أخبار

لطالما قضى المصنعون سنوات في اعتبار الأتمتة حلًا مباشرًا لنقص العمالة، وارتفاع التكاليف، وتزايد متطلبات الإنتاج. ومع ذلك، أصبح الحديث اليوم أكثر دقة. لم يعد السؤال يتعلق ببساطة بمدى أتمتة المصنع، بل ما إذا كان كل استثمار في الأتمتة يحل مشكلة تشغيلية مهمة.

يزداد هذا التمييز أهمية مع سهولة نشر تقنيات مثل الروبوتات، والروبوتات المتنقلة ذاتية القيادة (AMR)، والمركبات الموجهة آليًا (AGV)، وأنظمة التحكم المتصلة، وأنظمة الإنتاج الذكية.

وفقًا لمسح ديلويت للتصنيع الذكي لعام 2025، حدد 46% من المديرين التنفيذيين في مجال التصنيع أتمتة العمليات كإحدى أولويتين رئيسيتين للاستثمار للعامين التاليين، بينما وضع 37% الأتمتة المادية ضمن أولويتين رئيسيتين. وتؤكد هذه الأرقام الشهية المستمرة للأتمتة، لكنها تسلط الضوء أيضًا على التحدي الذي يواجه المصنعين: الاستثمار وحده لا يضمن أداءً أفضل.

يمكن للمنشأة المؤتمتة بدرجة عالية أن لا تزال تعاني من نقص المواد، واختناقات الإنتاج، وتوقف المعدات، وسير العمل غير الفعال، والأصول غير المستغلة. في بعض الحالات، قد يؤدي إضافة آلة مؤتمتة أخرى ببساطة إلى نقل قيد موجود إلى جزء آخر من عملية الإنتاج.

بالنسبة للمصنعين الذين يقيمون  تكنولوجيا الأتمتة الجديدة، يجب أن تكون نقطة البداية هي المشكلة التشغيلية بدلاً من المعدات نفسها.

قد يحدد مدير الإنتاج مناولة المواد المتكررة كمرشح واضح للأتمتة. يمكن لروبوت متنقل مستقل (AMR) أو مركبة موجهة آلية (AGV) تقليل النقل اليدوي وتحسين اتساق التسليم. ومع ذلك، تصبح دراسة الجدوى أقل إقناعًا إذا كانت محطات الإنتاج تنتظر باستمرار عمليات المنبع، أو إذا لم تكن المواد جاهزة عند وصول المركبات، أو إذا أدت متطلبات الشحن إلى تقليل توفر الأسطول.

ينطبق المبدأ نفسه على الأنظمة الروبوتية والتخزين الآلي وخدمة الآلات وأشكال أخرى من  أتمتة المصانع. يجب إدخال التكنولوجيا لأنها تحسن نتيجة عمل محددة، وليس لمجرد توفر التكنولوجيا.

يجب أن تكون هذه النتيجة قابلة للقياس. اعتمادًا على التطبيق، قد يستهدف المصنعون أوقات دورات أقصر، ومخاطر سلامة أقل، وتوفرًا أعلى للمعدات، وتقليل المناولة اليدوية، وتكاليف تشغيل أقل، أو قدرة إنتاجية أكبر.

بدون هدف أداء محدد بوضوح، يصبح من الصعب تحديد ما إذا كان مشروع الأتمتة قد حقق عائدًا حقيقيًا على الاستثمار.

يجب أيضًا مراعاة بيئة الإنتاج الأوسع. نادرًا ما تعمل الأتمتة كطبقة تكنولوجية معزولة. تعتمد الروبوتات على الطاقة والاتصالات والضوابط والبرامج والبنية التحتية المادية. تتطلب المعدات المتنقلة استراتيجيات شحن وإدارة حركة المرور. تعتمد الآلات المتصلة على شبكات صناعية موثوقة. يمكن أن تضع سرعات الآلات الأعلى متطلبات إضافية على المحركات ومحركات الأقراص وأنظمة توصيل الطاقة والمكونات الميكانيكية.

وهذا يجعل البنية التحتية جزءًا مهمًا بشكل متزايد من تخطيط الأتمتة.

على سبيل المثال، قد يحسب مصنع يقدم أسطولًا من الروبوتات المتنقلة في البداية حجم الأسطول وفقًا لحجم الإنتاج ومسافة السفر. يمكن أن يتغير هذا الحساب بشكل كبير بمجرد تضمين توفر الشحن، وسعة البطارية، وازدحام المرور، وفترات التوقف.

قد تساهم المركبة التي تقضي وقتًا طويلاً في الانتقال إلى محطة شحن أو انتظار الوصول بقدرة إنتاجية أقل من المتوقع. قد يبدو شراء روبوتات إضافية هو الحل الأبسط، ولكن إعادة تصميم الشحن حول فترات التوقف المجدولة للإنتاج أو فترات التوقف الطبيعية قد ينتج عنه نتيجة اقتصادية أفضل.

يمكن أن تظهر مشكلات مماثلة مع الاتصالات الصناعية. لا يمكن لأنظمة التحكم المتقدمة أن تحقق فوائدها المتوقعة إذا كان نقل البيانات غير موثوق به أو إذا كانت منصات الأتمتة المختلفة لا تستطيع تبادل المعلومات باستمرار.

مع تزايد ترابط المصانع، تشكل  شبكات الإيثرنت الصناعية وشبكات التحكم وأجهزة الاستشعار ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) وأنظمة الإدخال/الإخراج الموزعة (I/O) وأنظمة الإشراف بشكل متزايد جزءًا من نفس النظام البيئي التشغيلي. يمكن أن يؤدي الضعف في طبقة واحدة إلى تقليل فعالية استثمار أتمتة متطور بخلاف ذلك.

تستحق البنية التحتية للطاقة اهتمامًا مماثلًا. يمكن أن تؤدي زيادة سرعات الإنتاج أو إضافة معدات آلية إضافية إلى تغيير الأحمال الكهربائية ودورات العمل. ربما تم تصميم معدات توصيل الطاقة الحالية لملف تشغيل سابق، مما يخلق متطلبات صيانة إضافية أو مخاوف تتعلق بالموثوقية مع تطور المنشأة.

لهذا السبب، يتم تقييم مشاريع الأتمتة بشكل متزايد على أنها أنظمة متكاملة بدلاً من آلات فردية.

يقوم المصنعون برسم خرائط لحركة الأفراد والمواد والمعدات والطاقة وبيانات الإنتاج عبر المنشأة قبل تحديد مكان إدخال الأتمتة. يمكن أن يكشف هذا النهج أن الاستثمار الأكثر قيمة ليس روبوتًا آخر أو مركبة آلية، بل ترقية للبنية التحتية التي تربط المعدات الموجودة.

ويمكن أن يكشف أيضًا عن مشاكل العمليات التي لا يمكن للأتمتة وحدها حلها.

على سبيل المثال، قد يؤدي تدفق المواد غير المنظم إلى حركة غير ضرورية في جميع أنحاء المصنع. يمكن أن يؤدي أتمتة هذه الحركة دون إعادة تصميم العملية الأساسية إلى تسريع سير عمل غير فعال دون جعله أفضل جوهريًا.

يعد هذا التمييز مهمًا لأن الأتمتة يمكن أن تضخم العمليات الفعالة وغير الفعالة على حد سواء.

ينطبق الاعتبار نفسه بعد تشغيل نظام مؤتمت. لا ينبغي الحكم على التثبيت الناجح فقط بما إذا كانت المعدات لا تزال تعمل. يحتاج المصنعون إلى تحديد ما إذا كان النظام ينتج النتائج التجارية المتوقعة في الأصل.

يمكن أن تشمل المؤشرات الرئيسية معدل الإنتاج، وتوافر المعدات، ووقت التوقف، وحمل الصيانة، واستخدام العمالة، واستخدام الأصول، ومقدار الوقت الذي يقضيه الموظفون في الأنشطة المتكررة أو ذات القيمة المنخفضة.

يمكن أن تكشف هذه القياسات ما إذا كان مشروع الأتمتة لا يزال يقدم قيمة بعد أشهر أو سنوات من التثبيت.

نادرًا ما تظل الظروف التشغيلية دون تغيير. تتقلب أحجام الإنتاج، وتتطور تكوينات المنتجات، ويتم تعديل تخطيطات المنشآت، ويتم إدخال معدات جديدة. قد لا تكون العملية التي كانت تمثل عنق زجاجة رئيسي قبل عدة سنوات هي القيد الأساسي بعد الآن.

في الوقت نفسه، تُدخل الأتمتة نفسها متطلبات جديدة. قد تحتاج فرق الصيانة إلى خبرة برمجية إضافية. قد يحتاج المشغلون إلى تدريب على الأنظمة الروبوتية أو المستقلة. قد تتطلب منصات التحكم تحديثات، بينما يمكن للمكونات القديمة أن تخلق تحديات غير متوقعة في دورة الحياة وقطع الغيار.

ولهذا السبب، أصبحت المرونة معيارًا أكثر أهمية في  استثمار الأتمتة الصناعية.

يمكن للأنظمة التي يمكن توسيعها أو إعادة تشكيلها أو دمجها مع معدات مختلفة أن تمنح المصنعين حرية أكبر مع تغير متطلبات الإنتاج. يمكن أن تقلل هياكل التحكم المعيارية وشبكات الاتصالات القابلة للتطوير ومنصات الأتمتة القابلة للتكيف من الحاجة إلى استبدال الأنظمة بأكملها عند تطور متطلبات الإنتاج الفردية.

الهدف ليس التنبؤ بكل المتطلبات المستقبلية. بدلاً من ذلك، يمكن للمصنعين تصميم أنظمة أتمتة بمرونة كافية لاستيعاب التغييرات المعقولة في حجم الإنتاج ومزيج المنتجات وتكوين المنشأة.

يغير هذا النهج أيضًا الطريقة التي يجب أن تفكر بها الشركات في عائد الاستثمار.

قد تمتد قيمة الأتمتة إلى ما هو أبعد من تقليل العمالة المباشرة. يمكن أن تساهم تحسينات السلامة في مكان العمل، وزيادة القدرة على التنبؤ بالإنتاج، وتقليل وقت التوقف غير المخطط له، وتحسين استخدام الأصول، وزيادة مرونة الإنتاج، في مجمل دراسة الجدوى التجارية.

في بعض التطبيقات، قد يكون أقوى مبرر للأتمتة هو القدرة على الحفاظ على الإنتاج على الرغم من قيود العمالة. وفي تطبيقات أخرى، قد تكون الفائدة الأساسية هي الاتساق أو القدرة على تشغيل عملية يصعب أو من غير الآمن إجراؤها يدويًا.

وبناءً عليه، لا يوجد مستوى عالمي من الأتمتة يمثل مصنعًا مُدارًا بشكل جيد.

المصنع المؤتمت بدرجة عالية ليس بالضرورة أكثر كفاءة من المصنع المؤتمت بدرجة معتدلة. يعتمد المستوى المناسب على أحجام الإنتاج، وتقلبات العمليات، وتعقيد المنتج، وتوافر العمالة، ومتطلبات السلامة، وقدرات الصيانة، والجوانب الاقتصادية للعملية.

قد تظل العمليات التي تتطلب حكمًا بشريًا متكررًا أو تتعامل مع منتجات متغيرة للغاية أكثر ملاءمة للأشخاص. قد توفر العمليات الأخرى التي تتضمن حركة متكررة، أو بيئات خطرة، أو إنتاجًا متوقعًا بكميات كبيرة، حجة قوية للأتمتة.

يعد هذا التمييز ذا صلة بشكل خاص بينما يستكشف المصنعون تقنيات أحدث تتضمن الذكاء الاصطناعي والرؤية الحاسوبية والروبوتات المستقلة والتحليلات المتقدمة. يمكن أن تخلق هذه التقنيات فرصًا كبيرة، لكن قيمتها لا تزال تعتمد على البيئة التشغيلية التي يتم نشرها فيها.

المزيد من الذكاء لا ينتج تلقائيًا أداء تصنيعي أفضل.

لذلك، من المرجح أن يتم تعريف المرحلة التالية من الأتمتة الصناعية بشكل أقل بعدد الآلات المثبتة وبشكل أكبر بمدى فعالية عمل هذه الآلات معًا.

يمكن للمصنعين الذين يتبعون نهجًا على مستوى النظام تحديد القيود قبل الاستثمار في المعدات، وفهم البنية التحتية المطلوبة لدعم التكنولوجيا الجديدة، ووضع مؤشرات أداء تظل ذات صلة بعد التشغيل.

في النهاية، تكون استراتيجيات الأتمتة الأقوى مدروسة وليست مدفوعة بالتكنولوجيا. تبدأ بمشكلة إنتاج، وتقيّم سير العمل بأكمله، وتراعي البنية التحتية الداعمة، وتقيس النتائج بمرور الوقت.

تبقى الأتمتة أداة قوية لتحسين أداء التصنيع. لكن الميزة التنافسية لا تأتي من أتمتة كل مهمة يمكن أتمتتها تقنيًا. بل تأتي من معرفة أين يمكن للأتمتة أن تخلق قيمة دائمة وأين يمكن لعملية أبسط، أو بنية تحتية أفضل، أو استخدام محسّن للأصول الحالية أن يحقق نتيجة أقوى.

بالنسبة للمصنعين الذين يدخلون المرحلة التالية من  التصنيع الذكي، قد يصبح هذا التمييز بنفس أهمية التكنولوجيا نفسها.

بقلم: دانيال ميرسر

دانيال ميرسر هو كاتب في مجال الأتمتة الصناعية ومحلل تكنولوجيا يتمتع بخبرة تزيد عن 12 عامًا في تغطية أنظمة PLC والروبوتات والتحكم في الحركة والشبكات الصناعية والتصنيع الذكي. يركز عمله على التأثير العملي لتقنيات الأتمتة على موثوقية الإنتاج والصيانة والعمليات الصناعية.