10 اتجاهات تصنيعية تغيّر من الصناعات

لقد شهد التصنيع تحولًا رقميًا كبيرًا في السنوات القليلة الماضية، حيث كان التقدم التقني وتطور متطلبات المستهلكين وجائحة كوفيد-19 بمنزلة محفزات رئيسية للتغيير. للحفاظ على قدرتها التنافسية والتغلب على تحديات اليوم، كان على الشركات المصنِّعة أن تجعل المرونة والقدرة على التكيف من الأولويات القصوى.

هنا، سنناقش الاتجاهات الرئيسية في التصنيع التي ستغير الصناعة خلال العام القادم.

لقد كان للرقمنة تأثير عميق على قطاع التصنيع، مما مكّن الشركات من تحسين العمليات وتحسين الجودة وخفض التكاليف. Industry 4.0—المعروفة أيضاً بالثورة الصناعية الرابعة—هي أحدث مراحل من التحول الرقمي لمجال التصنيع. تدمج تقنيات متقدمة مثل إنترنت الأشياء (IoT)، والذكاء الاصطناعي، والحوسبة السحابية—في عمليات التصنيع الحالية للمؤسسة. 

تمكن Industry 4.0 المصنعين من جمع البيانات والتحليل في الوقت الفعلي لكميات هائلة من البيانات، مما يوفر لهم رؤى قيمة حول عملياتهم.

كما أنه يساعد المؤسسة على إدارة المعدات وصيانتها بسهولة أكبر، باستخدام السحابة للتخزين وتسهيل الاتصال بين المعدات الممكّنة لإنشاء أنظمة تصنيع أكثر مرونة يمكنها التكيف بسرعة مع التغيرات في الطلب.

فائدة من أهم فوائد الذكاء الاصطناعي في التصنيع هي قدرته على تحليل كميات هائلة من البيانات في الوقت الفعلي. مع أجهزة إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT) وأجهزة الاستشعار التي تجمع البيانات من الآلات والمعدات وخطوط الإنتاج، يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي معالجة البيانات بسرعة وتحليلها لتحديد الأنماط والاتجاهات، مما يساعد المصنعين على فهم أداء عمليات الإنتاج. 

يمكن للشركات أيضًا استخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد الحالات الشاذة وعيوب المعدات. على سبيل المثال، يمكن تدريب خوارزميات التعلم الآلي على تحديد الأنماط في البيانات وإدارة صناعة القرار بناء على تلك الأنماط، مما يسمح للمصنعين باكتشاف مشاكل الجودة في وقت مبكر من عملية الإنتاج.

علاوة على ذلك، يمكن للذكاء الاصطناعي مساعدة المصنعين على تنفيذ أنظمة وعمليات الصيانة التنبؤية، وتبسيط إدارة سلسلة التوريد، وتحديد ومعالجة مخاطر سلامة مكان العمل بشكل استباقي.

تُعد الطباعة ثلاثية الأبعاد، والمعروفة أيضًا باسم التصنيع الإضافي، تقنية سريعة النمو غيرت الطريقة التي تصمم بها الشركات المنتجات وتصنع النماذج الأولية لها وتصنعها. في المصانع الذكية، تُعد الطباعة ثلاثية الأبعاد أداة شائعة لإنتاج الأجزاء والعناصر المعقدة بسرعة ودقة.

يمكن أن تكون عمليات التصنيع التقليدية، مثل القولبة بالحقن، محدودة بسبب تعقيد هندسة أجزاء النموذج الأولي، وقد تتطلب خطوات وعمليات متعددة للإنتاج. باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، يمكن للشركات المصنّعة إنتاج أشكال هندسية معقدة في خطوة واحدة ، ما يقلل من وقت وتكاليف التصنيع.

التصنيع الإضافي مفيد بشكل خاص في صناعات مثل الطيران والفضاء والسيارات والرعاية الصحية، حيث تتطلب أجزاء وعناصر معقدة. تمكّن هذه التقنية أيضاً الشركات المصنعة من إنتاج قطع الغيار حسب الطلب، مما يقلل من الحاجة إلى مخزونات كبيرة ويحسن كفاءة سلسلة التوريد.

لقد غيرت الروبوتات والأتمتة التصنيع منذ سنوات، ومن المتوقع أن يستمر هذا الاتجاه. الأتمتة كانت محركًا رئيسيًا للتصنيع الذكي، حيث تتولى الروبوتات المهام المتكررة و/أو الخطرة مثل التجميع واللحام ومناولة المواد.

يمكن لتقنية الروبوتات أداء المهام المتكررة بشكل أسرع وبدرجة دقة وارتفاع أعلى بكثير من العمال البشريين، مما يحسن جودة المنتج ويقلل من العيوب. يمكن للمصنعين أيضًا دمج الروبوتات مع مستشعرات إنترنت الأشياء (IIoT) والبيانات الكبيرة والتحليلات لإنشاء بيئة إنتاج أكثر مرونة واستجابة.

في نهاية المطاف، يمكن للأتمتة تحسين كفاءة النظام وتقليل الأخطاء وتقليل فترة التعطل للمعدات وزيادة سلامة العمال في العمليات. كميزة إضافية، يمكن للروبوتات العمل على مدار الساعة، مما يوفر للمصنعين القدرة على العمل على مدار الساعة ويزيد بشكل كبير من الإنتاجية.

غالبًا ما تتطلب عمليات التصنيع كميات كبيرة من الطاقة والمياه ويمكن أن تنتج في كثير من الأحيان نفايات ضارة ومنتجات ثانوية أخرى، لذلك أصبحت مبادرات الاستدامة عاملاً متزايد الأهمية في التصنيع الحديث. وإن المستهلكين اليوم أصبحوا أكثر وعيًا بالبيئة من أي وقت مضى، والحكومة مستمرة في تنفيذ اللوائح لتقليل انبعاثات الكربون وحماية البيئة. ونتيجةً لذلك، يتعرض المصنعون لضغوط للتخفيف من آثار تغير المناخ من خلال الدفع نحو الحياد الكربوني وتقليل بصمتهم الكربونية.

تهدف الشركات العاملة في مجال التصنيع المستدام إلى تقليل النفايات والحفاظ على الموارد والحد من استخدام المواد الضارة من خلال استخدام مصادر الطاقة المتجددة وتبني مبادئ الاقتصاد الدائري وتنفيذ عمليات الإنتاج الصديقة للبيئة.

الخدمة هي نموذج أعمال يتضمن الانتقال من بيع المنتجات إلى تقديم الخدمات. وفي الصناعة التحويلية، تتضمن الخدمة تقديم خدمات ما بعد البيع، مثل الصيانة والإصلاح والترقيات، للعملاء. ويمكن أن يساعد هذا النموذج الشركات الُمصنعة على بناء علاقات أقوى مع العملاء وزيادة ولاء العملاء وتوليد تدفقات إيرادات متكررة. كما تتيح الخدمة للشركات المُصنعة القدرة على التميز عن المنافسين من خلال تقديم خدمات ذات قيمة مضافة تعمل على تعزيز تجربة العملاء. وعلاوةً على ذلك، يمكن للشركات المصنعة الحصول على رؤى قيمة حول احتياجات عملائهم وتفضيلاتهم، والتي يمكن أن تفيد في تطوير المنتجات وتحسين رضا العملاء.

إعادة التوطين هي عملية إعادة عمليات التصنيع إلى بلدانها الأصلية من مواقعها الخارجية. وقد اكتسب هذا الاتجاه زخمًا في السنوات الأخيرة بسبب نقص العمالة وتعطل سلسلة التوريد والمخاطر الجيوسياسية وارتفاع تكاليف العمالة في المواقع الخارجية. يمكن أن يوفر إعادة التوطين عدة فوائد لشركات التصنيع، بما في ذلك تقليل تكاليف النقل، وتحسين مراقبة الجودة، وزيادة المرونة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تساعد إعادة التوطين في خلق وظائف جديدة ودعم الاقتصادات المحلية.

يشير الواقع الموسّع (XR) إلى التقنيات التي تدمج بين العالم المادي والرقمي؛ على سبيل المثال، الواقع الافتراضي (VR) والواقع المعزز (AR). واحدة من الفوائد الرئيسية للواقع الموسّع هي قدرته على تحسين تدريب الموظفين و التعليم ومعالجة فجوات المهارات لدى الموظفين. يمكن أن تساعد تقنيات الواقع الموسّع الشركات المصنعة على إنشاء عمليات محاكاة تدريبية غامرة تساعد الموظفين على تعلم مهارات وإجراءات جديدة في بيئة خاضعة للرقابة. ونتيجة لذلك، يحصل العمال على معلومات وتوجيهات في الوقت الفعلي، وتحصل الشركات على إنتاجية أكبر وأخطاء أقل.

على جانب المستهلك، يمكن للواقع الموسّع أن يعزز تجربة العملاء من خلال تقديم عروض توضيحية افتراضية للمنتجات وتصورات افتراضية. ويمكنه أيضًا مساعدة الشركات المصنعة على تصميم منتجات أفضل وتطويرها للعملاء حيث يمكن للمصممين تصور المنتجات واختبارها في بيئة افتراضية قبل إنتاجها بكميات كبيرة وإرسالها إلى السوق.

مع تقدم عمليات التصنيع، تطورت أيضًا مواد التصنيع. وأصبحت المواد المتقدمة مثل المركبات والسيراميك والمواد النانوية هي القاعدة في الصناعات، حيث توفر هذه المواد قوة ومتانة متزايدة وخصائص حرارية محسنة عند مقارنتها بالمواد الخام التقليدية. وتتمتع المواد المتقدمة بمجموعة متنوعة من التطبيقات المحتملة، بما في ذلك تصنيع الطائرات والسيارات والرعاية الصحية. وتساعد المواد المركبة، على سبيل المثال، الشركات المصنعة على إنتاج طائرات خفيفة الوزن وفعالة في استهلاك الوقود، بينما يتم استخدام المواد النانوية لتطوير علاجات طبية جديدة.

أصبح التوأم الرقمي مفهومًا شائعًا بشكل متزايد في عالم التصنيع الذكي. ويمكن للتوأم الرقمي، نسخة افتراضية طبق الأصل من جسم مادي أو نظام، مزود بأجهزة استشعار ومتصل بالإنترنت، جمع البيانات وتوفير أداء رؤى في الوقت الفعلي. وفي المصانع الذكية، تُستخدم التوائم الرقمية لمراقبة وتحسين أداء عمليات التصنيع والآلات والمعدات. 

ومن خلال جمع بيانات المستشعر من معدات التصنيع، يمكن للتوائم الرقمية اكتشاف الحالات الشاذة، وتحديد المشكلات المحتملة، وتحسين التوقعات المهمة، وتوفير رؤى حول كيفية تحسين عمليات الإنتاج. ويمكن للشركات المصنعة أيضًا استخدام التوائم الرقمية لمحاكاة السيناريوهات واختبار التكوينات قبل تنفيذها. 

الشركات المصنعة التي تتبنى الاتجاهات الرائجة وتستثمر في الممارسات والتقنيات الحديثة — مثل IBM Maximo Application Suite— سوف تكون في موقع جيد للمنافسة في السوق العالمية في السنوات القادمة.

إن IBM Maximo عبارة عن منصة متكاملة تساعد شركات التصنيع على تحسين أداء الأصول وتبسيط العمليات اليومية. باستخدام منصة متكاملة مدعومة بالذكاء الاصطناعي ومرتكزة على السحابة، تقدم قدرات CMMS وEAM وAPM تنتج التحليلات المتقدمة وتساعد مديري الصيانة على اتخاذ قرارات أكثر ذكاء وقائمة على البيانات.

من خلال تبني ممارسات أكثر استدامة والاستفادة من ميزات وقدرات IBM Maximo المتقدمة، يمكن للمصنعين المساهمة في خلق مستقبل أكثر استدامة للأعمال والصناعة والكوكب.