کارخانه هوشمند چیست؟ بررسی مزایای هوشمند سازی کارخانه ها

به‌راستی مبحث کارخانه هوشمند که باوجود حداقل نیروی انسانی به‌خوبی قادر باشد، اطلاعات را پردازش و در جهت تولید کالاها مورداستفاده قرار دهد، بسیار جالب‌توجه است. سیستم‌های تولید سابق در بهترین حالت به چندین اپراتور و متصدی برای انجام امور وابسته بوده و بدون حضور آن‌ها در اغلب مواقع کمتر فعالیتی امکان بروز و ظهور دارد.

حال‌آنکه کارخانه های هوشمند امروزی قصد دارند، پا را از پشتیبانی به‌منظور ایجاد یک جریان پیوسته تولید فراتر بگذارند. این کارخانه‌ها به مدد مجموعه‌ای از حسگرها قادر هستند، از جمع‌آوری اطلاع تا تصمیم‌گیری را به‌صورت خودمختار به انجام رسانند. شرکت هوشمند سازی که متصدی امور هوشمند سازی کارخانه شما می‌باشد، قادر است با تجهیز کارخانه‌تان به‌تمامی تجهیزات مورد لزوم این امر، مفهوم واقعی از کارخانه هوشمند را به اجرا گذارد.

کارخانه هوشمند چیست؟

کارخانه هوشمند از مجموعه‌ای ماشین‌آلات هوشمند که توانایی جمع‌آوری اطلاعات و تصمیم‌گیری منطقی بر اساس آن‌ها را دارد، تشکیل‌شده است. ازاین‌رو می‌توان گفت به‌محض هوشمند سازی کارخانه چهار مبنای کلی شکل می‌گیرد. لایه فیزیکی یا دستگاه‌ها، لایه داده یا فرایند نظارت بر (انتقال، سرعت و حجم داده) به ابر، ابر یا مکان تجزیه و پردازش تحلیل‌های پیچیده و درنهایت لایه کنترل باقابلیت اصلاح توسط اقدامات انسانی از این موارد هستند.

با نگاهی به چنین کارایی از کارخانه‌های هوشمند امروزی، به‌واقع می‌توان آن‌ها را بسیار فراتر از نمونه‌های پیشین یافت. شاید مفهوم هوشمند سازی در کارخانه‌های کمی قدیمی‌تر فقط به سازمان‌دهی و پیکربندی هدفمند ماشین‌ها خلاصه می‌شود.

ولی اکنون آن‌ها بسیار پیشرفته‌تر از یک سیستم هستند که با مدل نرم‌افزاری ارشد یا نیروی انسانی کنترل شوند یا از دستورالعمل‌های یک برنامه کامپیوتری پیروی نمایند. بلکه در قالب چهار لایه ذکرشده، عملکردی کاملاً مستقل داشته و کنترل نامحسوس آدمی گاهاً بر فرایند آن‌ها تأثیر می‌گذارد.

بیشتر بخوانید: انبار هوشمند: بررسی امکانات و مزایای انبارداری هوشمند

ویژگی و مزایای کارخانه هوشمند

با توصیفاتی که از کارخانه هوشمند عرضه داشتیم، حتماً مزایای زیادی به ذهن شما متبادر می‌شود که در ادامه به معرفی شاخص‌ترین آن‌ها می‌پردازیم.

اتصال فرایندهای اساسی و اجزا:

شاید اتصال فرایندهای اساسی و اجزا یک مزیت در کارخانه هوشمند به شمار نرود، بلکه یک نیاز در چنین مکان‌هایی تلقی شود. این کارخانه‌ها به‌منظور جمع‌آوری داده‌ها و تصمیم‌گیری به این اتصال پایدار نیازمند هستند تا توصیفات و گزارش‌هایی به‌روز را دریافت نمایند.افزایش کارایی شبکه تأمین به یکپارچه‌سازی عملیات درون کسب‌وکاری نیازمند است، ازاین‌رو اتصال فرایندها از امور جاری و ساری در این نوع کارخانه‌ها به شمار می‌رود.

بهینه‌سازی عملیات:

بهینه‌سازی عملیات یعنی انجام امور با کمترین خطا و در مقابل اطمینان بالا در جهت افزایش راندمان و بازده که کیفیت فرایندهای تولید و کاهش هزینه‌ها و ضایعات از نتایج درخشان آن است. ازاین‌رو بهینه‌سازی فقط به یک مقوله ورود نیافته و تمامی مؤلفه‌هایی چون نظارت بر مصرف انرژی، ردیابی داده‌ها، گردش دارایی‌ها و … را پس از هوشمند سازی کارخانه برای مالکان آن به ارمغان می‌آورد.

بیشتر بخوانید: خانه هوشمند چیست + بررسی امکانات ساختمان هوشمند

مصورسازی و شفاف‌سازی داده‌ها:

در یک کارخانه به سبک هوشمند تمامی داده‌های جمع‌آوری‌شده، محصولات نهایی، دارایی‌های فیزیکی و … شفاف و واضح هستند. ازاین‌رو می‌توان ردیابی، نظارت و … بی‌درنگی را در این شبکه شفاف و مصورسازی شده صورت داد و تصمیمات دقیق‌تری را به‌واسطه این امکانات قابل‌درک اخذ نمود.

پیش‌بینی چالش‌ها:

فعال بودن سیستم‌ها در یک کارخانه هوشمند نوید شناسایی پیش از موعد چالش‌ها را برای کارکنان این مجموعه به همراه دارد. ازاین‌رو در چنین کارخانه‌هایی ناهنجاری‌ها، اتمام موجودی، مشکلات ایمنی و … جایگاهی ندارد. تنها آنچه خودنمایی می‌کند، بهبود بازده، کیفیت و قابلیت پیش‌بینی بلادرنگ نتایج آینده است.

انعطاف‌پذیری بالا:

فعال بودن سیستم‌ها در یک کارخانه هوشمند نوید شناسایی پیش از موعد چالش‌ها را برای کارکنان این مجموعه به همراه دارد. ازاین‌رو در چنین کارخانه‌هایی ناهنجاری‌ها، اتمام موجودی، مشکلات ایمنی و … جایگاهی ندارد. تنها آنچه خودنمایی می‌کند، بهبود بازده، کیفیت و قابلیت پیش‌بینی بلادرنگ نتایج آینده است.

آموزش هوشمند سازی ساختمان | دوره آموزش خانه هوشمند

تجهیزات کارخانه هوشمند

تجهیزات کارخانه هوشمند به علت تنوعی که بر پیکربندی کارخانه‌ها حاکم است، بسیار گوناگون می‌باشد. درواقع هوشمند سازی در جهت ارتقا سطح موفقیت کارخانه‌ها صورت می‌گیرد. ازاین‌رو هر کارخانه برای رسیدن به چنین موهبتی به یک سری تجهیزات متمایز نیازمند است.

وجود تسهیلات صنعتی متغیر، اتوماسیون منحصربه‌فرد، تولیدات گوناگون و … اجزای کارخانه‌های هوشمند را متغیر ساخته است. ولی در حالت کلی از مهم‌ترین تجهیزات موجود در این کارخانه‌ها می‌توان به این موارد اشاره نمود:

• ابزارهای اندازه‌گیری و جمع‌آوری مداوم داده‌های به‌دست‌آمده از تجزیه‌وتحلیل الگوریتم‌ها به‌منظور کشف خطاهای عملیاتی، ارزیابی تقاضا، نوسانات و …
• فناوری شبکه تأمین دیجیتال، اینترنت اشیا، سیستم تبادلات مالی، ذخیره‌سازی ابری، رباتیک، هوش مصنوعی و …
• تجهیزات بهینه‌سازی، خودکارسازی و اجرای خودکار فرایندهای تولیدی
• نیروی کار آشنا به فناوری اطلاعات (IT) و فناوری عملیات (OT)
• ابزارهای موردنیاز به‌منظور برقراری امنیت سایبری

با ورود چنین تجهیزاتی به بستر کارخانه‌ها می‌توان انتظار داشت که هزینه‌های مربوط به خرابی تجهیزات صنعتی به حداقل ممکن برسد. همچنین عملکرد ناصحیح سیستم‌های موجود در کارخانه‌ها ازمیان‌رفته و ساعات بیکاری این مراکز کاهش یابد. بدین ترتیب نقش اینترنت اشیا صنعتی و سنسورها و دوربین‌ها در هوشمند سازی کارخانه بسیار پررنگ می‌باشد.

تأثیرات یک کارخانه هوشمند بر تولید و کیفیت شرکت

استفاده از مجموعه‌ای فناوری‌های دیجیتال در کنار خدمات فیزیکی سبب شده، طیف وسیعی از مزایای بر تولید کارخانه‌های هوشمند حاکم گردد. تولیدکنندگان تأثیرات متفاوتی را به نسبت نوع تولیدات و فعالیت‌های کارخانه‌ها از این هوشمند سازی تجربه می‌کنند.

مهم‌ترین مزیت آن حرکت از سوی فعالیت‌های سنتی به سمت دیجیتالی شدن می‌باشد. فرصت‌های جدید یکی پس از دیگری در جهت فرایندهای تولید و تغییر اساسی در آن پدید می‌آیند. تغییرات سریع و به‌سوی هوشمند سازی صنایع در مرحله اول تولید را دستخوش تغییرات بهینه می‌نماید.

دریافت نتایج مؤثر بر کیفیت محصولات، بهره‌وری وسیع‌تر، توانمندسازی کارکنان، افزایش ۴۵ درصدی ارزش افزوده ناخالص از نتایج خوب ورود هوش مصنوعی به کارخانه‌ها می‌باشد. همچنین کنترل کیفیتی دقیق‌تر، کم شدن زمان طراحی، کاهش ایجاد ضایعات و در یک‌کلام دگرگونی صنایع در حوزه‌های مختلف از تأثیرات درخشان وجود یک سامانه هوشمند در مراکز تولیدی است.

از دیگر مزایای هوشمند سازی کارخانه‌ها بر تولید می‌توان به این موارد اشاره نمود:

• یافتن نقص‌های کوچک و غیرقابل دید با چشم غیر‌مسلح در تولیدات به مدد دوربین‌های مجهز به هوش مصنوعی
• پیش‌بینی شکست‌های احتمالی غیرقابل تشخیص در محصولات به مدد کنترل و بازرسی تولیدات به کمک هوش مصنوعی
• تعیین زمان دقیق به مدد سنسورها و آنالیزهای پیشرفته، تعمیر ماشین‌های صنعتی به‌منظور جلوگیری از تأثیر نامطلوب بر روند تولید محصولات
• طراحی تولید بر اساس پارامترهایی مانند مواد اولیه، محدودیت‌های هزینه‌ای و … بدون وجود اشتباهات مکرر
• تغییر روند تولید و حرکت به‌سوی توسعه مواد اولیه سازگار با محیط‌زیست و بهره‌وری انرژی به‌منظور کاهش تأثیرات مخرب صنایع بر روی محیط زندگی
• آنالیز داده‌ها در جهت مدیریت بهتر حجم فروش، کیفیت محصول، زنجیره تأمین و …
• بهره‌گیری از راه‌های نوین به‌منظور بهبود خدمات به مشتریان

قیمت هوشمند سازی کارخانجات

باوجود فناوری‌هایی پیشرفته و قابل‌دسترس دیگر لازم نیست، مالکان صنایع در جهت هوشمند سازی کارخانه و مکان تولیدی خود هزینه‌های گزافی را پرداخت نمایند. ولی در حالت کلی برای تعیین قیمت نهایی باید به نوع کاربری کارخانه و سطح هوشمند سازی مدنظر که ساده، متوسط یا پیشرفته است، نیم‌نگاهی انداخت.بدین ترتیب می‌توان قیمتی دقیق‌تر و برآور هزینه‌ای مشخص‌تر را برحسب نیاز و درخواست مشتری عرضه نمود. درنهایت شرکت فریتز در اختیار شما است تا با نازل‌ترین قیمت، باکیفیت‌ترین سیستم‌های هوشمند را در کارخانه شما به اجرا گذارد.

نقش اینترنت اشیا صنعتی در کارخانه های هوشمند

اینترنت اشیا صنعتی (IIoT) نقشی حیاتی در تبدیل کارخانه‌های سنتی به کارخانه‌های هوشمند ایفا می‌کند. با اتصال دستگاه‌ها، ماشین‌ها و حسگرها به شبکه، IIoT به جمع‌آوری و انتقال حجم عظیمی از داده‌های ارزشمند در زمان واقعی امکان می‌دهد. این داده‌ها سپس می‌توانند برای تجزیه و تحلیل، بهینه‌سازی فرآیندها، پیش‌بینی خرابی‌ها و در نهایت، افزایش کارایی، کیفیت و سودآوری کلی کارخانه مورد استفاده قرار گیرند.

در اینجا برخی از مزایای کلیدی استفاده از IIoT در کارخانه‌های هوشمند آورده شده است:

• افزایش کارایی: IIoT می‌تواند با نظارت بر عملکرد دستگاه‌ها در زمان واقعی و شناسایی فرصت‌هایی برای بهبود، به طور قابل‌توجهی کارایی را افزایش دهد. به عنوان مثال، حسگرها می‌توانند برای نظارت بر مصرف انرژی و شناسایی نشت‌ها یا سایر ناکارآمدی‌ها استفاده شوند.
• پیش‌بینی و نگهداری بهینه: IIoT می‌تواند برای پیش‌بینی خرابی‌ها قبل از وقوع آنها استفاده شود، که به نوبه خود می‌تواند از زمان خرابی و هزینه‌های تعمیرات غیرمنتظره جلوگیری کند. به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل داده‌های حسگر می‌تواند الگوهایی را شناسایی کند که نشان‌دهنده فرسایش یا مشکلات عملکردی است و به اپراتورها هشدار می‌دهد تا قبل از خرابی اقدامات پیشگیرانه انجام دهند.
• بهبود کیفیت محصول: IIoT می‌تواند با نظارت بر فرآیند تولید در زمان واقعی و شناسایی انحرافات از استانداردها، به طور قابل‌توجهی کیفیت محصول را بهبود بخشد. به عنوان مثال، دوربین‌ها می‌توانند برای بررسی نقص محصولات در خط تولید استفاده شوند و حسگر و سنسور هوشمند می‌تواند برای نظارت بر شرایط محیطی مانند دما و رطوبت استفاده شود که می‌توانند بر کیفیت محصول تأثیر بگذارند.
• افزایش ایمنی: اینترنت اشیا صنعتی می‌تواند با نظارت بر شرایط محیطی و شناسایی خطرات بالقوه، به طور قابل‌توجهی ایمنی را در کارخانه‌ها افزایش دهد. به عنوان مثال، حسگرها می‌توانند برای تشخیص نشتی گاز، نشت مواد شیمیایی یا سایر خطرات استفاده شوند و سیستم‌های هشدار می‌توانند برای هشدار به کارکنان در مورد خطرات قریب‌الوقوع استفاده شوند.
• جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌ها: IIoT حجم عظیمی از داده‌های ارزشمند را از دستگاه‌ها، ماشین‌ها و حسگرهای کارخانه جمع‌آوری می‌کند. این داده‌ها را می‌توان با استفاده از ابزارهای تجزیه و تحلیل داده برای به دست آوردن بینش‌های عملی در مورد عملکرد کارخانه هوشمند، شناسایی زمینه‌های بهبود و ایجاد تصمیمات آگاهانه‌تر استفاده کرد.
• انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری: IIoT یک پلتفرم انعطاف‌پذیر و مقیاس‌پذیر است که می‌تواند با توجه به نیازهای خاص هر کارخانه هوشمندی تنظیم شود. با رشد و تغییر نیازهای کارخانه، می‌توان به راحتی دستگاه‌ها و حسگرهای جدیدی را اضافه کرد و سیستم را بدون نیاز به سرمایه‌گذاری‌های کلان در زیرساخت‌های جدید، ارتقا داد.
• کاهش هزینه‌ها: با افزایش کارایی، پیش‌بینی و نگهداری پیشگیرانه و بهبود کیفیت محصول، IIoT می‌تواند به طور قابل‌توجهی هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهد.

در مجموع، IIoT یک ابزار قدرتمند است که می‌تواند به کارخانه‌ها در دستیابی به سطوح جدیدی از کارایی، کیفیت، سودآوری و ایمنی کمک کند. با توجه به مزایای متعدد IIoT، انتظار می‌رود که این فناوری در سال‌های آینده به طور فزاینده‌ای در کارخانه‌های هوشمند در سراسر جهان اتخاذ شود.

هوشمند سازی ساختمان، خانه و منازل مسکونی

پرسش‌های متداول

فروش سیستم کنترل پارکینگ

جمع‌بندی

کارخانه های هوشمند به عنوان نمونه‌ای از تکنولوژی‌های پیشرفته در صنعت، با بهره‌گیری از اینترنت اشیاء، هوش مصنوعی، رباتیک و اتوماسیون، به عنوان محوری برای بهبود کارایی و بهره‌وری در فرآیندهای تولید ظهور کرده‌اند. این تحول در ساختار کارخانه‌ها علاوه بر توسعه اقتصادی، بهبود کیفیت محصولات و افزایش ایمنی کارکنان، چالش‌هایی نیز به همراه داشته است.

مزایای کارخانه‌ هوشمند بی‌تردید چشم‌گیر است. این کارخانه‌ها با بهره‌گیری از تحلیل داده‌های بزرگ، توانایی پیش‌بینی نیازها و مشکلات را دارند. از طریق رباتیک و اتوماسیون، عملیات تولید به طور دقیق‌تر و با کمترین خطا صورت می‌پذیرد. افزایش بهره‌وری تولید و کاهش هدررفت منابع، بهره‌برداری بهینه از منابع موجود را تضمین می‌کند. همچنین با هوشمند سازی کارخانه افزایش همکاری میان انسان و ربات‌ها، منجر به حل مشکلات پیچیده‌تر و ارتقاء فرآیندهای تصمیم‌گیری می‌شود.