جنرال لواء

17 ابتكارًا من شأنها أن تعزز التحول إلى مصانع أكثر ذكاءً


نحن على وشك الصناعة 4.0 فقط - وكل الثورات الصناعية الجديدة مدفوعة بالابتكارات في الأتمتة والذكاء الاصطناعي والإنترنت الصناعي للأشياء (IIoT). من المؤكد أن الطريقة التي تعمل بها المصانع ستتغير بشكل كبير خلال السنوات القليلة المقبلة نتيجة لذلك.

فيما يلي بعض التقنيات التي من شأنها أن تمهد الطريق لمصانع أكثر ذكاءً ، جنبًا إلى جنب مع أمثلة للمصانع والمستودعات التي بدأت بالفعل في تنفيذ بعض هذه الابتكارات المتطورة.

1. مصنع أودي الذكي: مصنع المستقبل النموذجي

تسابقت أودي في المنافسة في عام 2017 عندما كشفت عن مصنعها الذكي. يطبق المصنع عددًا من تقنيات التصنيع الجديدة التي من المؤكد أنها ستصبح أكثر شيوعًا في العديد من الصناعات قريبًا.

ومن بين هذه التقنيات ، سماعات رأس VR لعملية التصميم ، وطابعات ثلاثية الأبعاد لإنتاج الأجزاء ، وطائرات بدون طيار للنقل. لقد تم اقتراح أن العمليات الجديدة ستحسن الإنتاجية من خلال 20%.

2. قفاز ناسا الآلي: تقنية يمكن ارتداؤها للعمال

في عام 2016 ، أعلنت شركة جنرال موتورز أنها ستتبنى قفازًا آليًا من تصميم وكالة ناسا ، ليستخدمه عمال مصانعهم. يعتمد القفاز على تصميم تم إنشاؤه للاستخدام في محطة الفضاء الدولية.

تتعدد فوائد القفاز. إحدى الفوائد الرئيسية هي تقليل الضغط على أذرع العمال. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تسمح للعمال بإمساك ورفع الأشياء الثقيلة بشكل أفضل. في حين أن عمال الروبوتات أصبحوا شائعين بشكل متزايد ، فمن المرجح أن يرتدي العمال البشريون أدوات آلية مثل هذه القفازات للمساعدة في عملهم في المستقبل.

3. الشبكات المفضلة الذكاء الاصطناعي: إنشاء آلات التفكير

في وقت سابق من هذا الشهر ، تلقت شركة Preferred Networks اليابانية المبتكرة 2 مليار دولار من التمويل. الشركة ، التي اشتهرت حتى الآن بتطبيق التلوين الفني ، تتفرع الآن إلى تطبيق التعلم العميق في الصناعة التحويلية.

ترتبط الشركة الناشئة باثنين من أكبر مصنعي الروبوتات الصناعية - Toyota و Fanuc Corp. في حين أن برمجة الآلات الصناعية لأداء مهام معينة يمكن أن تستغرق عدة أيام للمبرمج ، فإن التعلم العميق يسمح لهم بتعليم أنفسهم بسرعة وفعالية أكبر .

4. اليد الثانية: مساعدة البشر على مساعدة الروبوتات

SecondHands هو روبوت يقوم بالضبط بما يوحي به اسمه - فهو يقدم زوجًا ثانيًا من الأيدي للعاملين من البشر عند صيانة الروبوتات الأخرى. إنه جزء من برنامج Horizon 2020 ، وهي مبادرة أوروبية تهدف إلى زيادة تطوير التكنولوجيا مع خلق وظائف بشرية أيضًا.

سيكون SecondHands قادرًا على تقديم المساعدة دون مطالبة ، باستخدام التعرف على الإجراء وتقدير الوضع ثلاثي الأبعاد. لا يمكنها فقط المساعدة في تمرير الأدوات ، ولكنها تقدم أيضًا نصائح مفيدة حول مسار العمل الذي يجب اتخاذه.

5. Dex-Net: إنشاء روبوتات فائقة الدقة

أنشأها البروفيسور كين غولدبرغ وطالبه جيف مالر من جامعة كاليفورنيا. Berkeley، Dex-Net هو برنامج يسمح للروبوتات بالتعرف على الأشكال المعقدة وتنظيمها بسرعة عالية. تميز الروبوت Goldberg and Mahler المستخدم في اختبار البرنامج بذراعين وجهاز استشعار ثلاثي الأبعاد.

بفضل البرنامج ، يمكن للروبوت التعامل ببراعة مع الأشياء التي لم يكن لديه معرفة مسبقة بها ، وفرزها بسرعة قياسية. قد تؤدي برامج مثل هذه إلى زيادة هائلة في الإنتاجية إذا تم دمجها في أنظمة التصنيع الصناعية.

6. مستودع أوكادو: يعمل بواسطة الروبوتات

يمكن أن يكون مستودع Ocado جيدًا جدًا نافذة على مستودعات المستقبل. المستودع الآلي مزود بفريق من الروبوتات ، يقوم بتفريغ ونقل واستبدال صناديق المنتجات.

يمكن إعادة شحن الروبوتات المستقلة في محطات الشحن عند الحاجة. بمجرد اختيار الروبوتات للمنتجات ونقلها إلى محطة الانتقاء ، يتم بعد ذلك تحضير المنتجات للشحن بواسطة روبوتات أخرى وعمال بشريين.

7. مستودع JD.com المؤتمت بالكامل: لمحة أخرى عن المستقبل

في العام الماضي فقط ، كشفت شركة التسوق الصينية العملاقة JD.com النقاب عن مستودعها الآلي بالكامل الذي تديره الروبوتات. يمكن للمستودع عالي الإنتاجية التعامل مع ما يصل إلى 9000 طلب في ساعة واحدة.

تشتمل التقنية المطبقة في المستودع على ماسحات ضوئية عالية الدقة للصور ورافعة شوكية ذاتية القيادة ، ويمكنها بسهولة تجاوز عبء العمل الذي يتطلب عادة عمالة 180 عاملاً بشريًا. هذا هو مجرد مثال واحد على نوع المرافق التي يمكن أن نتوقعها مع الصناعة 4.0.

8. إعادة تدوير الروبوتات: تقليل الفاقد بالطريقة الذكية

في الشهر الماضي فقط ، عرضت شركة آبل Daisy ، وهو روبوت لإعادة التدوير يمكنه تجريد أجهزة iPhone والسماح بإعادة استخدام المواد. من المحتمل جدًا أن تحذو الشركات المصنعة للأجهزة الذكية حذوها مع الروبوتات المماثلة في المستقبل.

فوائد جهاز مثل ديزي ذات شقين. بالنسبة للمبتدئين ، فهي تتيح للعملاء التخلص بأمان من أجهزتهم الذكية المهملة. ثانيًا ، يقلل من الموارد التي يتم إنفاقها على مصادر المواد للأجهزة الجديدة ، حيث يمكن أخذ المواد من الطرز القديمة وإعادة استخدامها.

9. تكنولوجيا التصنيع المضافة: الطباعة ثلاثية الأبعاد تحافظ على التحسن

تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد واحدة من أكبر الاختراقات عندما يتعلق الأمر بالتصنيع. بفضل هذه التكنولوجيا ، ستتمكن المصانع من إنتاج الأجزاء والمكونات بشكل لم يسبق له مثيل.

أحد الأمثلة الحديثة والمثيرة على كيف يمكن لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد أن تغير صناعة التصنيع هو ذراع الروبوت المكون من ستة محاور من MX3D. يمكن للذراع طباعة وإنشاء أعمال معدنية معقدة في الهواء ، من أي زاوية. لا يؤدي ذلك إلى تحسين السرعة التي يمكن بها إنتاج الأجزاء أو الكائن فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى تحسين السلامة الهيكلية.

10. اتصال TE: أهمية أجهزة الاستشعار في مكان العمل

مع ملء المصانع تدريجياً بالآلات المستقلة ، من الضروري وجود هياكل مناسبة لمنع أي حوادث. أحد المكونات الرئيسية لهذا هو المستشعرات التي تسمح بالاتصال من آلة إلى آلة.

شركة TE Connectivity هي شركة واحدة فقط تنتج أجهزة استشعار متطورة يمكنها نقل البيانات بين الآلات الصناعية والأجهزة الذكية ، مما يجعل كل شيء يعمل بسلاسة. عندما تصبح المصانع أكثر ذكاءً ، ستصبح شركات مثل TE Connectivity ومخرجاتها ذات أهمية حيوية.

11. اتصالات الأقمار الصناعية: ربط الآلات من الفضاء

عندما يتعلق الأمر بإنشاء آلات ذكية تتواصل مع بعضها البعض في المصانع ، فهناك عدد من الخيارات للاتصالات. أحد الاتصالات الممكنة التي تستحق الاستكشاف هي استخدام تقنية الأقمار الصناعية لنقل البيانات بين الأجهزة.

تقوم شركة Kepler Communications بفعل ذلك ، حيث تسمح للمصانع وخطوط الإنتاج في المناطق النائية بتوصيل أجهزتها وآلاتها عبر شبكات الأقمار الصناعية. مثل هذه التكنولوجيا تعني أنه لن يتم إعفاء أي مصنع من الثورة الذكية ، بغض النظر عن مكان وجوده.

12. كشف أخطاء رؤية الآلة: كشف الأعطال في دقيقة جدًا لعين الإنسان

غالبًا ما ترجع مشكلات التصنيع إلى خطأ بشري بسيط. تسمح لنا التقنيات الجديدة بالحد من هذه المشكلات من خلال تقديم قدرات في اكتشاف الأخطاء تتجاوز بكثير قدرات العاملين من البشر.

Landing.AI هي شركة تبتكر تقنية ذكية يمكنها العثور على أصغر الأخطاء في الدوائر والجوانب الأخرى للآلة التي قد لا تظهر على الفور للإنسان. نظرًا لأن الآلات في المصانع الذكية ستكون جميعها متصلة وتتواصل مع بعضها البعض ، فإن الذكاء الاصطناعي سيرسل تنبيهًا عند العثور على خطأ ، ويوقف الجهاز المعني على الفور حتى يمكن إصلاحه.

13. مشروع Skywalker: إنشاء تدفق إنتاج بدون توقف

مع تدفق تقنيات التصنيع الجديدة ، من المعقول أن نتخيل أن المصانع في المستقبل القريب ستتمتع بالقدرة على الاستمرار في الإنتاج في جميع ساعات اليوم ، كل يوم. يعد مشروع Skywalker من شركة Voodoo Manufacturing مجرد مثال واحد لما يمكن أن يبدو عليه مثل هذا الإعداد.

يتكون مشروع Skywalker من مجموعة من الطابعات ثلاثية الأبعاد وذراع آلية يمكنها تفريغ الأجزاء المطبوعة وصيانة الطابعات نفسها. يعتقد Voodoo Manufacturing أنه من خلال نظامهم ، يمكن أن تميل ذراع واحدة إلى ما يقرب من 100 طابعة ثلاثية الأبعاد. هذا يعني أن الآلات يمكن أن تعمل على مدار الساعة ، لتصل إلى مستويات إنتاجية لا يمكن تصورها مع الموظفين البشريين.

14. التعرف على الإجراءات AI: مساعدة الروبوتات على التعلم من البشر

إن برمجة روبوت ليعمل كإنسان شيء ، شيء آخر أن يقوم الروبوت بتعليم نفسه من خلال مراقبة عمل زملائه من البشر. تعمل شركات مثل شركة دريشتي الهندية الناشئة على التعرف على الإجراءات التي تسمح للروبوتات بمراقبة وتكرار إجراءات التصنيع البشري.

نظرًا لأن العديد من العمال غير متأكدين مما يمكن أن تعنيه الأتمتة لأمن وظائفهم ، فإن الأنظمة التي تسمح للروبوتات والبشر بالعمل بشكل تكافلي مثل هذا يمكن أن تكون الحل للعديد من المخاوف.

15. الطباعة الثلاثية الأبعاد الثلاثية الأبعاد: تسريع عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد

في حين أن الطباعة ثلاثية الأبعاد هي نعمة كبيرة للتصنيع ، إلا أنها لا تزال عملية مكلفة وتستغرق وقتًا طويلاً. لتقليل الوقت الذي تستغرقه الطباعة ثلاثية الأبعاد لمنتج أو جزء ، تعاون الباحثون في مختبر لورانس ليفرمور الوطني مع علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة كاليفورنيا في بيركلي وجامعة روتشستر لإنشاء طريقة جديدة وأسرع للطباعة ثلاثية الأبعاد.

تستخدم هذه الطريقة التصوير المجسم ، الذي يتم تحقيقه من خلال استخدام أشعة الليزر المتعددة ، لإنشاء شكل معلق ثلاثي الأبعاد يتم إلقاؤه بعد ذلك بالراتنج. من خلال استخدام هذه الطريقة ، تمكن الباحثون من إنشاء مجموعة من الهياكل المعقدة في جزء صغير من الوقت الذي يستغرقه من خلال وسائل الطباعة ثلاثية الأبعاد التقليدية. إذا تم تطبيقها في مرافق التصنيع ، يمكن لهذه التكنولوجيا أن تسرع بشكل كبير عملية الإنتاج وتؤدي إلى إنتاجية أعلى.

16. تقنيات الواقع المعزز: السماح للعمال بالتصميم والبناء كما لم يحدث من قبل

لقد تسرب الواقع المعزز إلى الحياة اليومية ويتم استخدامه في كل شيء من ألعاب الهاتف المحمول إلى الصناعات الثقيلة. يمكن أن تساعد التقنية المبتكرة في كل عملية إنتاج ، مباشرة من التصميم إلى مراقبة الجودة.

بدأت شركة Boeing لصناعة الطائرات بالفعل في استخدام الواقع المعزز في عمليات التجميع الخاصة بها. لقد كانوا يستخدمون برنامج Google Glass و Skylight لمنح الفنيين رؤى وإرشادات قيمة عند إكمال مهام الأسلاك المعقدة. من المحتمل أن الصناعات الأخرى ستتبنى استخدامات مماثلة للتكنولوجيا ، مما يسمح ببناء مخرجاتها بأقصى درجات الدقة.

17. الهياكل الخارجية للعمال: أقصى درجات السلامة والقوة للعمال

مثل قفاز ناسا المذكور سابقًا في هذه المقالة ، فإن الهياكل الخارجية لكامل الجسم هي قطعة أخرى من التكنولوجيا القابلة للارتداء المصممة لحماية العمال وزيادة قوتهم. بالنسبة للكثيرين ، يعتبر هذا الحل الوسط المثالي بين طاقم عمل آلي بالكامل وحماية الوظائف البشرية ، لأنه يمنح العاملين البشريين مزايا من حيث القوة والاستقرار والتي عادةً ما تكون مخصصة لنظرائهم الميكانيكيين.

سترة Ekso هي مجرد مثال واحد على الهيكل الخارجي المصمم لعمال المصانع. يتم استخدام السترة بالفعل في عدد من مصانع Ford ، وقد أشاد الموظفون بالجهاز للسماح لهم بالحفاظ على الطاقة البدنية طوال يوم العمل مع السماح لهم برفع الأوزان التي لن يتمكنوا من إدارتها.


شاهد الفيديو: لماذا كان أينشتاين عبقريا وهل أصبح بإمكاننا زيادة ذكائنا (كانون الثاني 2022).