اینترنت صنعتی می تواند همه تجهیزات، حسگرها و ربات ها را به هم متصل کند تا بتوانیم درک بهتری از خود تجهیزات داشته باشیم و مهمتر از آن، چگونه می توان با این اطلاعات فرآیند تولید را به طور مداوم بهبود بخشید. از منظر چرخه عمر تولید، اینترنت صنعتی می تواند تغییراتی را در سه جنبه اصلی مورد توجه کارخانه ها ایجاد کند: کارایی بهره وری، زمان آپدیت و نرخ صلاحیت محصول، و ایده های جدیدی را برای همه پیوندهای کل چرخه عمر تولید ارائه دهد.
به عنوان مثال، هنگامی که یک کارخانه الکترونیکی تلفن های همراه، رایانه ها و سایر محصولات را مونتاژ می کند، رویه کلی کارخانه این است که کارگران برای اطمینان از دقت مونتاژ به ابزار دقیق تکیه می کنند. هر پیوند اسمبلی باید آزمایش را پشت سر بگذارد و نتایج آزمایش تعیین می کند که آیا فرآیند قبلی می تواند انجام شود یا خیر. کارخانههای عمومی نمیتوانند به فرآیند قبلی برگردند، اما اینترنت صنعتی میتواند پارامترهای مورد نیاز در فرآیند مونتاژ را تنظیم کند. با در نظر گرفتن تلفن همراه به عنوان مثال، فرض می شود که دقت مونتاژ قطعات مختلف داخل آن 30 میکرون است. با توجه به نتایج آزمایش نهایی، تحمل اجزا همیشه تا 50 میکرون در یک طرف منحرف شده است. با استفاده از اینترنت صنعتی می توان این داده های تولیدی را از طریق اینترنت صنعتی به لایه طراحی بازگرداند. با تجزیه و تحلیل، تعیین و تنظیم پارامترهای یک لینک مونتاژ خاص در فرآیند قبلی، می توان خطاهای سیستماتیک را حذف کرد. این نشان میدهد که دادههای واقعی در فرآیند تولید بهدستآمده از طریق اینترنت صنعتی میتواند کیفیت تولید نهایی را بهبود بخشد، که ارزش اینترنت صنعتی را هم از منظر نردبان قابلیت و هم از نظر چرخه عمر منعکس میکند.
کاربرد هوش مصنوعی در تولید
هوش مصنوعی به طور گسترده در تولید استفاده می شود. این کارخانه به طور جامع احتمال مشکلات ربات را بر اساس داده های تاریخی هزاران ربات قضاوت می کند و تشخیص پیشگیرانه را بر روی عملکرد کل تجهیزات انجام می دهد. این سیستم از الگوریتم های یادگیری ماشین برای قضاوت بر اساس تعداد زیادی داده تاریخی استفاده می کند و می تواند تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را در وضعیت عملکرد تجهیزات انجام دهد. ABB در سال 2007 شروع به اتصال ربات ها به سرورها برای به اشتراک گذاشتن داده هایی مانند مشکلات احتمالی و عملکرد تجهیزات کرد. پس از بیش از ده سال انباشت داده ها، ما بر تعداد زیادی از داده های عملیاتی کارخانه های مختلف در سراسر جهان تسلط داریم. در آینده، از یادگیری ماشین برای راهاندازی خدمات تشخیص پیشگیرانه و تعمیر و نگهداری مبتنی بر پلت فرم ابری از طریق تجزیه و تحلیل دادهها استفاده خواهیم کرد. علاوه بر تعمیر و نگهداری پیشگیرانه، هوش مصنوعی همچنین می تواند ایده هایی را برای حل مشکلات گلوگاه در کل فرآیند تولید، مانند خط تولید فرآیند جوشکاری بدنه یک کارخانه خودرو، به ارمغان بیاورد. مهم ترین نکته این است که در زمینه تعامل انسان با ربات در آینده، هوش مصنوعی دستاوردهای بزرگی خواهد داشت. در حال حاضر، تعامل انسان و رایانه بر اساس تجهیزات تولید هنوز در مرحله نسبتاً سنتی است و افراد را ملزم به وارد کردن دستورالعملها برای تحقق فرآیند تعامل میکند. فناوری هوش مصنوعی می تواند تعامل بین مردم و روبات های هوشمند را در آینده طبیعی تر کند.
روند توسعه و سناریوهای کاربردی ربات های آینده
با تغییر عوامل خارجی، سرعت توسعه ربات های صنعتی در 10 سال گذشته، هم در سطح جهانی و هم در چین، تا حدودی تعجب آور است. در سطح جهانی، ربات های صنعتی نرخ رشد سالانه 15 تا 20 درصد را حفظ می کنند. به گزارش abb، در چین، نرخ رشد بازار رباتهای صنعتی چین در سال 2017 از 50 درصد فراتر رفت.
از منظر محصولات و فناوری ها، ساختار و فناوری کاربردی ربات های صنعتی از دهه 1970 تغییر چندانی نکرده است. بیشتر ربات های صنعتی برای انجام کارهای تکراری، ساده، خسته کننده و حتی خطرناک استفاده می شوند. در حال حاضر، رباتهای صنعتی عمدتاً در تولید در مقیاس بزرگ با ظرفیت تولید و تقاضای خروجی مانند خودرو، الکترونیک، غذا و نوشیدنی و سایر صنایع استفاده میشوند. با توجه به اثر مقیاس آشکار صنعت خودرو، صنعت خودرو همیشه پرکاربردترین صنعت برای روبات های صنعتی بوده است. از سال گذشته به دلیل افزایش تقاضا در بازار چین، صنعت الکترونیک به بزرگترین کاربر ربات های صنعتی تبدیل شده است. در عین حال، ربات ها در صنایع سنتی مانند غذا و نوشیدنی، محصولات فلزی و محصولات پلاستیکی نیز استفاده می شوند.
از نظر کاربرد، صنعت لجستیک و خرده فروشی به دلیل تقاضای زیاد برای منابع انسانی و توسعه سریع مقیاس صنعتی، در آینده به یک حوزه کاربردی جدید ربات ها تبدیل خواهد شد. کار مرتب سازی مورد نیاز انبار و صنعت لجستیک؛ خواه بارگیری، تکمیل یا مدیریت قفسه خرده فروشی باشد، برای سناریوهای کاربرد ربات مناسب است. بنابراین، صنعت لجستیک و خرده فروشی صنعت نوظهور بعدی و همچنین آغازی برای نفوذ ربات ها از صنعت به صنعت خدمات خواهد بود.
به دلیل افزایش سن و افزایش هزینه های نیروی کار، در اروپا تقاضا برای ربات ها به تدریج از کارخانه های بزرگ به کارخانه های کوچک و متوسط و حتی کارگاه های کوچک نفوذ کرده است. برای شرکت های کوچک و متوسط، تولید با دسته های کوچک و انواع مختلف مشخص می شود و فرآیند تولید به طور مداوم تغییر می کند. استفاده از ربات های صنعتی سنتی زمان زیادی را برای تعویض نیاز دارد. بنابراین، شرکت های کوچک و متوسط به محصولات کوچک و انعطاف پذیر نیاز دارند و سهولت استفاده از ربات ها کلید اصلی آن است.
اگر با پیشرفت صنعت کامپیوتر مقایسه شود، رباتهای صنعتی هنوز در مرحله «ابر رایانهها» هستند و دوران «رایانههای شخصی» برای روباتها هنوز فرا نرسیده است. با نگاهی به تاریخچه کامپیوتر از اختراع تا محبوبیت، متوجه میشویم که کاهش قیمت، کاهش حجم، عملکرد آسان برنامه و رابط گرافیکی کاربرپسند سه عامل مهمی هستند که در نهایت باعث میشوند رایانه وارد هزاران مورد شود. خانواده ها از آزمایشگاه به طور مشابه، هزینه، ایمنی همکاری انسان و ماشین و سهولت استفاده از عوامل محدود کننده نفوذ روبات ها از صنعت به سایر زمینه ها هستند. در فرآیند نفوذ روباتها از صنعت به مصرف، تعامل انسان و رایانه یکی از عوامل محدودکننده توسعه روباتها است. چه در صنعت و چه در سناریوهای دیگر، ماشینها چگونه میتوانند با مردم تعامل بهتری داشته باشند؟ چگونه به افراد کمک کنیم تا کار را در فرآیند کار و تولید تکمیل کنند؟ هوش مصنوعی امکان حل این مشکلات را به ارمغان می آورد. از نظر قابلیت اطمینان تعامل انسان و رایانه، هنوز پیشرفتی در فناوری وجود دارد. از نظر رباتهای صنعتی، روباتها در کارخانهها اکنون میتوانند دستورالعملها را دقیقاً بدون اشتباه اجرا کنند، زیرا طراحی مهندسی، نصب و راهاندازی باید از طریق دستورالعملها در خط تولید کار کند. وضعیت ایدهآل در آینده این است که رباتها میتوانند به شیوهای طبیعیتر مانند کارآموزان با مردم تعامل داشته باشند و تحت هدایت مردم بتوانند از شاگرد به کارگران بالغ تبدیل شوند.