نوآوری فرایند و استقبال از دیجیتالی شدن عملیات در صنعت

چالش های فراوانی که امروزه تولیدکنندگان با آن رو به رو هستند نیاز به انطباق با نوآوری فرایند، استقبال از فناوری و دیجیتالی شدن عملیات را تسریع می کند. تحول برای تولید کنندگان انعطاف پذیر، چابک، مولد و سودآور ضروری است.
 هرگونه اقدام یا فعالیتی که به عنوان بخشی از فرایند تولید رخ می دهد، بخشی از ریسمان دیجیتال است. اما انجام این کار مستلزم آن است که سازمان ها طرز فکر خود را در مورد استراتژی های تحول دیجیتال تغییر دهند. اگر چه مزایای دگرگون کننده صنعت 4.0 برای بقا و رشد تولید کننده بسیار مهم است، اما افراد کمی زمان و تلاش قابل توجهی را برای آماده سازی برای آینده صرف کرده اند. زمان برای تصور مجدد و تغییر زیر ساخت های تولید دیجیتال برای ایجاد عملیات متصل، مشارکتی، مقاوم و بسیار یکپارچه هرگز بهتر از زمان حاضر نبوده است.
 
ما وضعیت فعلی صنعت، و تغییرات و تحولاتی که در حال رخ دادن است را بررسی می کنیم و این که سازندگان می توانند برای جلوتر بودن از کارهای بعدی چه کاری انجام دهند.
 

پیمایش در بسیاری از اختلالات 2021

صنعت تولید امروز با بسیاری از اختلالات مشخص شده است. این اختلالات برای بسیاری از تولید کنندگان پیامدهای جدی عملیاتی و مالی داشته است - چه مثبت و چه منفی. آنها تولید کنندگان را مجبور کرده اند تا در مورد مدیریت ریسک و برنامه های احتمالی، پروتکل های ایمنی، عملیات و روش های جدید کار - در همه زمان ها تجدید نظر کنند.
 انقلاب صنعتی چهارم واقعاً شیوه طراحی، ساخت، منبع یابی، عرضه و خدمات ما را تغییر می دهد. گذشته خطی، از هم گسیخته و واکنشی جای خود را به آینده ای دایره ای، یکپارچه و پیش بینی کننده می دهد.به طور همزمان، نیاز به اثبات آینده کسب و کار حتی الامکان با استفاده از آخرین راه حل های فناوری وجود دارد. هدف نهایی افزایش انعطاف پذیری، محافظت از عملیات و حمایت از کارکنان خود در این دوران و حفظ مزیت رقابتی است که رشد را تسریع می کند. معروف است که تولید کنندگان با پلتفرم های دیجیتالی، داده های در دسترس و قابلیت های تحلیلی پیشرفته می توانند سریع تر، دقیق تر و موفقیت آمیزتر به اختلالات پاسخ دهند.
 

آشکار شدن پیش رانان کلیدی فناوری

فناوری های دیجیتالی باعث تحول در فضای تولید می شوند و صنعت 4.0 (که همچنین به عنوان انقلاب صنعتی چهارم شناخته می شود) در حال حاضر اینجاست. جای تعجب نیست که قابلیت های دیجیتال، جزء اصلی ایجاد تغییرات سریع و ایجاد تاب آوری در تولید است. با توجه به وضعیت فعلی صنعت، تولید کنندگان باید مهم ترین محصولات برای تثبیت و رشد را شناسایی کنند، بر تقویت زنجیره های تأمین مرتبط تمرکز کنند و مهارت های اساسی مورد نیاز برای برآوردن تقاضای کوتاه مدت و آینده را ارزیابی کنند.
 تغییرات قابل توجهی وجود دارد که تولید کنندگان باید امروز متوجه شوند تا از زیر ساخت های دیجیتالی مناسب برای انعطاف پذیری و چابکی در آینده اطمینان حاصل کنند. این تغییرات دوباره قوانین جاری را بازنویسی می کند، بنابراین بازار راه حل های نوآورانه و ارائه دهندگان خدمات باز می شود.فناوری های زیادی وجود دارد که در حال حاضر در حال بازی هستند. وقتی فناوری ها به هم نزدیک می شوند، فرصت های جدیدی پدیدار می شوند و شرکت ها می توانند به رشد، مزایای بالقوه نهایی و مزایای اصلی مالی توجه کنند. فناوریهای اصلی صنعت 4.0 عبارتند از:
 
* روش ساخت افزودنی
* هوش مصنوعی /  یادگیری ماشین
* واقعیت افزوده /  واقعیت مجازی
* ابر
* اینترنت اشیاء صنعتی
* امنیت سایبری
* نرم افزار صنعتی
* بینایی ماشین
* روبات های خودگردان
* محاسبات شناختی
* جفت دیجیتالی
 
مزایای پیاده سازی این فناوری ها شامل زمان کوتاه تر رسیدن به بازار، افزایش انعطاف پذیری، کارآیی و توان بیشتر، افزایش بهره وری، کیفیت بیشتر، تجربیات بصری بیشتر مشتریان و افزایش سودآوری است. استفاده از بسیاری از این فناوری ها یک تخته پرش پر قدرت برای موفقیت تولید در آینده فراهم می کند. نه تنها افزودن فناوری ها به دلیل جذابیت یا روند آنها ضروری است، بلکه راه حل ها را بر اساس ارزش کسب و کار محکم ارزیابی کرده و با نگاهی جامع به آنها، از قابلیت همکاری با حداکثر سود اطمینان می دهد.
دیجیتالی شدن فراتر از استفاده از فناوری برای تبدیل داده ها و فرآیندها است. دیجیتالی شدن دگرگونی ناشی از استفاده از فناوری های دیجیتال برای تغییر مدل های تجاری و ارائه فرصت های جدید درآمد در عین تجزیه همزمان سیلوهای متفاوت اطلاعات است.

فعال سازی آینده تحول صنعت 4.0

در نهایت، آینده صنعت 4.0 توسط چهار عامل کلیدی شکل می گیرد: پایداری، دیجیتالی شدن، تمرکز زدایی و مدل های تجاری. پشتوانه این چهار عامل نیازمند ایجاد انعطاف پذیری و کاهش ریسک مالی مشتریان است. بیایید هر یک از آنها را دقیق تر بررسی کنیم:
 
* پایداری تأکید بر مدل های پاک و کارآمد مصرف انرژی است. این بر اهمیت استفاده مجدد، هدف گذاری مجدد و بازیافت مواد تاکید می کند. نمونه هایی از این مورد شامل کربن زدایی، بهره وری انرژی و یک اقتصاد دایره ای است.
 
* دیجیتالی شدن فراتر از استفاده از فناوری برای تبدیل داده ها و فرآیندها است. دیجیتالی شدن دگرگونی ناشی از استفاده از فناوری های دیجیتال برای تغییر مدل های تجاری و ارائه فرصت های جدید درآمد در عین تجزیه همزمان سیلوهای متفاوت اطلاعات است.
 
* تمرکز  زدایی، ساده سازی اطلاعات و جریان فرآیند از طریق سهولت دسترسی و نظارت است. نمونه هایی از تمرکز زدایی عبارتند از محاسبات پیشرفته، بلاک چین و غیر متمرکز سازی ops.
 
* مدل های تجاری روش های بهتری برای دستیابی به نتایج را ارائه می دهند. این ها قابلیت های اضافی را کشف کرده و مدل های فعلی عملکرد را تغییر می دهند. نمونه هایی از این موارد عبارتند از XaaS (هر چیزی به عنوان یک سرویس (Anything-as-a-Service))، داده به عنوان یک سرویس (Data-as-a-Service) ، و اقتصاد سهیم شده.
در نهایت، آینده صنعت 4.0 توسط چهار عامل کلیدی شکل می گیرد: پایداری، دیجیتالی شدن، تمرکز زدایی و مدل های تجاری. پشتوانه این چهار عامل نیازمند ایجاد انعطاف پذیری و کاهش ریسک مالی مشتریان است.

پیمایش تغییرات کلیدی در این جا و اکنون

تغییرات قابل توجهی وجود دارد که تولید کنندگان باید امروز متوجه شوند تا از زیر ساخت های دیجیتالی مناسب برای انعطاف پذیری و چابکی در آینده اطمینان حاصل کنند. این تغییرات دوباره قوانین جاری را بازنویسی می کند، بنابراین بازار راه حل های نوآورانه و ارائه دهندگان خدمات باز می شود.
 
آنها عبارتند از:
 

از خطی به یکپارچه

 زنجیره ارزش خطی به سمت یک زنجیره ارزش دایره ای و یکپارچه حرکت می کند. در این جا جایی است که رشته انتها به انتهای داده وارد بازی می شود. تولیدکنندگان باید داده ها را دنبال کنند، نه محصول را. استراتژی مدیریت داده بزرگ ترین فرصت برای ایجاد ارزش خواهد بود.
 

از اتوماسیون تا شناخت

اتوماسیون با کمک هوش مصنوعی به شناخت تبدیل می شود. هوش مصنوعی در حال حاضر یکی از موضوعات داغ است، اما به سمت پیشرفت می رود. ارزش واقعی هوش مصنوعی در تشخیص زمینه هایی برای بهبود فرایندها با آشکار سازی روابط علی است که انسان ها هرگز نمی توانند تشخیص دهند.
 

از اتصال به زمینه سازی

کارخانه ها دارای تعداد زیادی داده از ماشین ها، دستگاه ها، افراد و موارد دیگر هستند. اما صرف داشتن اطلاعات کافی نیست. در حالی که بسیاری از سیستم عامل های IIoT و سیستم های اجرایی تولید ادعا می کنند که می توانند داده ها را از ماشین ها استخراج کنند، داده های جمع آوری شده نیاز به معنا دارد. بدون معنا، IIoT  به دریاچه های داده عظیم و بدون ارزش واقعی تنزل رتبه پیدا می کند. برای فعال کردن IIoT واقعی، کارخانه ها باید از اتصال، به زمینه سازی تغییر وضعیت دهند.
 فناوری های دیجیتالی باعث تحول در فضای تولید می شوند و صنعت 4.0 (که همچنین به عنوان انقلاب صنعتی چهارم شناخته می شود) در حال حاضر اینجاست.سازگاری و شخصی سازی نهایی

 آینده به نفع کسانی خواهد بود که میزان تاب آوری و چابکی خود را افزایش داده اند. بدون تردید گرایش به سمت محصولات شخصی در هر صنعت تولیدی نفوذ کرده است. شرکت ها باید به فناوری هایی که از قابلیت های اتوماسیون سفارشی پشتیبانی می کنند، خارج از چارچوب نگاه کنند. توانایی ارائه انطباق و شخصی سازی بر اساس تقاضا، مزیت رقابتی متمایزی را برای آن دسته از شرکت ها ایجاد می کند که می توانند بدون زحمت، تقاضای فزاینده برای محصولات شخصی و با کیفیت را برآورده کنند.
 
انقلاب صنعتی چهارم واقعاً شیوه طراحی، ساخت، منبع یابی، عرضه و خدمات ما را تغییر می دهد. گذشته خطی، از هم گسیخته و واکنشی جای خود را به آینده ای دایره ای، یکپارچه و پیش بینی کننده می دهد.
 
تحول برای هر سازمانی است - بدون توجه به اندازه آن
دموکراتیزه شدن اتوماسیون، هوش و اتصال این اسطوره را ایجاد می کند که تحول گران است و فقط برای سازمان های بزرگ است. اما نکته اصلی این است که سازمان ها ابزارهای مناسب را برای تحول خود در اختیار داشته باشند. با یک پلتفرم IIoT  بصری و مجهز به صنعت 4.0، تولید کنندگان می توانند به طور یکپارچه به یک جفت دیجیتالی (که در بخش بعد در مورد آن بیشتر گفته می شود) که واقعا هوشمند است برسند. با این نوع راه حل درجا، استراتژی زمان – به - ارزش را می توان تسریع کرد، کیفیت را تقویت نمود، بهره وری را افزایش داد و دید کامل انتها به انتها حاصل می شود – و واقعاً کل سازمان را در حال حاضر و در آینده متحول می کند.
تولید کنندگان با پلتفرم های دیجیتالی، داده های در دسترس و قابلیت های تحلیلی پیشرفته می توانند سریع تر، دقیق تر و موفقیت آمیزتر به اختلالات پاسخ دهند.  

ریسمان دیجیتال

به طور خلاصه، ارزش ترکیبی از داده های طراحی، تولید و اجرا، شامل جریان مهندسی کامل، داده های قابل ردیابی مواد و فرآیندها، در حوزه دیجیتال، بسیاری از ارزش ها را برای تولید مونتاژ مدرن ضروری می کند:
 زمان برای تصور مجدد و تغییر زیر ساخت های تولید دیجیتال برای ایجاد عملیات متصل، مشارکتی، مقاوم و بسیار یکپارچه هرگز بهتر از زمان حاضر نبوده است.* تجزیه و تحلیل روندها و عملکردهای مربوط به تحویل، کیفیت، مواد، کارایی و بهره وری، نشان دهنده بهبود و گسترش فرصت های بحرانی است.
 
* توانایی اجتناب از زمان و مصالحه از دست رفته هنگام راه اندازی یا تعیین یک محصول خاص در پیکربندی تولید از طریق تجزیه و تحلیل داده ها، افزایش چابکی در عین کاهش مسائل مربوط به کیفیت و هزینه های مهندسی.
 
* دقت جراحی هنگام برخورد با مسائل مربوط به کیفیت یا قابلیت اطمینان محصول در داخل یا خارج از بازار. هزینه های مربوط به کار مجدد و فراخوان ها در بیشتر موارد به میزانی بزرگ تر یا بیش تر کاهش می یابد.
 
* ارائه تضمین انطباق و رعایت کلیه دستور العمل ها و استانداردهای مربوطه بدون اضافه بار و بار کارهای اضافی.
 
جفت دیجیتال و ریسمان دیجیتال چیست؟
 اصطلاحاتی از این قبیل برای صنعت نسبتاً جدید است، و بین آنها همپوشانی وجود دارد زیرا تفسیرها توسط سازمان های مختلف در زمینه راه حل هایی که ارائه می دهند انجام می شود. همه این اصطلاحات جنبه های جهان فیزیکی را با داده ها مرتبط می کنند، به گونه ای که نمای دیجیتالی کاملی از آن جنبه از دنیای فیزیکی را ارائه می دهد.
 
عناصر اساسی این موارد به شرح زیر است:
 

جفت دیجیتال

جفت دیجیتال کامل شامل سه عنصر اصلی است:
* محصول: طرح اصلی محصول، اعم از مکانیکی و الکترونیکی، لایحه طراحی مواد، قصد طراحی و قابلیت ردیابی اقدامات انجام شده در طول فرآیند طراحی، از جمله، به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل طراحی برای تولید (DFM) (Design For Manufacturing).
 
* کارخانه: دانش و قابلیت سایت های تولیدی، خطوط و فرآیندهای پیکربندی شده، لایه به لایه تا ماشین ها و فرایندهای جداگانه، از جمله جریان مواد و سایر وابستگی ها.
 
* چرخه حیات: اطلاعات مربوط به جریان مواد و محصول در سراسر زنجیره تأمین، استفاده از محصول در بازار (در صورت لزوم)، نگهداری و تعمیر میدانی و در نهایت بازیافت.
 

ریسمان دیجیتال

هرگونه اقدام یا فعالیتی که به عنوان بخشی از فرایند تولید رخ می دهد، بخشی از ریسمان دیجیتال است. این اساساً از عناصر زیر تشکیل شده است:
 
* داده های مهندسی: شامل تخصیص کار، دستور العمل اپراتور و داده های ماشین مربوط به هر قطعه تولید یا سفارش کار، از جمله سابقه تغییرات مهندسی، انواع محصول، مواد جایگزین و غیره.
 
* قابلیت ردیابی مواد: ثبت دقیق منشأ مواد مورد استفاده بر اساس تعیین کننده مرجع، شامل کلیه اجزای اصلی و عمده.
 
* قابلیت ردیابی فرایند: ثبت داده های آزمایش و بازرسی، شامل کلیه اندازه گیری های کلیدی، نتایج قبول / رد، اقدامات اصلاحی و تعمیرات و غیره.
چالش های فراوانی که امروزه تولیدکنندگان با آن رو به رو هستند نیاز به انطباق با نوآوری فرایند، استقبال از فناوری و دیجیتالی شدن عملیات را تسریع می کند. تحول برای تولید کنندگان انعطاف پذیر، چابک، مولد و سودآور ضروری است.

استانداردهای جفت دیجیتال

هدف واقعی یک جفت دیجیتال حذف هزینه های مربوط به فرمت های داده اختصاصی است که فقط در محدوده محدودی از برنامه ها کار می کند و در اصل فقط محدوده الزامات یک راه حل نقطه خاص را منعکس می کند. Aegis در ایجاد یک استاندارد جفت دیجیتال در سطح صنعت فعال است که امکان همکاری داده ها را از طراحی، در طول تولید و تا اطلاعات بازار فراهم می کند. این ابتکار، تکراری بودن داده ها، نیاز به میان افزار و هرگونه پیوند با یک راه حل از یک فروشنده را حذف می کند.
 

مهندسی ساخت دیجیتال (DME) (Digital Manufacturing Engineering)

 این مهندسی داده های مربوط به طراحی محصول را با اطلاعات مواد محلی تهیه می کند، تا مدل داده تولید را ایجاد کند، که سپس در صورت نیاز برای هر یک از تنظیمات تولید تعریف شده، داده های ماشین و دستور العمل کار بدون کاغذ برای اپراتورها اعمال می شود.
 
منبع:
manufacturingtomorrow