اتوماسیون تولید: رایانش ابری در صنایع تولیدی

اتوماسیون تولید چیست؟

نمونه‌های صنعتی از اتوماسیون در فرآیند تولید

• صنعت خودرو: اتوماسیون در ساخت خودرو احتمالاً یکی از بزرگ‌ترین نمونه‌های اتوماسیون در بخش تولید است. Technavio پیش‌بینی کرده است که سهم بازار اتوماسیون در صنعت خودرو تا سال 2026 به میزان 1.95 میلیارد دلار رشد خواهد کرد. ساخت خودرو نیازمند کار بسیار سخت، جابجایی قطعات سنگین و رعایت جنبه‌های فنی خصوصاً با ظهور اتومبیل‌های الکتریکی است. اتوماسیون می‌تواند با ارائه راه حل در فرآیندهای جوشکاری، پرداخت، مونتاژ و سایر فرآیندها به ساده‌سازی خطوط مونتاژ کمک کند. برخی از شرکت‌های بزرگ خودروسازی که در بازار اتوماسیون فعالیت می‌کنند عبارتند از: فورد، جنرال موتورز، مرسدس بنز و بی‌ام‌و.
• تولید قطعات الکترونیکی: تولید لوازم الکترونیکی در عصر حاضر فرآیندی چالش‌برانگیز است. جنبه‌های فنی پیچیده، طراحی و ساخت مدارهای با ابعاد بسیار کوچک و پیچیده را برای انسان دشوار می‌کند. اتوماسیون می‌تواند برای ساده کردن عملیات و افزایش تولید قطعات الکترونیکی برای بازار رو به رشد موثر باشد. همچنین اتوماسیون در جنبه‌های دیگر تولید مانند تست کیفیت، مونتاژ، حمل و نقل قطعات حساس و موارد دیگر به انسان کمک می‌کند. نمونه‌هایی از شرکت‌های الکترونیکی خودکار عبارتند از: Emerson Electric Co.، Pegatron، Quanta،Siemens و Wistron.
• صنایع غذایی: از آنجایی که تولید مواد غذایی با سلامتی انسان گره خورده است، از حساسیت بسیار بالایی برخوردار است و فرآیند تولید غذا و نوشیدنی باید به شدت بهینه و دقیق باشد. تولید مواد غذایی برای مصرف‌کنندگان نیازمند تعهد به پروتکل‌های ایمنی مواد غذایی و بسته‌بندی کارآمد است. عملکرد خودکارسازی در صنعت تولید شامل برچسب زدن، انباشتن و بسته‌بندی می‌شود. نمونه‌هایی از شرکت‌های خودکار صنایع غذایی عبارتند از: Nestle، Sysco Corporation و Cargill.
• پشتیبانی و لجستیک: وجود شرکت‌های لجستیک برای حفظ زنجیره تامین و هموارسازی اجرای فرآیند تولید همه صنایع ضروری است. اتوماسیون ارائه خدمات و کالاها شامل یافتن راه‌هایی برای ارائه سریع‌تر، ارزان‌تر و کارآمدتر است. همچنین وجود اتوماسیون در این بخش به مدیریت موجودی شرکت‌ها از تولیدکنندگان و مشتریان خود برای توسعه، تولید و تحویل محصولات کمک می‌کند. نمونه‌هایی از شرکت‌های لجستیک که از اتوماسیون استفاده می‌کنند عبارتند از: Daifuku، KION Group، Locus Robotics Corp.، Dematic و Honeywell International Inc.

موارد استفاده از اتوماسیون در تولید

مزایای استفاده از اتوماسیون تولید

آینده اتوماسیون در بخش تولید

• ربات‌های مشارکتی (Cobot): این دسته از ماشین‌ها، ربات‌های فیزیکی هستند که به نیروی انسانی موجود در خط تولید کمک می‌کنند. در حالی که یک نیروی کار متخصص انسانی وظایف پیچیده‌تر و فشرده‌تر را انجام می‌دهد، ربات‌های مشارکتی مسئولیت کارهای تکراری‌تر و ساده‌تر را بر عهده دارند. انتظار می‌رود ارزش بازار کوبات‌ها تا سال 2027 به 7.5 میلیارد دلار برسد. برخی از کوبات‌های موفقی که در حال حاضر استفاده می‌شوند عبارتند از:Comau برای کارخانه‌های هوشمند،Singrow برای کشاورزی، UR20 برای فضاهای صنعتی کوچک و Bossa Nova Robotics برای خرده‌فروشی.
• یادگیری ماشین و هوش مصنوعی: با افزایش محبوبیت و استفاده از هوش مصنوعی، بخش تولید خودکار می‌تواند از کمک آن برای تولید نتایج بهتر استفاده کند. به گفتهDeloitte ، 93 درصد از شرکت‌ها در حال حاضر معتقدند که هوش مصنوعی یک "فناوری محوری برای رشد و نوآوری" در تولید خواهد بود. هوش مصنوعی با کاربردهای پیشرفته و در حال تحول خود می‌تواند برای ایجاد اتوماسیون هوشمند بسیار مهم باشد. با هوش مصنوعی، اتوماسیون تولید می‌تواند:
  • خطاها را تشخیص دهد.
  • الگوها را به سرعت شناسایی کند.
  • پیشنهاد بهبود دهد
  • وظایف پیچیده را درک کند.
• اینترنت اشیا: اینترنت اشیا (IoT) شبکه‌ای در حال رشد از دستگاه‌هایی است که داده‌ها را جمع‌آوری و به اشتراک می‌گذارند. همگام با رشد خود، اینترنت اشیا می‌تواند با ارائه قدرت پردازش هوشمند و دیجیتالی‌سازی پیشرفته برای اتوماسیون تولید موثر باشد. تحقیقات نشان داده است که پیش‌بینی می‌شود سهم بازار تولید اینترنت اشیا تا سال 2025 به 53.8 میلیارد دلار افزایش یابد. هارلی دیویدسون یکی از شرکت‌هایی است که از اینترنت اشیا برای پیکربندی مجدد تولید و بهبود چیدمان امکانات تولید خود استفاده کرده و زمان تولید را کاهش داده است. به عنوان مثال مدت زمان تولید یک موتور در این شرکت از حدود 3 هفته به 6 ساعت کاهش یافته است. اینترنت اشیا می‌تواند به تولید خودکار از طریق موارد زیر کمک کند:
  • اتصال دستگاه‌ها و حس‌گرها برای تبادل سریع‌تر داده‌ها.
  • ارائه زمان‌بندی در زمان واقعی تولید.
  • تولید گزارش بر اساس داده‌های جمع‌آوری شده برای بهبود بهره‌وری.
• چاپ سه بعدی : پرینت سه بعدی یک فرم تولید افزودنی مبتنی بر نرم‌افزار است که می‌تواند محصولات فیزیکی را با گذاشتن لایه‌های متوالی مواد و ترکیب آنها تولید کند. در حالی که برخی از مردم نگران این هستند که این تکنولوژی می‌تواند به طور کامل جایگزین تولید فعلی شود، اما در حقیقت می‌تواند به عنوان ابزاری در فرآیند تولید خودکار مفید باشد. برخی از شرکت‌هایی که از پرینت سه بعدی برای تولید استفاده می‌کنند عبارتند از: Volkswagen وL'Oreal.
• ربات های متحرک مستقل: این ربات‌ها از دسته ماشین‌هایی هستند که به طور مستقل عمل کرده و در عین حال مسیر خود را در محیط‌های کنترل نشده بدون نیاز به داشتن اطلاعاتی در مورد مسیرهای ثابت و یا از قبل تعیین نشده پیدا می‌کنند. این ربات‌ها برای افزایش انعطاف‌پذیری و مهارت‌های راهبری هوشمند شناخته شده‌اند. آنها می‌توانند با استفاده از دوربین‌ها، حس‌گرها، اسکنرهای لیزری و نرم‌افزارهای پیچیده برای ساختن نقشه، نقش بزرگی در تولید خودکار داشته باشند. این دسته از ماشین‌ها برای پیشبرد موارد زیر مفید هستند:
  • حمل و نقل مواد یا اجسام سنگین.
  • انجام وظایف تکراری.
  • شناسایی و اجتناب از موانع.
  • تضمین جریان تولید
• واقعیت مجازی و افزوده: واقعیت مجازی یک فناوری جدید و چشم‌گیر است که جهان را در طوفان خود فرو برده است. برای صنعت تولید خودکار، واقعیت مجازی می‌تواند به آموزش و توسعه کمک کند تا به نیروی کار کمک کند تا مهارت‌های خود را بدون هیچ خطری به کار گیرند. شرکت فورد استفاده از واقعیت مجازی را با همکاری با شرکت بوش برای ارائه ابزار آموزشی جدید واقعیت مجازی (VR) به تکنسین‌ها با موفقیت به انجام رساند. این شرکت اظهار داشت که راه حل آموزش واقعیت مجازی در مورد فناوری‌های جدیدی است که باعث افزایش کارایی می‌شود. جف می، مدیر عملیات بوش، گفت که «با بهبود فرآیند تشخیص، تکنسین‌ها می‌توانند تعمیرات را سریع‌تر و آسان‌تر انجام دهند». سایر شرکت‌هایی که از واقعیت مجازی برای بهبود قابلیت‌های تولید استفاده کردند عبارتند از: جنرال الکتریک و لاک هد مارتین .
• بهره وری انرژی و پایداری: استفاده از اتوماسیون در تولید، برای تولید پایدار بسیار مهم است. با استفاده از ماشین‌های خودکار، ضایعات ناشی از تولید به شدت کاهش یافته و فشار وارد شده به محیط زیست کاهش چشم‌گیری می‌یابد. فرآیندهای بسیار کارآمد، منعطف و ساده همچنین به این معنی است که از منابع انرژی کمتری برای تولید استفاده می‌شود و ردپای کربن در فرآیند تولید کاهش می‌یابد. برخی از راه‌هایی که کسب‌وکارهای توسعه دهنده تکنولوژی‌های خودکارسازی توسط آنها پایداری را بهبود می‌بخشند عبارتند از:
• نیاز به گرمایش کمتر توسط ماشین‌های تولیدی.
• هدر رفتن کمتر منابع.
• کاهش زمان چرخه تولید به معنای مصرف انرژی کمتر.
• نیاز به فضای کاری کمتر توسط ربات‌های خط تولید.