اکنون در آستانه صنعت 4.0 هستیم و همه انقلاب های صنعتی جدید با نوآوری در اتوماسیون ، A.I. و اینترنت اشیاء پیش می روند. مطمئناً نحوه عملکرد کارخانه ها طی چند سال آینده به طرز چشمگیری تغییر خواهد کرد. لذا در این گزارش ما به 17 نوآوری و فناوری جدید که راهی به یک انقلاب صنعتی جدید برای شما باز خواهد کرد معرفی خواهیم کرد. از این رو در اینجا برخی از فناوری ها همراه با نمونه های موفق از آن ارائه شده است که راه را برای داشتن یک کارخانه هوشمندتر هموار می کند.
1. کارخانه هوشمند آئودی؛ کارخانه مدل آینده
آئودی در سال 2017 کارخانه هوشمند خود را رونمایی کرد، اما خیلی پیش از این رقابت ها، به سمت هوشمندسازی قدم برداشته بود. این کارخانه تعدادی از فناوری های تولید جدید را اجرا می کند که مطمئناً به زودی در بسیاری از صنایع رایج می شود. از جمله این فناوری ها می توان به هدست های VR برای فرآیند طراحی، چاپگرهای سه بعدی برای تولید قطعات و هواپیماهای بدون سرنشین برای حمل و نقل اشاره کرد. در قالب همین فناوری ها هم پیشنهاد شده است که فرایندهای جدید 20٪ بهره وری را بهبود خواهد بخشید.
2. دستکش رباتیک ناسا؛ فناوری پوشیدنی برای کارگران
در سال 2016 جنرال موتورز اعلام کرد که یک دستبند روباتیک را که توسط ناسا طراحی شده است، برای کارگران کارخانه خود استفاده می کنند. این دستکش بر اساس طرحی ساخته شده که برای استفاده در ایستگاه فضایی بین المللی ایجاد شده است.
این دستکش فواید بسیاری دارد. یکی از مزایای اصلی آن، کاهش فشار در کارگران است. علاوه بر این، به کارگران این امکان را می دهد تا وسایل سنگین را بهتر چسبانده و بلند کنند. در حالی که کارگران ربات روز به روز رایج می شوند، برای کارگران انسانی باقی مانده در صنعت، این احتمال وجود دارد که در آینده از دستکش های روباتیک مانند این دستکش ها استفاده کنند.
3. شبکه های ترجیحی AI؛ ایجاد ماشین های تفکر
به تازگی یکی از استارتاپ های ژاپنی برای راه اندازی نوآوری شبکه های ترجیحی AI، 2 میلیارد دلار بودجه دریافت کرده است. این شرکت که تاکنون بیشتر به یک برنامه هنری رنگ آمیزی مشهور بوده، اکنون در حال استفاده از یادگیری عمیق در صنعت تولید است.
این استارتاپ با دو عدد از بزرگترین تولید کننده های ربات های صنعتی ( Toyota و Fanuc Corp ) ارتباط دارد. در حالی که برنامه‌نویسی ماشین های صنعتی برای انجام وظایف خاص می تواند چندین روز برای رمزگذار زمانبر باشد، اما یادگیری عمیق به آنها امکان می‌دهد تا خود را به مراتب سریع تر و مؤثرتر آموزش دهند.
4. دست های دوم؛ کمک انسانها به کمک ربات ها
SecondHands رباتی است دقیقاً همان چیزی که از نام آن برمی آید را انجام داده و یک جفت دوم دست به کارگران انسانی ارائه می‌دهد. این فناوری بخشی از برنامه Horizon 2020 است که یک ابتکار عمل اروپایی بوده و هدف آن توسعه بیشتر فناوری و در عین حال ایجاد مشاغل انسانی است.
SecondHands قادر به ارائه کمک بدون اعلان، با استفاده از تشخیص عملکرد و برآورد سه بعدی خواهد بود. این فناوری نه تنها می‌تواند در بهبود روند ابزار کمک کند، بلکه راهنمایی های مفیدی نیز ارائه می دهد که نمونه آن اقداماتی است که باید در حین یک صنعت، انجام شود.
5. Dex-Net؛ ایجاد ابر روبات های Dextrous
این ابرربات ها، توسط پروفسور «کن گلدبرگ» و شاگرد وی «جف مالر» از ایالات متحده ایجاد شده است. Dex-Net نرم‌افزاری است که به روبات ها اجازه می دهد اشکال پیچیده را با سرعت سریع تشخیص دهند و سازماندهی کنند. ربات گلدبرگ و مالر برای آزمایش این نرم‌افزار از دو بازو و یک سنسور سه بعدی بهره می برد.
به لطف نرم افزار، این ربات به طرز ماهرانه‌ای می تواند اشیائی را که از قبل از آنها آگاهی نداشت، اداره کند و سرعت آنها را ثبت کند. نرم‌افزاری مانند این می تواند در صورت ادغام در سیستم های تولید صنعتی، منجر به افزایش عظیم بهره وری شود.
6. Warehouse Ocado؛ پرسنل ربات ها
انبار Ocado به خوبی می تواند دریچه ای برای انبارهای آینده باشد. انبار خودکار توسط تیمی از ربات ها، تخلیه شده، حمل و نقل می‌شود و جعبه های محصولات را جایگزین می کند.
ربات های مستقل می توانند در صورت لزوم در ایستگاه های شارژ، شارژ شوند. هنگامی که ربات ها محصولات خود را به ایستگاه انتخاب و انتقال می دهند، محصولات دیگر برای ارسال توسط سایر ربات ها و کارگران انسانی آماده می شوند.
7. انبار کاملاً خودکار JD.com؛ یکی دیگر از Glimpse ها در آینده
در چند سال اخیر، غول آنلاین خرید چینی JD.com از انبار کاملاً خودکار خود که توسط ربات ها اداره می شود رونمایی کرد. این انبار فوق‌العاده تولیدی، می تواند حداکثر 9 هزار سفارش را در یک ساعت انجام دهد.
این فناوری که در انبار به کار رفته است شامل اسکنرهای تصویر سلامتی و کامیون های لیفتراک رانندگی است و می تواند از طریق یک بار کاری که به طور عادی نیاز به کار 180 کارگر انسانی دارد، به راحتی کار را انجام دهد! آنها فقط یک نمونه از انواع امکاناتی است که می‌توانیم با صنعت 4.0 انتظار داشته باشیم.
8. بازیافت ربات ها؛ کاهش ضایعات از راه هوشمند
شرکت اپل به تازگی از «دیزی» به عنوان یک ربات بازیافتی رونمایی کرد که می‌تواند آیفون ها را از هم جدا کند و اجازه استفاده مجدد از مواد را بدهد. بسیار محتمل است که تولید کنندگان دستگاه های هوشمند دیگر در آینده از ربات های مشابه استفاده کنند.
دستگاهی مانند دیزی، مزایای بسیاری دارد. برای مبتدیان، این امکان را به مشتریان می دهد تا با خیال راحت دستگاه های هوشمند دور ریخته شده خود را از بین ببرند. دوم اینکه، منابع صرف شده برای تهیه مواد برای دستگاه های جدید را کاهش می دهد، زیرا مواد را می‌توان از مدل های قدیمی تر تهیه و استفاده مجدد کرد.
9. فناوری تولید افزودنی؛ بهبود روند چاپ سه بعدی
بزرگترین پل فولادی با چاپ سه بعدی جهان توسط ربات ها در 6 ماه ساخته شده است. این خبر می تواند هیجان انگیز باشد. در حقیقت یکی از بزرگترین موفقیت در تولید، چاپ سه بعدی است. به لطف این فناوری، کارخانه ها مانند گذشته قادر به تولید قطعات و اجزای سازنده هستند.
یکی از نمونه های اخیر و جالب اینکه چگونه فناوری چاپ سه بعدی می تواند صنعت تولید را تغییر دهد، بازوی شش محوره MX3D است. این بازو می تواند فلزات پیچیده ای را در هوای میانه، از هر زاویه ای، چاپ و و تولید کند. این امر نه تنها سرعت تولید قطعات یا اشیاء را افزایش می دهد، بلکه تمامیت ساختاری را نیز بهبود می بخشد.
10. اتصال TE؛ اهمیت سنسورها در محیط کار
با پر کردن تدریجی کارخانه ها با دستگاه های خودگردان، ضروری است که برای جلوگیری از بروز هرگونه تصادف، ساختارهای مناسب در آن وجود داشته باشد. یکی از مؤلفه های مهم، سنسورهایی که امکان برقراری ارتباط دستگاه به ماشین را دارند.
TE Connectivity تنها یک شرکت تولید کننده سنسورهای پیشرفته است که می تواند داده ها را بین دستگاه های صنعتی و دستگاه‌های هوشمند منتقل و همه چیز را بدون نقص و سریع اجرا کند. با هوشمندتر شدن کارخانه ها، شرکت هایی مانند TE Connectivity و خروجی های آنها از اهمیت حیاتی برخوردار خواهند داشت.
11. ارتباطات ماهواره ای؛ اتصال ماشین آلات از فضا
هنگامی که نوبت به ایجاد ماشین های هوشمند می رسد، کارخانه ها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و در همین زمینه چندین گزینه برای اتصالات وجود دارد. یکی از ارتباطات احتمالی که ارزش اکتشاف را دارد، استفاده از فناوری ماهواره ای برای انتقال داده ها بین دستگاه ها است.
ارتباطات Kepler دقیقاً همین کار را انجام می دهد و به کارخانه ها و خطوط تولید در مناطق دور افتاده اجازه می دهد تا دستگاه های خود را از طریق شبکه های ماهواره ای متصل کنند. این فناوری مانند این بدان معناست که هیچ کارخانه ای فارغ از اینکه در چه موقعیت مکانی واقع شده، مجبور نیست از انقلاب هوشمندانه معاف شود.
12. تشخیص خطای بینایی ماشین؛ تشخیص خطا در دقیقه برای چشم انسان
مباحث اغلب در ساخت و ساز به خطای ساده انسانی برمی گردد. فناوری های جدید به ما امکان می دهد با ارائه قابلیت هایی در زمینه تشخیص گسل که بسیار فراتر از کارگران انسانی است، این موارد را کاهش دهیم.
Landing.AI شرکتی است که این فناوری هوشمند را ایجاد می کند. این فناوری می تواند کوچکترین نقص در مدار و سایر جنبه های دستگاهی را پیدا کند که ممکن است فوراً برای انسان آشکار نباشد. از آنجا که ماشین آلات در کارخانه های هوشمند همه به هم متصل می شوند و با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، AI در صورت یافتن یک خطا، هشدار را ارسال می کند و بلافاصله دستگاه موردنظر را متوقف می کند تا برطرف شود.
13. پروژه Skywalker؛ ایجاد جریان تولید بدون توقف
با هجوم فناوری های جدید تولید، منطقی است تصور کنید که در آینده نزدیک کارخانه ها قادر به تولید در تمام ساعات روز (24 ساعته) هستند. پروژه Skywalker با راه اندازی Voodoo ساخت فقط یک نمونه از چنین مجموعه هایی می تواند به نظر برسد.
Project Skywalker از یک مجموعه پرینتر سه بعدی و یک بازوی رباتیک تشکیل شده است که می تواند قطعات چاپ شده را تخلیه و خود چاپگرها را حفظ کند. Voodoo معتقد است که از طریق سیستم آنها ، یک بازو تقریباً به 100 چاپگر سه بعدی تمایل دارد. این بدان معنی است که ماشین ها می توانند بصورت شبانه روزی کار کنند و به سطح بهره وری برسند که غیر قابل تصور با کارمندان انسانی باشد.
14. عمل هوش مصنوعی؛ کمک به ربات ها برای یادگیری انسان ها
اینکه یک ربات را برای کار کردن مانند یک انسان برنامه ریزی کنید، یک مساله است اما مساله دیگر این است که یک ربات به وسیله مشاهده کار همکاران انسانی خود، به خود و حتی نیروی انسانی، آموزش دهد. شرکت هایی مانند Drishti هندوستانی در تلاش هستند تا اقدام به تشخیص هوش مصنوعی کنند که به ربات ها اجازه می دهد مراحل تولید را رعایت و تکثیر کنند.
در حقیقت بسیاری از کارگران از اینکه اتوماسیون می تواند برای امنیت شغلی آنها معنی داشته باشد، اطمینان ندارند و سیستم هایی که به ربات ها و انسان ها اجازه می دهند به صورت سمبولیک کار کنند، می تواند پاسخ بسیاری از ترس ها باشد.
15. چاپ سه بعدی هولوگرافی؛ سرعت بخشیدن به روند چاپ سه بعدی
در حالی که چاپ سه بعدی یک تولید بزرگ است، اما می تواند یک فرآیند پرهزینه و وقت گیر باشد. برای کاهش زمان لازم برای چاپ سه بعدی یک محصول یا بخشی از یک محصول، محققان آزمایشگاه ملی لارنس لیورورم با دانشمندان MIT ، UC Berkeley و دانشگاه روچستر همکاری کردند تا روشی جدید و سریع تر از چاپ سه بعدی ایجاد کنند.
این روش با استفاده از تصویربرداری هولوگرافی، که با استفاده از لیزرهای متعدد حاصل می شود، شکل سه بعدی معلق ایجاد می کند و سپس با رزین ریخته می شود. محققان با استفاده از این روش توانستند در کسری از زمان لازم برای چاپ سه بعدی، مجموعه ای از ساختارهای پیچیده را ایجاد کنند. در صورت استفاده از امکانات تولیدی، این فناوری می تواند روند تولید را بطور چشمگیری سرعت ببخشد و منجر به بهره وری بیشتر شود.
16. فناوری های واقعیت افزوده؛ به کارگران اجازه طراحی و ساخت می دهد اما نه مثل سابق!
واقعیت افزوده به زندگی روزمره دامن زده و در همه چیز یعنی از بازی های موبایل گرفته تا صنایع سنگین، استفاده می شود. این فناوری نوآورانه می تواند با هر فرآیند تولید، از طریق روش هایی مانند طراحی و کنترل کیفیت، به بهبود خدمات کمک کند.
سازنده هواپیمای بوئینگ، در حال حاضر استفاده از AR را در مراحل مونتاژ خود آغاز کرده است. آنها از نرم افزارهای Google Glass و Skylight استفاده کرده اند تا هنگام انجام کارهای پیچیده سیم کشی، بینش و راهنمایی های ارزشمندی به تکنسین ها ارائه دهند. این احتمال وجود دارد که صنایع دیگر، کاربردهای مشابهی را برای این فناوری اتخاذ کنند و اجازه دهند که خروجی آنها با نهایت دقت ساخته شود.
17. اسکلتی برای کارگران؛ بالاترین ایمنی و قدرت برای کارگران
مانند دستکش ناسا که قبلاً در بالا به آن اشاره شد، اسکلت های کامل بدن یک قطعه دیگر از فناوری پوشیدنی بوده که برای محافظت از کارگران و افزایش قدرت آنها طراحی شده است. برای بسیاری، این یک سازش کامل بین کارمندان همه ربات و محافظت از مشاغل انسانی است، زیرا این مزیت را به کارگران انسانی در استحکام و ثبات می دهد که معمولاً برای همتایان مکانیکی خود محفوظ است.
جلیقه Ekso فقط یک نمونه از اسکلتی است که برای کارگران کارخانه طراحی شده است. این جلیقه در حال حاضر در تعدادی از کارخانه های فورد مورد استفاده قرار گرفته و کارمندان از این دستگاه تمجید کرده اند که به آنها اجازه می دهد در طول روز کار انرژی بدنی را ذخیره کنند، آن هم در شرایطی که آنها مجبور به بلند کردن وزنه های سنگین هستند و در صورت نبود این فناوری، آنها قادر به مدیریت آن نخواهند بود.
