الذكاء الاصطناعي في التصنيع – 3arabi AI

اكتشف كيف يغير الذكاء الاصطناعي في التصنيع عالم الإنتاج إلى الأبد!

تعمل بعض المصانع الذكية اليوم بالكامل دون الحاجة إلى أي عمالة بشرية. أما الشركات التي تتجاهل قوة الذكاء الاصطناعي في الصناعة فمن المتوقع أن مستقبلها مهدد بالاختفاء خلال السنوات الخمس القادمة.

في هذا المقال، نناقش أبرز استخدامات تقنيات الذكاء الاصطناعي في المجال الصناعي، مع فوائدها وتحدياتها.

استخدام الذكاء الاصطناعي في تقنيات التصنيع

تتوسع تطبيقات الذكاء الاصطناعي بسرعة في قطاع التصنيع، حيث تحدث تغييرات جذرية في طرق الإنتاج وكفاءة العمليات. فيما يلي نستعرض أبرز حالات استخدام الذكاء الاصطناعي في التصنيع:

الصيانة التنبؤية

تستخدم الصيانة التنبؤية المعتمدة على أجهزة الاستشعار الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بأعطال المعدات قبل حدوثها، مما يقلل من فترات التوقف غير المخطط لها وتكاليف الصيانة.

يمكن لعمليات التفتيش الروبوتية مثل طائرات، روبوتات Gecko Robotics المدمجة مع الذكاء الاصطناعي اكتشاف التآكل أو الشقوق قبل حدوث أعطال كبيرة.

مراقبة الجودة واكتشاف العيوب

تفحص أنظمة الرؤية الحاسوبية المنتجات آنياً، وتكتشف العيوب بدقة أكبر من خطوط التفتيش البشرية.

يستخدم الفحص الآلي بالأشعة السينية لكشف العيوب غير المرئية، ويتكامل بسلاسة مع نظام التغذية الراجعة في خط الإنتاج. 

استخدام الروبوتات الذكية 

تساعد روبوتات الذكاء الاصطناعي جميع العمال في أداء المهام المتكررة، مما يعزز الإنتاجية والسلامة وبيئة العمل.

تتكيف أنظمة الروبوتات الموجهة بالرؤية في الوقت الفعلي للتعامل مع الأشياء المتغيرة على خطوط التجميع أو النقل.

التوائم الرقمية والتصميم التوليدي

تعمل التوائم الرقمية على محاكاة تشغيل المعدات باستخدام بيانات استشعار مباشرة لمراقبة الأداء واستكشاف الأخطاء وإصلاحها افتراضياً.

يستكشف تصميم الذكاء الاصطناعي التوليدي أشكال القطع المُحسنة في ظل القيود، وهو ما يستخدم في صناعات مثل الفضاء والسيارات.

تحسين سلسلة التوريد والمخزون

يتنبأ الذكاء الاصطناعي في التصنيع بالطلب، ويدير دورات المخزون، وينذر بمخاطر سلسلة التوريد.

يمكن للذكاء الاصطناعي التوليدي أيضاً التوصية بتوقيت الشراء الأمثل بناءً على بيانات الأسعار والطلب التاريخية.

تحسين سير العمليات

تسهم برامج التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLC) المدعومة بالذكاء الاصطناعي، إلى جانب الأذرع الروبوتية ذات المسارات المحسنة، في تبسيط العمليات وتقليل الحركات غير الضرورية.

المصانع المعيارية والذكية

حلول “المصنع في صندوق” هي وحدات ذاتية الاكتمال وقابلة للنشر بسرعة، مُزوَّدة بأتمتة مُشغَّلة بالذكاء الاصطناعي وأجهزة استشعار إنترنت الأشياء.

تستفيد المصانع الذكية بالكامل من أنظمة الكشف عن العيوب، وكفاءة الطاقة، والتغليف الآلي، والطاقة الشمسية 

فوائد تطبيقات الذكاء الاصطناعي في مجال التصنيع

يعد الذكاء الاصطناعي من العوامل الرئيسية التي تعيد تشكيل مستقبل التصنيع، فيما يلي أهم الفوائد التي يوفرها في هذا المجال:

تعزيز الكفاءة والإنتاجية

من خلال أتمتة العمليات اليدوية المتكررة، يتم تمكين الموظفين من التركيز على المهام الأكثر أهمية، مما يساهم في تحسين الإنتاجية بالذكاء الاصطناعي. كما يسهم تبسيط سير العمل في تسريع عملية اتخاذ القرار، ويؤدي إلى تحسين الأداء بنسبة تقارب 66% في المهام المعقدة.

خفض التكاليف

استخدام التقنيات الذكية يساهم في تقليل الاعتماد على العمالة اليدوية، وترشيد استهلاك الطاقة من خلال الحد من الهدر وتجنب الأعطال المكلفة. وتُعد الصيانة التنبؤية مثالاً فعالاً، إذ يمكنها تقليص تكاليف صيانة المعدات بنسبة تصل إلى 25%، وتقليل فترات التوقف بمعدل يتراوح بين 35% و45%، إضافة إلى خفض معدل الأعطال بنسبة تصل إلى 70%.

تسريع وتيرة التصميم والابتكار التوليدي

يُمكّن الذكاء الاصطناعي في التصنيع من توليد وتقييم عدد كبير من خيارات التصميم بسرعة، مما يؤدي إلى تطوير منتجات مبتكرة وأكثر كفاءة في استخدام المواد.

تحسين كفاءة الطاقة وتقليل النفايات

يساعد التحكم التحليلي في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والإضاءة، إلى جانب التعديلات الدقيقة في عمليات الإنتاج، على تقليل استهلاك الطاقة وتقليل النفايات بشكل فعال.

الميزة التنافسية والابتكار

يرى 85-93% من المديرين التنفيذيين في قطاع التصنيع أن الذكاء الاصطناعي أساسي لاكتساب ميزة سوقية ودفع عجلة النمو.

تُظهر دراسات الحالة، من روبوتات السيارات إلى المصانع الذكية لإنتاج الأغذية، أن الذكاء الاصطناعي يعزز الإنتاجية والمرونة والاستدامة.

كيف يؤثر الذكاء الاصطناعي في العملية الإنتاجية سلباً؟

رغم فوائد الذكاء الاصطناعي في الإنتاج، إلا أن له جوانب سلبية تؤثر على العمليات الصناعية. نستعرض أهم هذه الآثار.

تحديات التكامل

تعتمد العديد من المصانع على معدات قديمة يصعب تحديثها لتتوافق مع تقنيات الذكاء الاصطناعي، مما يؤدي إلى تأخيرات في عملية الدمج أو حدوث عدم توافق بين الأنظمة.

توقف التشغيل غير المتوقع

قد يؤدي الاعتماد الكبير على الذكاء الاصطناعي إلى ضعف في استقرار الأنظمة، حيث يمكن لأي عطل في الأجهزة أو خلل برمجي أو انقطاع في التيار الكهربائي أن يتسبب في توقف مفاجئ وغير متوقع للعملية الإنتاجية.

تأثيرات القوى العاملة وتراجع المهارات

يمكن لأتمتة الذكاء الاصطناعي أن تحل محل المهام الروتينية، مما قد يؤدي إلى فقدان بعض الوظائف أو تغير أدوار العاملين. كما يواجه العاملون المتبقون صعوبات في التكيف مع التقنيات الحديثة، مما قد يؤثر سلباً على مهاراتهم العملية.

جودة البيانات والأمان

تعتمد أنظمة الذكاء الاصطناعي في التصنيع على بيانات دقيقة ومتناسقة، حيث تؤدي مشاكل مثل فقدان البيانات أو التشويش إلى نتائج غير دقيقة وهدر موارد. كما تثير معالجة بيانات الإنتاج وسلسلة التوريد مخاوف أمنية تتعلق بالخصوصية والأمن السيبراني، حيث قد يتسبب الاختراق في تعطيل العمليات أو كشف معلومات حساسة.

الخلاصة

في الثورة الصناعية الرابعة، أصبح الذكاء الاصطناعي أساس تطوير التصنيع، محولاً طرق الإنتاج بشكل جذري. على الرغم من التحديات، فإن دمج التقنيات الذكية بشكل منهجي مع تدريب الموظفين وتطوير البنية الرقمية يمثل خطوة أساسية نحو إنشاء مصانع أكثر ذكاءً واستدامة.