کارخانه آینده: چگونه صنعت 4.0 و هوش مصنوعی می توانند تولید را متحول کنند

فناوری‌های دیجیتال جدید می‌توانند تولید ناب را ارتقا دهند، عملکرد را افزایش داده و پایداری را تسریع کنند.

در سراسر جهان، تولیدکنندگان طی 50 سال گذشته با استفاده از برنامه‌ها و تکنیک‌های مختلف تلاش کرده‌اند هزینه‌ها را کاهش دهند و کیفیت محصولات و خدمات مشتری را بهبود بخشند. روش‌هایی مانند نگهداری ناب، تولید کل‌نگر (TPM)، مدیریت کیفیت جامع (TQM)، شش سیگما، و در برخی موارد، سیستم‌های تولید کامل نتایج خوبی به همراه داشته‌اند. شرکت‌هایی مانند تویوتا، پروکتر اند گمبل و داناهر با بهره‌گیری از این رویکردها توانسته‌اند بهره‌وری خود را سالانه تا 6 درصد یا بیشتر افزایش دهند.

این سرمایه‌گذاری‌ها هنوز ارزشمند هستند، اما کافی نیستند. برای رقابت موثر در آینده، باید نگاه تازه‌ای به امکانات امروز داشته باشید.

دو پیشرفت مهم، تولیدکنندگان را به سمت استراتژی‌های جدید برای کارخانه‌های آینده سوق داده است. از یک طرف، فناوری‌های دیجیتال و صنعت 4.0 امکانات جدیدی را برای سیستم‌های تولید نسل بعدی به وجود آورده‌اند. این فناوری‌ها، در صورت استفاده صحیح، می‌توانند بهره‌وری را بیش از 10 درصد افزایش دهند و مزایای دیگری مانند انعطاف‌پذیری بیشتر، بهبود کیفیت، کاهش مصرف منابع طبیعی، بهینه‌سازی سرمایه، صرفه‌جویی در نیروی کار و موارد دیگر را فراهم کنند.

برای مثال، هوش مصنوعی (AI) می‌تواند به پیش‌بینی تقاضا، درک نیازهای مشتری و هدایت محصولات در مسیرهای اختصاصی در زنجیره تأمین کمک کند. از سوی دیگر، واحدهای تولیدی به تدریج خودکار شده و قابلیت خودآموزی و خودشفابخشی پیدا می‌کنند، که باعث می‌شود نیروی انسانی بتواند بر وظایف خلاقانه و نظارت متمرکز شود. مزایای دیجیتال همچنان برای شرکت‌های پیشرو باقی می‌ماند. طبق یک نظرسنجی از 270 مدیر تولید در سراسر جهان، شرکت‌هایی که دیجیتال را به خوبی با سیستم‌های تولید خود ادغام کرده‌اند، سه برابر بیشتر احتمال دستیابی به اهداف تولید خود را دارند، در مقایسه با شرکت‌هایی که این سطح از ادغام را ندارند.

این فرصت‌ها برای دستیابی به ارزش در مقیاس بزرگ، با چالش‌های روزافزون در بخش تولید روبرو هستند و اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. یکی از مهم‌ترین چالش‌ها، نیاز به پایداری است؛ زیرا مشتریان، کارکنان، نهادهای نظارتی و دیگر ذینفعان بهبودهایی اساسی در زمینه‌هایی مانند کاهش کربن، چرخه‌پذیری و شاخص‌های مرتبط را طلب می‌کنند. علاوه بر این، تولیدکنندگان با رقابت‌های جدید و افزایش انتظارات مشتریان مواجه‌اند، که آنها را ملزم به انعطاف‌پذیری بیشتر، سفارشی‌سازی، کاهش زمان عرضه به بازار، ارائه محصولات با کیفیت بالاتر و تغییراتی در نحوه عملکردشان می‌کند.

به همین دلیل، برای تولیدکنندگان بسیار مهم است که به دنبال سیستم‌های نوآورانه‌تر برای عرضه و تولید باشند. این بخش اساسی کارخانه آینده، رویکردهای سنتی را با قابلیت‌های دیجیتال پیشرفته ترکیب می‌کند و به شما این امکان را می‌دهد که تلاش‌های پایداری خود را سرعت ببخشید، فرآیندها و جریان‌های کاری را بهبود دهید و نحوه ارائه محصولات خود به بازار را تغییر دهید.

بسیاری از شرکت‌ها نمی‌توانند به طور کامل از فناوری‌های جدید دیجیتال و صنعت 4.0 بهره ببرند، چون آن‌ها را به‌عنوان یک افزونه جداگانه به کار می‌برند و نه اینکه آن‌ها را به طور کامل در محیط‌های تولیدی موجود خود ادغام کنند. شرکت‌ها معمولاً رویکرد «دیجیتال به‌خاطر دیجیتال» را دنبال می‌کنند و به جای اینکه یک دیدگاه کلی داشته باشند که دیجیتال را به سرمایه‌گذاری‌های ناب، TPM، TQM و شش سیگما وصل کند، بیشتر روی استفاده‌های خاص و محدود تمرکز می‌کنند.

تمرکز بر پایداری

این رویکرد غیر یکپارچه مشکلات زیادی دارد و یکی از بزرگ‌ترین آن‌ها از دست دادن فرصت برای رسیدگی مؤثر به پایداری است. در همان نظرسنجی که در بالا ذکر شد، بسیاری از پاسخ‌دهندگان پیش‌بینی کرده‌اند که در دو سال آینده، پایداری به مهم‌ترین اولویت آن‌ها تبدیل خواهد شد (شکل 1 را ببینید) و تقریباً هم‌سطح با بهره‌وری قرار می‌گیرد.

مسائل پایداری روز به روز پیچیده‌تر می‌شوند و تأثیر زیادی بر زنجیره ارزش یک شرکت دارند، از طراحی و تأمین منابع تا حمل و نقل، استفاده و دفع محصولات. عواملی مانند انتشار کربن، کمبود آب، شیوه‌های کاری، مقررات دولتی و انتظارات مصرف‌کنندگان که به سرعت در حال تغییر هستند، از جمله مسائلی هستند که پایداری را به اولویت‌های اصلی تبدیل کرده‌اند.

بسیاری از این چالش‌ها به هم مرتبط هستند و تنها با یک سیستم تولیدی یکپارچه که از فناوری‌های دیجیتال در کل جریان ارزش استفاده می‌کند، می‌توان به آن‌ها رسیدگی کرد. رویکرد ما این است که پایداری و دایره‌گرایی باید به‌عنوان بخش اساسی از یک سیستم تولید و عرضه یکپارچه در نظر گرفته شوند، نه اینکه به‌عنوان تلاش‌های جداگانه و موقت انجام شوند.

یک سیستم یکپارچه با استراتژی دیجیتال روشن، کلید تبدیل اهداف پایداری شرکت شما به اقدامات و تصمیماتی است که این اهداف را به واقعیت تبدیل می‌کند. این سیستم از افزایش دایره‌گرایی پشتیبانی می‌کند و به شما کمک می‌کند تأثیر مثبتی بر محیط بگذارید.

بازاندیشی در مورد آنچه ممکن است

یک رویکرد کاملاً جدید به سیستم تولید شما، رویکردی که اصول استراتژیک را با روش‌ها و ابزارهایی ترکیب می‌کند که این اصول را عملی می‌کنند، این مسائل را حل کرده و شما را به سمت رهبری هدایت می‌کند. سیستم یکپارچه ما چارچوبی از اصول طراحی و عناصر خاص را اعمال می‌کند که از ایستگاه کاری فردی شروع شده و در سراسر سازمان و کل زنجیره ارزش گسترش می‌یابد. تجزیه و تحلیل دقیق سطح بلوغ شما، اولویت‌بندی و به کارگیری این اصول و عناصر را راهنمایی می‌کند و اطمینان می‌دهد که راه‌حل‌هایی مطابق با قابلیت‌ها و جاه‌طلبی‌های فعلی و آینده شما دارید.

برای ملموس ساختن این اصول، ما آن‌ها را به ده‌ها عنصر جداگانه مرتبط می‌کنیم که شامل عملیات شما می‌شود، از ایستگاه‌های کاری گرفته تا خطوط تولید، و در نهایت فراتر از مرزهای سازمان شما گسترش می‌یابد.

این عناصر به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: شبکه و سیستم تأمین و سیستم تولید کارخانه شما. دسته اول شامل عناصری مانند اتصال زنجیره تأمین، طراحی برای عملیات، ردپای تولید، و طراحی دایره‌ای است (که یک عنصر کلیدی است، زیرا شرکت‌ها استراتژی‌های پایداری خود را با ادغام اصول پایداری و دایره‌ای در این سیستم‌های اصلی عملی می‌کنند) و موارد دیگر، که هرکدام از چندین مؤلفه تشکیل شده‌اند که می‌توانند برای پاسخ به یک نیاز یا هدف خاص به کار گرفته شوند.

دسته دوم شامل ماژول‌هایی مانند مدیریت کیفیت هوشمند، خطوط تولید متصل، هماهنگی کامل درون سازمان، فناوری اطلاعات نسل جدید، زیرساخت‌های داده، فرهنگ ایمنی، سازمان خودآموز و موارد دیگر است که هرکدام از چندین قابلیت و ویژگی خاص تشکیل شده‌اند.

فرآیندهای تولید هوشمند شامل عناصری مانند کاهش ضایعات، دستورالعمل‌های استاندارد کاری، و ایستگاه‌های کاری انعطاف‌پذیر است. همچنین مدیریت کیفیت هوشمند و حفظ سلامت تجهیزات را نیز در بر می‌گیرد. پایداری و چرخه‌ای بودن بر مواردی مثل جریان‌های ارزش چرخه‌ای، طراحی پایدار، ساختمان‌های سازگار با محیط‌زیست، و فرهنگ ایمنی تأکید دارد. جریان‌های ارزش همگام نیز شامل قابلیت‌هایی مانند ردیابی زنجیره تأمین، برنامه‌ریزی دقیق، تصمیم‌گیری‌های استراتژیک، طرح‌بندی کارخانه‌های انعطاف‌پذیر، فناوری‌های نسل جدید و معماری داده است.

در کل، بیش از سی عنصر وجود دارد که می‌تواند از همین امروز به تبدیل زنجیره تأمین و کارخانه شما به یک سیستم پیشرفته و آماده برای آینده کمک کند.

همه عناصر به یک اندازه برای هر شرکت کاربرد ندارند. مهم‌ترین نکته این است که ابتدا مشخص کنید کدام ارکان و عناصر با صنعت و محصولات شما سازگار هستند و سپس کارخانه‌ای با رویکردی آینده‌نگر و متناسب با نیازهای خود طراحی کنید. برای مثال، جریان تک‌قطعه‌ای برای بسیاری از تولیدکنندگان محصولات گسسته اهمیت زیادی دارد، اما برای صنایع با فرآیندهای پیوسته و حجم تولید بالا، تمرکز اصلی روی نگهداری متمرکز و قابل‌اعتماد است.

یک شروع هوشمند شامل بررسی اقداماتی است که قبلاً انجام داده‌اید تا بتوانید بر اساس آن‌ها پیشرفت کنید. بسیاری از شرکت‌ها استانداردهایی مانند TPM، تولید ناب، شش سیگما یا سیستم‌های تولید کامل را اجرا کرده‌اند و این استانداردها پایه‌ای را فراهم می‌کنند که با استفاده از فناوری‌های دیجیتال جدید می‌توان آن را ارتقا یا بازطراحی کرد. بررسی ما نشان می‌دهد که این ادغام برای رسیدن به نتایج مطلوب در مقیاس وسیع ضروری است. شرکت‌هایی که به‌طور مؤثر فناوری دیجیتال را در سیستم‌های تولید خود ادغام کرده‌اند، در مقایسه با شرکت‌هایی که این کار را انجام نداده‌اند، حدود سه برابر موفق‌تر به اهداف تولیدی خود نزدیک شده‌اند.

آینده از هم اکنون آغاز می‌شود.

 یک شبکه تأمین و سیستم تولید پیشرفته می‌تواند راه را برای تولید مستقل هموار کرده و عصر جدیدی را رقم بزند:

  • کارگاه‌های دیجیتالی و هوشمند: کارگاه‌هایی که با استفاده از هوش مصنوعی و فرآیندهای استاندارد دیجیتالی پشتیبانی می‌شوند. برای مثال، شرکت‌ها می‌توانند به سمت تعمیر و نگهداری هوشمند حرکت کنند، جایی که داده‌های ماشین با تحلیل مبتنی بر هوش مصنوعی تصمیم‌گیری کرده و تعمیرات را بر اساس تأثیر بر عملیات بهینه می‌کند.
  • کارخانه‌های انعطاف‌پذیر: طرح‌بندی‌هایی که شامل سیستم‌های مونتاژ متحرک بدون خط، ربات‌های ثابت و متحرک، دستکاری‌کننده‌های مستقل، الگوریتم‌های هوشمند و فناوری‌های دیجیتال پیشرفته است.
  • زنجیره‌های ارزش پایدار و بهینه: زنجیره‌هایی که تأمین‌کنندگان و مشتریان را به هم متصل می‌کنند، ضایعات را کاهش می‌دهند و مدیریت مواد را بهبود می‌بخشند.
  • سازمان‌های هوشمند و تطبیقی: شرکت‌هایی که از هوش مصنوعی و روش‌های پیشرفته برای حل مسائل، بهبود مستمر و خودکارسازی فرآیندها بهره می‌برند.

این چشم‌انداز، مسیری روشن برای ورود به دنیای تولید مستقل ترسیم می‌کند.

بسته به سطح پیشرفت و اهداف کوتاه‌مدت و بلندمدتی که هر شرکت برای خود تعیین کرده است، رسیدن به وضعیت آینده ممکن است برای هر شرکت، کارخانه و حتی هر بخش خاص از یک کارخانه متفاوت باشد. این اهداف معمولاً به تحلیل دقیق هزینه و فایده بستگی دارند. شرکت‌هایی که در سطح پیشرفت بالاتری قرار دارند، باید نوع و میزان فناوری‌های مورد نیاز (از حسگرها تا راه‌حل‌های دیجیتالی یکپارچه)، زیرساخت‌های فناوری اطلاعات برای گسترش و مهارت‌های لازم برای توسعه (یا شکاف‌هایی که باید پر شوند) را برای عملکرد مؤثر در یک کارخانه آینده‌نگر در نظر بگیرند.

این هزینه‌ها و پیچیدگی‌ها باید با بهبودهای پیش‌بینی‌شده در زمینه‌های انعطاف‌پذیری، هزینه، پایداری، کیفیت محصول، پاسخگویی به مشتری و دیگر مزایای ممکن مقایسه شوند. ما می‌توانیم به شما کمک کنیم تا این تغییرات سریع را تجزیه و تحلیل کرده و رویکردی را طراحی کنیم که نیازهای استراتژیک شما را برآورده کرده و پیشرفت شما را به سمت کارخانه آینده سرعت ببخشد.

دیدگاه‌ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *