aisa smarthome
کارخانه هوشمند

کارخانه هوشمند چیست؟ هر آنچه که باید بدانید

مقدمه

کارخانه هوشمند یک مرکز تولیدی دیجیتالی است که از دستگاه‌ های متصل، ماشین‌ آلات و سیستم‌ های تولیدی برای جمع‌ آوری و اشتراک‌ گذاری مداوم داده‌ ها استفاده می‌کند. سپس از این داده‌ ها برای اطلاع‌ رسانی تصمیم‌ گیری‌ ها برای بهبود فرآیندها و همچنین رسیدگی به هرگونه مشکلی که ممکن است ایجاد شود، استفاده می‌شود.

شیوه‌ های تولید هوشمند مورد استفاده توسط یک کارخانه هوشمند با فناوری‌ های مختلفی از جمله هوش مصنوعی (AI)، تجزیه و تحلیل داده‌ های بزرگ، محاسبات ابری و اینترنت صنعتی اشیا (IIoT) فعال می‌شوند.
کارخانه‌ های هوشمند، دنیای دیجیتال و فیزیکی را به منظور نظارت بر کل فرآیند تولید، از مدیریت زنجیره تامین تا ابزارهای تولید و حتی کار افراد در سطح فروشگاه ها را به هم متصل می‌کنند. سیستم‌ های تولیدی کاملاً یکپارچه و مشارکتی طیف وسیعی از مزایای را برای اپراتورها فراهم می‌کنند، از جمله اجازه دادن به عملیات برای سازگاری و بهینه‌سازی آسان.

کارخانه‌ های هوشمند از تجهیزات و دستگاه‌ های متصل استفاده می‌کنند تا امکان تصمیم‌گیری مبتنی بر شواهد را برای بهینه‌ سازی کارایی و بهره‌ وری در طول فرآیند تولید فراهم کنند. ارائه یک فرآیند تولید سریع و تکراری می‌ تواند قابلیت‌ های دستگاه‌ ها و کارکنان را افزایش دهد و منجر به کاهش هزینه‌ ها، کاهش زمان‌ های خرابی و ضایعات کمتر در صنعت تولید شود. همچنین شناسایی و سپس کاهش یا حذف قابلیت های تولید کم استفاده یا نابجا، با سرمایه گذاری اندک در منابع جدید، کارایی و بازده را افزایش می دهد.

مزایای هوشمند کردن یک کارخانه شامل مواردی است که به برنامه ریزی، کنترل کیفیت، توسعه محصول و تدارکات مربوط می شود زیرا هر کدام بر اساس بازخورد واقعی ارزیابی و بهینه می شوند.

همچنین مزایای بلند مدتی از طریق معرفی یادگیری ماشینی به این فرآیند به دست می آید. با جمع‌ آوری و تجزیه و تحلیل داده‌ ها، امکان برنامه‌ ریزی، نگهداری پیشگیرانه و پیش‌بینی بر اساس اطلاعات واقعی برای جلوگیری از تعطیلی خط تولید وجود دارد.

کارخانه‌ های هوشمند

چهار سطح کارخانه هوشمند

چهار سطح وجود دارد که می تواند برای ارزیابی شما از طریق فرآیند بهبود تا تبدیل شدن به یک تولید کننده هوشمند مورد استفاده قرار گیرد:

1. در دسترس بودن داده های پایه

در این سطح، یک کارخانه یا تأسیسات واقعاً «هوشمند» نیست. داده های موجود است اما به راحتی قابل دسترسی یا تجزیه و تحلیل نیستند. تجزیه و تحلیل داده ها، جایی که انجام می شود، زمان بر است و می تواند ناکار آمدی را به فرآیند تولید شما اضافه کند.

2. تحلیل پیشگیرانه داده ها

در این سطح می توان به داده ها به شکلی ساختارمندتر و قابل فهم تر دسترسی داشت. داده ها به صورت مرکزی در دسترس و سازماندهی خواهند شد با تجسم و نمایشگرهایی که به پردازش آن کمک می کنند. همه اینها امکان تجزیه و تحلیل داده های پیشگیرانه را فراهم می کند، اگرچه هنوز هم امکاناتی یرای بهتر شدن وجود خواهد داشت.

3. داده های فعال

در این سطح، داده ها را می توان با کمک یادگیری ماشین و هوش مصنوعی تجزیه و تحلیل کرده و بینش را بدون نظارت بیشتر انسان ایجاد کرد. این سیستم نسبت به سطح دو خودکارتر است و می‌تواند مسائل یا ناهنجاری‌ های کلیدی را برای خرابی‌ های احتمالی پیش‌ بینی کند.

4. داده های اقدام گرا

سطح چهارم بر اساس ماهیت فعال سطح سه است تا راه حل هایی برای مسائل ایجاد کند و در برخی موارد، اقداماتی را برای کاهش یک مشکل یا بهبود فرآیند بدون دخالت انسانی انجام دهد. در این سطح، قبل از ایجاد راه‌ حل، داده‌ ها برای مسائل جمع‌ آوری و تجزیه و تحلیل می‌شوند و در صورت امکان، با ورودی بسیار کمی از انسان عمل می‌کنند.

از چه فناوری هایی در یک کارخانه هوشمند استفاده می شود؟

مقاله کارخانه هوشمند

کارخانه های هوشمند از انواع فناوری های مختلف مرتبط با انقلاب صنعتی چهارم (صنعت 4.0) برای بهینه سازی فرآیندهای تولید هوشمند استفاده می کنند.

این فناوری ها عبارتند از:

حسگرها

حسگرها در دستگاه‌ ها و ماشین‌ ها در مراحل خاصی از فرآیند تولید برای جمع‌ آوری داده‌ هایی استفاده می‌شوند که می‌ توان از آنها برای نظارت بر فرآیندها استفاده کرد. به عنوان مثال، حسگرها می توانند دما یا سایر متغیرها را کنترل کنند و هر گونه مشکل را خود تصحیح کنند یا به کارکنان هشدار دهند. این حسگرها را می توان به یک شبکه متصل کرد تا نظارت مشترک را در چندین ماشین ارائه دهد.

پردازش ابری

ذخیره و پردازش داده های جمع آوری شده از حسگرها از طریق محاسبات ابری به دست می آید. این روش اگر انعطاف پذیرتر و ارزان تر از ذخیره سازی سنتی در سایت باشد، اجازه می دهد تا مقادیر زیادی از داده ها بارگذاری، ذخیره و ارزیابی شوند تا بازخوردی برای تصمیم گیری در زمان واقعی ارائه شود.

تجزیه و تحلیل داده های بزرگ

با جمع‌ آوری داده‌ های بیشتر، می‌توان از آن برای ارائه بینشی در مورد نحوه عملکرد یک فرآیند تولید استفاده کرد. داده های بزرگ به شما این امکان را می دهد تا الگوهای خطا را شناسایی کنید و تضمین کیفیت پیش بینی را با دقت بیشتری انجام دهید. این داده ها را می توان بین کارخانه ها یا حتی سازمان های مختلف برای حل مشکلات رایج و بهینه سازی بیشتر فرآیندها به اشتراک گذاشت.

واقعیت افزوده

واقعیت افزوده یک فناوری دیجیتال است که شامل پوشاندن اطلاعات دیجیتال در سراسر واقعیت و مشاهده از طریق تلفن هوشمند است، در حالی که واقعیت افزوده یک دنیای مجازی فراگیرتر است که نیاز به عینک مخصوص دارد. هر دوی این فناوری ها می توانند به اپراتورهای کارخانه هوشمند در سازماندهی محصولات، وظایف تولید و نگهداری و تعمیر تجهیزات کمک کنند.

دوقلوهای دیجیتال از تجهیزات فیزیکی

یک دوقلو دیجیتال می تواند برای نمایش یک فرآیند یا شی فیزیکی و شبیه سازی عملکرد در دنیای واقعی استفاده شود. این می تواند منجر به بهبود کارایی شود و در عین حال به کنترل و برنامه ریزی عملیات کمک کند.

نقش اینترنت اشیا در کارخانه‌ های هوشمند چیست؟

اینترنت اشیا (IoT) جایی است که دستگاه‌ ها، ماشین‌ ها و یا فرآیندها از طریق سیستم‌ های ارتباطی داده‌ های اینترنتی به هم متصل می‌شوند تا بتوانند اطلاعات را با سایر ماشین‌ ها و افراد به اشتراک بگذارند.

به طور معمول با استفاده از فناوری‌ های حسگر و محاسبات ابری، IoT صنعتی (IIoT) بسیاری از کارهای مورد نیاز برای ردیابی و شناسایی پیشرفت‌ها در فرآیند تولید را خودکار می‌کند.

IIoT بخشی از تکنولوژی است که انقلاب صنعتی چهارم نامیده می شود و شامل کامپیوتری کردن بسیاری از صنایع سنتی از جمله تولید می شود. کارخانه هوشمند سیستم های دیجیتال و فیزیکی را با اینترنت اشیا گرد هم می آورد. این سیستم ها شامل اتصال بی سیم، سنسورها و برنامه های جمع آوری داده ها می شود.

نظارت مستمر توسط یک محل کار موثر با قابلیت IIoT نه تنها به کاهش هزینه‌ها و زمان برای فرآیندهای تولید کمک می‌کند، بلکه می‌تواند ایمنی محیط تولید را با نظارت بر خرابی احتمالی و امکان تعمیر و نگهداری پیش‌ بینی‌ کننده و همچنین کاهش فیزیکی را بهبود بخشد. مطالبات کارگران استفاده از یادگیری ماشین برای بهینه سازی فرآیندهای تولید همچنین می تواند مصرف انرژی را کاهش دهد و مزایای زیست محیطی گسترده تری نیز ارائه دهد.

اصول کلیدی یک کارخانه هوشمند چیست؟

مدیریت کارخانه از راه دور

اصول کلیدی پشت کارخانه های هوشمند، اتصال به اینترنت در کنار تجزیه و تحلیل داده ها و تشخیص استف که منجر به خاموشی کمتر، فرآیندهای بهبود یافته و امکانات بهینه تر می شود. یک کارخانه هوشمند مبتنی بر استفاده از جدیدترین فناوری‌ ها و اتصال برای بهبود فرآیندها است.

استفاده از فناوری هایی مانند اینترنت اشیا و هوش مصنوعی به خط تولیدی پاسخگوتر و در عین حال پیش بینی کننده تر تبدیل شود و همین طور اجازه می دهد حداکثر استفاده از منابع موجود برای ارائه تولید مقرون به صرفه و کار آمدتر استفاده شود.

ایجاد یک کارخانه هوشمند

ارتقاء یک کارخانه به‌ گونه‌ ای که «هوشمند» باشد، می‌ تواند کار گران‌ قیمتی به نظر برسد، اما می‌ توانید تغییرات سریع و مؤثری را بدون نیاز به تعویض هر دستگاه در زنجیره تولید خود ایجاد کنید.

اگر زنجیره تولید خود را ارزیابی کنید و مهم ترین قطعات را انتخاب کنید، می توانید به سرعت تغییراتی ایجاد کنید که به نفع کل فرآیند باشد. تجزیه و تحلیل این حوزه های کلیدی ممکن است اطلاعاتی را در مورد آنچه که در آینده باید بهبود یابد ارائه دهد.

این تجزیه و تحلیل باید با یک تیم متنوع که آن را هدایت می کند، از جمله متخصصان در زمینه های مختلف کسب و کار انجام شود. هرچه بیشتر بتوانید نیروی کار را در بهبودها مشارکت دهید، تغییرات موثرتر خواهند بود. همچنین ممکن است کارمندان برای اطمینان از اینکه می توانند از تجهیزات جدید استفاده کنند به آموزش نیاز داشته باشند. در واقع، به جای نیاز به افراد کمتری در نیروی کار، مهارت‌ های مورد نیاز کارکنان شما با نظارت بر سیستم‌ ها، جمع‌ آوری داده‌ ها و بهبود اقدامات، بازرسی یا تعمیر تغییر می‌کند.

متخصصان سیستم ها مناطقی را برای ارتقا پیدا می کنند و باید برنامه ای برای بررسی بهینه سازی فرآیندها، افزایش فروش، کاهش هزینه ها و صرفه جویی در زمان در کل فرآیند تولید طراحی شود.

کارخانه های هوشمند و امنیت سایبری

از آنجایی که کارخانه های هوشمند به سیستم های محاسباتی و دیجیتالی متکی هستند، امنیت سایبری نیاز به توجه ویژه ای دارد.

حفاظت از داده ها و حریم خصوصی برای هر کسب و کاری حیاتی است و به محض این که صنعت دیجیتالی شد، امنیت سایبری باید مورد توجه قرار گیرد. در برخی موارد، صنعت داده‌ ها را با سایر شرکت‌ ها به نفع همه به اشتراک می‌گذارد، مثلاً در مورد مسائل ایمنی. با این حال، اجزا، فرآیندها و سایر داده‌ های شما باید از خطای تصادفی یا حتی هک عمدی محافظت شوند.

مسائل مربوط به امنیت سایبری ممکن است هزینه بیشتری ایجاد کند که باید هنگام تصمیم گیری در مورد اینکه آیا مزایای کارخانه هوشمند شما ارزش هزینه کردن و راه اندازی را دارد در نظر گرفته شود.

نتیجه

کارخانه‌ های هوشمند از طیف وسیعی از فناوری‌ های مختلف برای ایجاد تولید استفاده می‌کنند که قادر به جمع‌ آوری و ارزیابی داده‌ های فرآیند و ارائه بهبودهایی در کارایی، ایمنی و موارد دیگر است. این بهینه سازی می تواند شامل بهبودهای رویه ای، بهبود بازرسی و نگهداری، تدارکات، زمان بندی و حتی استفاده از کارکنان باشد.

با استفاده از اینترنت اشیا در کنار تجزیه و تحلیل داده ها و حسگرها، یک کارخانه هوشمند می تواند به بخشی فعال از حرکت به سمت انقلاب صنعتی چهارم تبدیل شود و پیشرفت هایی در کل فرآیند تولید احساس شود. با این حال، با توجه به هزینه ارتقاء تجهیزات، راه‌ اندازی سیستم‌ های ایمن و باز آموزی کارکنان، هر کارفرمایی نمی‌تواند هزینه را در مقابل مزایا توجیه کند.

تصمیم برای هوشمند سازی یک کارخانه نیاز به درگیر کردن همه بخش‌ های یک شرکت دارد، اما در نهایت همچنین باید بر اساس مقایسه دقیقی باشد که آیا ارزش آن را برای تسهیلات خاص یا مدل تجاری شما دارد یا خیر.

فهرست مطالب

sPACE
آخرین مقالات

تاثیر اینترنت اشیا صنعتی (IIoT) در تعمیر و نگهداری پیش بینی شده

اینترنت اشیا (IoT) چیست؟ هرانچه که باید بدانید

شیشه هوشمند چیست؟ هر آنچه باید بدانید

سیستم اعلام حریق متعارف چیست؟

طراحی سیستم‌ های اعلام حریق

اشتراک گذاری :

اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در email

3 پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.