراء زيادة في عدد الروبوتات في الصناعة المحلية بنسبة 20٪.

يستحق الاهتمام الخاص حقيقة أن الغالبية العظمى من العمال الروس لديهم موقف سلبي تجاه الروبوتات. من ناحية أخرى ، يمكن فهمها ، لأن استخدام الروبوتات يمكن أن يعني فقدان وظيفة لشخص ما ، ولكن من ناحية أخرى ، فإن التقدم العلمي والتكنولوجي مصمم لتسهيل وجود البشرية ولا يمكن التخلي عنه. ومع ذلك ، فإن الروبوتات الكاملة للقدرات الإنتاجية في روسيا لا تزال بعيدة ، لذا لن تحدث الأتمتة الكاملة في السنوات القادمة.

الحكومة ، في غضون ذلك ، تفكر فيهما هي الفوائد التي يمكن أن تجلبها الروبوتات في الإنتاج ، تعمل موسكو الآن بنشاط على تطوير جيل جديد من الذكاء الاصطناعي ، والذي سيتم إرساله إلى الفضاء في المستقبل. تستضيف العاصمة سنويًا مؤتمر "RoboSector" ، حيث يمكن للجميع التعرف على آخر تطورات العلماء في مجال أتمتة الإنتاج ، ويمكن لأصحاب الأعمال اكتشاف فرص جديدة.

كيف هو أداء السوق العالمية؟

أصبح إنتاج الروبوتات في العالم أمرًا شائعًا منذ فترة طويلة ، وفقًا للإحصاءات ، اعتبارًا من يناير 2017 ، هناك أكثر من 70 روبوتًا لكل 10 آلاف موظف على كوكبنا. يتم استخدام أكبر عدد من الروبوتات في كوريا الجنوبية بواقع 631 لكل 10000 عامل ، وسنغافورة بـ 488 وألمانيا بـ 309. ويقول المحللون إن آسيا وأمريكا هي الأكثر تأثراً بأتمتة سير العمل ، حيث تزداد الروبوتات بنسبة 9 و 7 في المائة كل عام ، على التوالي.

صاحبة الرقم القياسي لإدخال الروبوتات هي الصين ، إذا كان متوسط كثافة الأجهزة في عام 2013 هو 25 وحدة لكل 10 آلاف عامل ، ثم بحلول نهاية عام 2016 ، ارتفع هذا الرقم إلى 68 ويستمر في الزيادة. بحلول عام 2020 ، تعتزم سلطات الإمبراطورية السماوية دخول كبار قادة الدول في الروبوتات. كانت كوريا الجنوبية هي الدولة التي بها أعلى كثافة للروبوتات منذ عام 2010 ، ولا يمكنهم الاستغناء عنها عند إنشاء السيارات والإلكترونيات.

أصحاب الأرقام القياسية لإضفاء الروبوتات على الإنتاج اعتبارًا من 2018 هم روسيا والهند والفلبين. في هذهفي البلدان ، لا يزال سوق الروبوتات في طور النمو ، لذلك تقدم الشركات المصنعة للمعدات خدماتها بنشاط للعملاء المحتملين. يبدي ممثلو الصناعات الهندسية والسيارات اهتمامًا كبيرًا باستخدام الذكاء الاصطناعي ، لأن تنفيذه سيوفر بشكل كبير الموارد البشرية للشركات.

يعتقد الخبراء أن نجاح العديد من المؤسسات في المستقبل سيعتمد على أتمتة الإنتاج ، ويتوسع نطاق الآلات الأوتوماتيكية باستمرار ويتطلب المزيد والمزيد من التطوير والبحث. في رأيهم ، لا ينبغي وضع الأتمتة كغاية في حد ذاتها ، فلا يمكن تقديم الآلات الاصطناعية إلا في المواقف التي لا يستطيع فيها الشخص ، لسبب أو لآخر ، القيام بعمل أفضل منهم. إن استقرار العملية التقنية وزيادة دقة الأجزاء المصنعة وسرعة تحقيق الأهداف كلها مجرد جزء صغير من الأسباب التي تجبر الشركات في جميع أنحاء العالم على إدخال الروبوتات في الإنتاج.