خلال عصر الصناعة 4.0 هذا ، تتقارب رقمنة الثورة الصناعية الثالثة مع الأنظمة الذكية والمستقلة بالإضافة إلى البيانات والتعلم الآلي لإحداث عصر غير مسبوق في الأتمتة الصناعية.
في هذه المقالة، سنتناول 7 اتجاهات رئيسية ستشكل الأتمتة الصناعية. ستمنح هذه الاتجاهات المشترين نظرة ثاقبة حول الاتجاه الذي تتجه إليه الصناعة وما سيبحث عنه المستهلكون لتحسين عملياتهم.
جدول المحتويات:
نظرة عامة على سوق الأتمتة الصناعية
أهم الاتجاهات التي تشكل الأتمتة الصناعية
العصر الجديد في الأتمتة الصناعية
نظرة عامة على سوق الأتمتة الصناعية
أظهر حجم سوق الأتمتة الصناعية العالمية آفاقًا إيجابية خلال فترة التنبؤ 2020-2025. وفق رجل دولةمن المتوقع أن يشهد السوق نموًا في القيمة من 175 مليار دولار أمريكي في عام 2020 إلى ما يقدر بنحو 265 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2025.
النمو بمعدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ 9٪ ، يظهر السوق مؤشرات قوية على النمو المطرد. حتى على الرغم من الأزمة الصحية العالمية وما نتج عنها من اضطرابات في سلسلة التوريد ، إلا أن هناك دلائل على عودة السوق للارتداد.
وجدت Fortune Business Insights أن الدوافع الرئيسية وراء نمو السوق هي ظهور تقنية 5G جنبًا إلى جنب مع زيادة اعتماد الصناعة 4.0 بين الشركات.
أهم الاتجاهات التي تشكل الأتمتة الصناعية
الآن بعد أن أصبح لدينا فكرة عن سوق الأتمتة الصناعية العالمي الشامل ، يمكننا الخوض في الاتجاهات الرئيسية التي ستؤثر على اتجاه الصناعة التحويلية بشكل عام.
1. إنترنت الأشياء الصناعي
ستشهد الصناعة 4.0 تقارب تكنولوجيا المعلومات وتكنولوجيا العمليات (تقارب إنترنت الأشياء) عند مستوى سيؤدي إلى تحول رقمي غير مسبوق. سيساعد إنترنت الأشياء الصناعي على ربط الأصول الصناعية للشركات بطريقة شفافة وسهلة وتزيد من الإنتاجية. ستكون الشركات قادرة على تبسيط برامج قاعات العمل الخاصة بهم طوال دورة الحياة بأكملها وزيادة قابلية التشغيل البيني ومرونة عملياتهم.
من المتوقع أن تنقذ الصناعة التحويلية العالمية مبلغًا مذهلاً 500 مليار دولار أمريكي كل عام بفضل الأتمتة التي تعتمد على إنترنت الأشياء. إنترنت الأشياء قادر على مساعدة الصناعات على تحديد أوجه القصور المهدرة ، ومنع تعطل المعدات ، وضمان ذلك جودة المنتج. للإستجابة ل مسح RT Insight، تشمل الفوائد التي ذكرها متابعو إنترنت الأشياء الصناعيون ما يلي:
- تخفيض تكاليف التشغيل (53٪)
- تحسين جمع البيانات (48٪)
- زيادة الإيرادات من التدفقات الحالية (42٪)
سيكون الذكاء الاصطناعي (AI) أيضًا عنصرًا حاسمًا في إنترنت الأشياء الصناعي حيث سيستخدم عدد من الحلول الصناعية تحليلات أكثر تقدمًا بالإضافة إلى الحوسبة السحابية والحافة لتحليل بيانات الآلة.
رؤى سوق المستقبل مشروع ناجح أن السوق العالمية للذكاء الاصطناعي في إنترنت الأشياء، والتي تقدر قيمتها حاليًا بـ 78 مليار دولار أمريكي، ستصل إلى ما يقدر بنحو 142.4 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032. وهذا النمو مفهوم بالنظر إلى أن التعلم الآلي (الذي يعد مجموعة فرعية من الذكاء الاصطناعي) وإنترنت الأشياء يمكّنان الشركات لجعل التوقعات التشغيلية التي 20 مرات أسرع من التكنولوجيا التقليدية وتقدم دقة عالية.
2. التحول من الآلي إلى الحكم الذاتي
لقد أتاحت التطورات التي حدثت في مجال الرقمنة المقترنة بمعايير أتمتة العمليات المفتوحة الجديدة الفرصة للمصنعين لتحويل عملياتهم من "مؤتمتة" إلى "مستقلة".
من خلال الذكاء الاصطناعي وبيانات الآلة ، يمكّن تقارب إنترنت الأشياء الصناعي المذكور أعلاه والتحول الرقمي الشركات المصنعة من إنشاء أنظمة مستقلة قادرة على اتخاذ قرارات إنتاجية أو تشغيلية رئيسية بينما يعمل البشر كمشرفين فقط.
يُقدر أن الأنظمة المستقلة في صناعة السيارات الأمريكية توفر مدخرات سنوية إجمالية تصل إلى 1 تريليون دولار أمريكي، والتي سيكون لها تأثير كبير على الاقتصاد. ستكون محطات التشغيل قادرة على تحسين موثوقية عملياتها وإمكانية التنبؤ بها بشكل كبير. ستكون الآلات قادرة على التدريب باستخدام البيانات التاريخية الرئيسية جنبًا إلى جنب مع البيانات في الوقت الفعلي بالإضافة إلى التطبيقات التي تدعم الذكاء الاصطناعي لزيادة كفاءة العمليات في نهاية المطاف.
3. انخفاض تكلفة الأسلحة الآلية
تشير تقارير الهندسة 360 إلى أن تكلفة الروبوتات قد انخفضت بالفعل بأكثر من 25٪ منذ عام 2014 ، ومن المتوقع أن تنخفض أكثر بنسبة 22٪ إضافية بحلول عام 2025. وقد بلغت قيمة سوق الروبوتات الصناعية 24.35 مليار دولار أمريكي في عام 2020 وهي من المتوقع أن يصل إلى 52.85 مليار دولار أمريكي في عام 2026 ، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 14.1٪ خلال الفترة المتوقعة 2021-2026.
في حين أن الطلب على الروبوتات الصناعية آخذ في الازدياد ، انخفضت تكلفة أذرع روبوتية صناعية بشكل خاص مكن استخدام الأسلحة الآلية لتكون أكثر انتشارًا في الصناعة التحويلية.
باستخدام رؤية الآلة وتقنيات الشبكة ، أذرع روبوتية صناعية تساعد الشركات على أتمتة العمليات الرئيسية التي تساهم في نهاية المطاف في زيادة سلامة العمال ، وزيادة الإنتاج ، وزيادة الإنتاجية. بالأرقام الحقيقية ، مجموعة بوسطن الاستشارية تقديرات أن أذرع روبوتية صناعية يمكن أن يحقق متوسط وفورات عالمية في تكلفة العمالة بنحو 16٪ بحلول عام 2025. في الولايات المتحدة ، يمكن أن تصل هذه المدخرات إلى 22٪ ، وفي الصين على الأقل 18٪.
المصنعون قادرون على الشراء أذرع آلية منخفضة التكلفة لعدد من التطبيقات ، من تحميل الأسلحة إلى لحام دقيق. على المدى الطويل ، سيساعد هذا الشركات على تعزيز ميزتها التنافسية حيث ستكون قادرة على الحفاظ على انخفاض تكاليفها ونقل هذه التكلفة والعائد إلى المشترين.
4. زيادة اعتماد الروبوتات التعاونية
الروبوتات التعاونية (المعروفة أيضًا باسم "cobots") تشهد اعتمادًا متزايدًا في الأتمتة الصناعية. كآلات تهدف إلى تمكين التفاعل المباشر بين الإنسان والروبوت داخل مساحة تشغيل مشتركة ، cobots تجعل الانتقال إلى العمليات المؤتمتة أو المستقلة أسهل للشركات في جميع أنحاء العالم.
Cobots اتجاه جديد نسبيًا في مجال الروبوتات ولكنه أصبح أكثر انتشارًا في تطبيقات التصنيع الصناعي. يتم نشرهم للقيام بمهام مختلفة عبر عدد من الصناعات بما في ذلك السياراتوالالكترونيات والتصنيع العام ، تصنيع المعادن, التعبئة والتغليف والتعبئة والتغليف المشترك والبلاستيك والأغذية والزراعة.
في الصناعة التحويلية ، يتم استخدامها اختيار ووضع ، في صناعة المواد الغذائية يتم استخدامها للتقطيع و قطع، وفي صناعة الرعاية الصحية ، يتم استخدامها من أجلها بالعملية الجراحية. عند تطبيقها في تصنيع، يمكن لآلة تكلف 50,000 دولار أمريكي توفير ما يصل إلى 150,000 ألف دولار أمريكي في تكاليف التعبئة.
أحد أسباب شعبيتها هو أن الكوبوتات مصممة مع وضع المشغلين في الاعتبار ، وهي تساعد في ضمان دور العمالة البشرية مع المساعدة أيضًا في كفاءة العمليات ودقتها وأمانها.
5. التقدم في رؤية الآلة
إن التطورات الكبيرة في رؤية الماكينة تتيح للآلات الآلية إجراء العمليات بدقة أكبر ولمهام أكثر تعقيدًا.
تشير رؤية الماكينة (MV) إلى التكنولوجيا والأساليب المستخدمة في الأتمتة الصناعية لتوفير فحص وتحليل آلي قائم على التصوير للتطبيقات التي تشمل التحكم في العمليات وعمليات التفتيش التلقائية وتتبع الأجزاء والتوجيه الآلي.
نظرًا لفوائد السرعة العالية والكفاءة المحسنة والدقة التي تتيحها ، ستشهد السنوات القليلة القادمة نشر تقنية رؤية الماكينة بشكل متزايد ودمجها مع الأنظمة الآلية.
6. زيادة الاعتماد على الطباعة ثلاثية الأبعاد
تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد إحدى التقنيات الرائدة التي ستؤثر على الأتمتة الصناعية. عالم الأتمتة يشير إلى أن الطباعة ثلاثية الأبعاد ستغير قواعد اللعبة في سوق الأتمتة العالمي حيث ستقلل بشكل كبير من تكاليف الإنتاج.
تتغير الأتمتة الصناعية بسرعة ، كما أن القدرة على إنشاء نموذج أولي سريع للبحث والتطوير تتيحه الطباعة ثلاثية الأبعاد تسمح للشركات بالتكيف بسرعة مع متطلبات الصناعة المتغيرة. يتم الآن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في التعبئة والتغليف, التعليم, دواءو إنشاء .
بسبب النماذج الأولية الأسرع ، يمكن للمصنعين اختبار مفاهيمهم بشكل أكثر صرامة قبل الانتقال إلى مرحلة التنفيذ والإنتاج على نطاق واسع. وتتمثل فوائد ذلك في طرح التصميمات الجديدة في السوق بشكل أسرع ، وتقليل تكاليف البحث والتطوير ، 40-70٪ مواد أقل تُستخدم في تصنيع المنتجات مقارنة بالطرق التقليدية ، ويمكن للمشترين استبدال أجزاء من أجهزتهم الآلية بشكل أسرع.
7. استمرار اعتماد أنظمة التصنيع المرنة
استمر اعتماد أنظمة التصنيع المرنة (FMS) بين شركات التصنيع في جميع أنحاء العالم. FMS هي طريقة إنتاج تزيد من القدرة على التكيف مع التغيرات في كمية أو نوع المنتج الذي يتم تصنيعه.
توفر FMSs مرونة للماكينة ، والتي تشير إلى مدى قدرة النظام على التغيير لإنشاء أنواع منتجات جديدة أو لتغيير ترتيب عمليات جزء معين. توفر FMSs أيضًا مرونة في التوجيه ، والتي تشير إلى قدرة النظام على استخدام أجهزة متعددة لأداء نفس العمليات على جزء واحد.
في حين أن هذه الأنظمة قد تعتبر باهظة الثمن ، إلا أنها تعمل على زيادة الإنتاجية وتقليل تكلفة العمليات. تساعد قدرتهم على التكيف مع التغييرات الشركات أيضًا على منع المنتجات المعيبة وإهدار الوقت والموارد.
برين كارت تقارير أن FMSs توفر استخدامًا متزايدًا للآلة مقارنةً بالآلات في إنتاج الدفعات التقليدية ، مما يمكّن الشركات من الاقتراب من 80-90٪ في استخدام الأصول. تسمح معدلات الإنتاج المرتفعة والاعتماد المنخفض على العمالة المباشرة التي تتيحها أنظمة الإدارة المالية للشركات بتحقيق وفورات في اليد العاملة يمكن الوصول إليها 30-50٪.
العصر الجديد في الأتمتة الصناعية
من نواحٍ عديدة ، نحن نشهد فقط بداية الصناعية 4.0 والآثار التي ستترتب على الأعمال والصناعة التحويلية والمجتمع ككل. ما هو مؤكد هو أن هذا العصر الجديد من الأتمتة الصناعية سيتيح كمية غير مسبوقة من سرعة ودقة الإنتاج.
في الوقت نفسه ، يتم إعادة تشكيل الصناعة التحويلية ، مما يفسح المجال لعمليات أكثر ارتباطًا وتتمتع بدرجة أكبر من الدقة والأمان.
الاتجاهات الرئيسية للأتمتة الصناعية التي يجب البحث عنها هي:
- إنترنت الأشياء الصناعية
- التحول من العمليات الآلية إلى العمليات المستقلة
- انخفاض تكلفة الأسلحة الآلية
- زيادة اعتماد الروبوتات التعاونية
- التقدم في رؤية الآلة
- زيادة الاعتماد على الطباعة ثلاثية الأبعاد
- استمرار اعتماد أنظمة الإنتاج المرنة
