أخبار

تدعو شنايدر إلكتريك الشركات الصناعية إلى اتباع نهج أكثر انضباطًا في التحول الرقمي، مجادلة بأن التقنيات المتطورة مثل التوائم الرقمية يجب أن تُدخل لحل مشكلات تشغيلية قابلة للتحديد بدلاً من اعتمادها لمجرد اعتبارها ذات أهمية استراتيجية.

تأتي هذه الرسالة في الوقت الذي يزيد فيه المصنعون ومنتجو الطاقة ومشغلو البنية التحتية من استثماراتهم في الأتمتة الصناعية والذكاء الاصطناعي والأصول المتصلة والتحليلات المتقدمة. وفي حين أن هذه التقنيات يمكنها تحسين رؤية الأصول واتخاذ القرارات التشغيلية، فإن قيمتها التجارية تعتمد بشكل كبير على مدى فعاليتها في ربطها بالمتطلبات الهندسية والإنتاجية الحقيقية.

قال إيليا دانيال، مدير مبيعات الدولة لأتمتة العمليات في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى في شنايدر إلكتريك، إنه يجب على المؤسسات الصناعية أولاً تحديد المشكلة التجارية التي تعتزم معالجتها قبل تحديد التقنية الرقمية التي يجب نشرها.

يضع هذا النهج تركيزًا أكبر على النتائج القابلة للقياس مثل انخفاض نفقات الصيانة، وتقليل إعادة العمل الهندسي، وتحسين موثوقية المعدات، وتسريع تنفيذ المشاريع، وزيادة توافر الإنتاج.

الموقع الرسمي لشنايدر إلكتريك

أصبحت التوائم الرقمية واحدة من أكثر التقنيات التي تحظى باهتمام كبير في التحول الرقمي الصناعي. يمكن للتوأم الرقمي إنشاء تمثيل افتراضي للمعدات المادية أو مرافق الإنتاج أو العمليات الصناعية من خلال الجمع بين المعلومات الهندسية والبيانات التشغيلية التي يتم جمعها من أجهزة الاستشعار وأنظمة PLC ومنصات التحكم والشبكات الصناعية.

عند التنفيذ الصحيح، تتيح هذه التقنية لفرق الهندسة والعمليات فحص سلوك الأصول، وتقييم سيناريوهات التشغيل المختلفة، وتحديد المشكلات المحتملة دون التدخل في العملية المادية.

ومع ذلك، أثار النمو السريع لسوق التوائم الرقمية تساؤلات حول عائد الاستثمار. تتوقع أبحاث السوق المذكورة في التقرير أن يتوسع سوق التوائم الرقمية العالمي من حوالي 21.14 مليار دولار في عام 2025 إلى أكثر من 149.81 مليار دولار بحلول عام 2030.

يعكس هذا النمو اهتمامًا قويًا من قطاعات التصنيع والطاقة والبنية التحتية والصناعات التحويلية. ومع ذلك، فإن سوق التكنولوجيا الأكبر لا يترجم تلقائيًا إلى نتائج أفضل للمشغلين الصناعيين الفرديين.

بالنسبة للعديد من الشركات، العقبة الأولى ليست نقص البرامج ولكن الطبيعة المجزأة لبياناتها التشغيلية.

غالبًا ما تحتفظ أقسام الهندسة الميكانيكية، والهندسة الكهربائية، والأجهزة، والتحكم في العمليات، والصيانة، والإنتاج بالمعلومات في أنظمة منفصلة. قد توجد الرسومات الهندسية في قاعدة بيانات واحدة، ومعلومات المعدات في أخرى، بينما تظل سجلات الصيانة وسجلات الإنتاج معزولة عن بيئة التحكم.

يخلق هذا التجزئة مشكلات عملية خلال كل من المشاريع الجديدة وعمليات المصنع الجارية. قد يحتاج المهندسون إلى إعادة إنشاء معلومات موجودة بالفعل في مكان آخر، وقد تكون فرق الصيانة لديها سجلات أصول غير مكتملة، وقد يفتقر مديرو المصانع إلى رؤية موحدة لأداء المعدات.

يمكن لمنصات الهندسة الرقمية معالجة جزء من هذه المشكلة من خلال إنشاء بيئة معلومات مشتركة. بدلاً من نقل البيانات الهندسية أو إعادة بنائها بشكل متكرر، يمكن للفرق العمل من مصدر مشترك طوال دورة حياة المشروع.

يصبح نفس المبدأ ذا أهمية متزايدة بمجرد إضافة البيانات التشغيلية إلى المعادلة.

يمكن للمعلومات الواردة من وحدات التحكم الصناعية، وأجهزة الاستشعار، وأجهزة تسجيل البيانات، وأنظمة SCADA، ومنصات DCS، وأنظمة إدارة الصيانة أن توفر صورة أوسع بكثير لكيفية سلوك الأصل في الميدان. عندما يتم ربط مجموعات البيانات هذه بشكل صحيح، يمكن للشركات الانتقال من الوثائق الهندسية الثابتة إلى نماذج تشغيلية محدثة باستمرار.

يخلق هذا فرصًا لـ الصيانة التنبؤية، ومراقبة الحالة، وتحسين الأداء.

على سبيل المثال، قد يستخدم المشغل الصناعي بيانات المعدات التاريخية لتحديد الأنماط المرتبطة بظروف التشغيل غير الطبيعية. يمكن لفرق الصيانة بعد ذلك فحص الأصول التي تظهر عليها علامات التدهور قبل أن يؤدي الفشل إلى توقف غير مخطط له.

الفوائد المحتملة كبيرة بشكل خاص في الصناعات التي يؤثر فيها توافر المعدات بشكل مباشر على اقتصاديات الإنتاج. غالبًا ما تعتمد منشآت النفط والغاز، ومحطات الطاقة، وعمليات التعدين، ومرافق المعالجة الكيميائية، ومواقع التصنيع الكبيرة على عدد صغير نسبيًا من الأصول الحيوية.

يمكن أن يؤدي الفشل الذي يشمل ضاغطًا أو توربينًا أو مضخة أو محركًا أو نظام تحكم أو مكون توزيع كهربائي إلى عواقب تتجاوز بكثير تكلفة استبدال المكون الفاشل.

وهنا يصبح الجمع بين الأتمتة والتحليلات الصناعية أكثر أهمية.

تشمل الاستراتيجية الرقمية الأوسع لشنايدر إلكتريك الأتمتة المتصلة، والبرمجيات، وتقنيات التحكم الصناعي وإدارة الطاقة. تغطي محفظتها الرسمية مجالات تشمل وحدات التحكم PLC وPAC، والحركة والمحركات، والأتمتة الصناعية، والبرمجيات والخدمات الرقمية.

بالنسبة للمشترين الصناعيين، فإن السؤال المهم يتحول بالتالي من ما إذا كانت الشركة يجب أن تتبنى التكنولوجيا الرقمية إلى أين يمكن للتكنولوجيا الرقمية أن تحقق أكبر تحسين تشغيلي.

قد يكون لدى شركة تصنيع مبرر تجاري واضح لاستخدام التحليلات لتقليل وقت التوقف غير المخطط له. قد يحقق مقاول هندسي قيمة أكبر من خلال إلغاء العمل الهندسي المزدوج. قد تعطي مصفاة الأولوية لموثوقية الأصول وتحسين العمليات، بينما قد تركز شركة مرافق الطاقة على حالة المعدات وتخطيط الصيانة والتوافر.

قد تكون مجموعة التقنيات متشابهة، لكن المبرر التجاري قد يكون مختلفًا تمامًا.

يزداد هذا التمييز أهمية مع دمج أتمتة الذكاء الاصطناعي في المنصات الصناعية.

يمكن للذكاء الاصطناعي تحليل كميات كبيرة من البيانات التشغيلية، وتحديد الارتباطات، وإنشاء توصيات يصعب على فرق الهندسة إنتاجها يدويًا. ومع ذلك، تظل أنظمة الذكاء الاصطناعي تعتمد على جودة المعلومات المتاحة لها.

يمكن أن تقلل السجلات التاريخية الضعيفة، وهياكل العلامات غير المتسقة، وبيانات المستشعرات المفقودة، وحوكمة البيانات الضعيفة بشكل كبير من فائدة التحليلات المتقدمة.

بمعنى آخر، لا يلغي الذكاء الاصطناعي أهمية إدارة البيانات الصناعية. بل يزيدها.

قد ينتج التوأم الرقمي المتصل بمعلومات الأصول غير الدقيقة نموذجًا مرئيًا مبهرًا دون توفير رؤية تشغيلية موثوقة. وبالمثل، قد ينتج نظام التحليلات التنبؤية المدرب على سجلات صيانة غير مكتملة توصيات لا يمكن للمهندسين التصرف بناءً عليها بثقة.

هذا يجعل جودة البيانات قضية استراتيجية بدلاً من مجرد قلق تقني.

تحتاج الشركات الصناعية أيضًا إلى التفكير في كيفية اتصال الأنظمة الرقمية بالبنية التحتية الحالية. قد تتضمن البنية الرقمية الحديثة أنظمة PLC و DCS، وإيثرنت صناعية، وأجهزة استشعار، ومؤرخات، ومنصات سحابية، وأنظمة ERP، وبرامج صيانة، وتطبيقات تعلم الآلة.

يتطلب الحفاظ على اتصال هذه البيئات دون خلق مشاكل إضافية في الأمن السيبراني أو إدارة البيانات هندسة دقيقة.

قد يكون التحدي أكبر في المصانع القديمة، حيث ربما تم تركيب أنظمة التحكم على مدار سنوات عديدة، وتستمر المعدات من أجيال وبائعين مختلفين في العمل معًا.

بالنسبة لهذه المنشآت، لا يعني التحول الرقمي بالضرورة استبدال كل مكون تحكم موجود.

في العديد من الحالات، المسار الأكثر عملية هو تحسين الاتصال حول البنية التحتية للأتمتة الحالية وإدخال تدريجي لقدرات المراقبة والتحليل وإدارة الأصول على مستوى أعلى.

يمكن لهذا النهج أن يقلل من المخاطر التقنية والمالية المرتبطة بمشاريع التحديث واسعة النطاق.

بالنسبة للأسواق الصناعية الأفريقية، تعتبر هذه القضية ذات أهمية خاصة. تتوسع البنية التحتية للطاقة، ومرافق التصنيع، وعمليات التعدين، والمشاريع الصناعية الكبيرة، بينما يستمر المشغلون في مواجهة ضغوط للتحكم في النفقات التشغيلية وتحسين الإنتاجية.

تقدم نيجيريا مثالاً مهمًا بسبب حجم بنيتها التحتية للطاقة ومواردها الكبيرة من النفط والغاز. مع تزايد تعقيد الأصول الصناعية، تزداد فرص المشغلين لتطبيق أدوات الأتمتة المتصلة والهندسة الرقمية على الصيانة، وتنفيذ المشاريع، وأداء الأصول.

لكن البنية التحتية والمهارات تظل اعتبارات مهمة.

لا يمكن للبرمجيات المتقدمة وحدها أن تعوض عن الاتصال غير الكافي، أو أجهزة القياس الميدانية غير الموثوقة، أو نقص المهندسين القادرين على تفسير البيانات التشغيلية. لذلك يتطلب التحول الرقمي الناجح مزيجًا من التكنولوجيا، والخبرة الهندسية، وحوكمة البيانات، والعمليات التنظيمية.

ينطبق نفس المبدأ على برامج الصيانة التنبؤية.

قد يكون النظام قادرًا تقنيًا على تحديد حالات الشذوذ في المعدات، ولكن القيمة تحدد في النهاية بما يحدث بعد اكتشاف حالة الشذوذ. إذا لم تتمكن فرق الصيانة من الوصول إلى الأصل، أو الحصول على مكونات بديلة، أو جدولة تدخل، فقد يكون للتنبؤ التحليلي تأثير تجاري محدود.

لذلك، يحتاج التحول الرقمي الصناعي إلى ربط المعلومات بالإجراءات.

يغير هذا أيضًا طريقة تقييم فرق المشتريات الصناعية لتقنيات الأتمتة. فبدلاً من النظر فقط إلى ميزات البرمجيات، يحتاج المشترون بشكل متزايد إلى النظر في قدرة التكامل، ودعم دورة الحياة، وسهولة الوصول إلى البيانات، والأمن السيبراني، والتوافق مع أنظمة التحكم المثبتة، وتوافر الخبرة الهندسية.

بالنسبة للصناعات كثيفة المعدات، يمكن أن يجعل هذا العلاقة بين أجهزة الأتمتة القديمة والمنصات الرقمية الحديثة ذات أهمية خاصة.

يمكن أن تمثل وحدات التحكم PLC الحالية، ووحدات التحكم DCS، وأنظمة الإدخال/الإخراج، ووحدات الاتصال، والمستشعرات الصناعية مصادر قيمة للبيانات التشغيلية. يمكن أن يؤدي الحفاظ على هذا الاستثمار مع إضافة قدرات المراقبة والتحليل الحديثة في بعض الأحيان إلى نتيجة أكثر عملية من السعي لاستبدال النظام بالكامل.

يعكس نظام منتجات ودعم شنايدر إلكتريك هذا التحول الأوسع نحو الأتمتة المتصلة، مع موارد تغطي وثائق المنتج، والبرمجيات، واختيار المنتجات، وحلول الاستبدال، والخدمات الرقمية.

كما يسلط الدور المتزايد للتوائم الرقمية الضوء على تغيير مهم في الهندسة الصناعية: أصبحت البيانات جزءًا من الأصل نفسه.

تاريخيًا، غالبًا ما كانت المعلومات الهندسية تُعامل على أنها وثائق تنتج أثناء المشروع وتُحفظ بعد التشغيل. وبشكل متزايد، تتعامل الشركات مع البيانات الهندسية كمورد قابل للاستخدام بشكل مستمر يدعم التشغيل والصيانة والاستبدال النهائي للأصول.

يمكن لهذا الانتقال أن يقلل من فقدان المعلومات بين مراحل المشروع.

يمكن أن يحسن أيضًا التواصل بين المقاولين الهندسيين وموردي المعدات ومشغلي المصانع وفرق الصيانة. عندما يعمل أصحاب المصلحة من معلومات أصول متسقة، يلزم عدد أقل من الموارد لإعادة إنشاء الرسومات والمواصفات وسجلات المعدات.

الهدف طويل المدى ليس مجرد إنشاء تمثيل رقمي أكثر تطورًا للمصنع.

الهدف الحقيقي هو اتخاذ القرارات الصناعية بشكل أسرع وأكثر دقة وفعالية اقتصادية.

من المرجح أن يؤثر هذا التمييز على قرارات الاستثمار المستقبلية مع زيادة الشركات للإنفاق على الذكاء الاصطناعي، والإنترنت الصناعي للأشياء، والأتمتة، والهندسة الرقمية.

سيتساءل المسؤولون التنفيذيون بشكل متزايد عما إذا كان المشروع الرقمي قد قلل من وقت التوقف، أو خفض تكاليف الصيانة، أو قلل من دورات الهندسة، أو زاد من توافر الأصول، أو حسن أداء الإنتاج.

توفر هذه المقاييس أساسًا أقوى بكثير للاستثمار من عدد الأصول المتصلة أو تطور النموذج الرقمي.

على مستوى المصنع.

لذلك، من غير المرجح أن يتم تحديد المرحلة التالية من التحول الرقمي الصناعي فقط من خلال مقدار التكنولوجيا التي تنشرها الشركات.

سيتم تحديدها بمدى فعاليتها في ربط الأتمتة والبيانات الهندسية والذكاء الاصطناعي واتخاذ القرارات التشغيلية بالأداء التجاري القابل للقياس.

بالنسبة للشركات التي تفكر في التوائم الرقمية أو التحليلات الصناعية المتقدمة، قد تكون نقطة البداية بسيطة بشكل مفاجئ: تحديد فشل المعدات، أو عنق الزجاجة الهندسي، أو نفقات الصيانة، أو قيود الإنتاج التي تحتاج إلى تحسين أولاً.

بعد ذلك فقط يجب اختيار التكنولوجيا.

كتب بواسطة: مايكل كارتر

مايكل كارتر هو كاتب في مجال الأتمتة الصناعية والتحكم في العمليات ولديه أكثر من 12 عامًا من الخبرة في تغطية تقنيات PLC و DCS و SCADA والشبكات الصناعية وإدارة الأصول. يركز عمله على التأثير العملي لاستثمار الأتمتة على موثوقية المصنع وإنتاجية الهندسة والعمليات الصناعية.

بالنسبة لموردي الأتمتة وبائعي التكنولوجيا الصناعية، يخلق هذا سوقًا أكثر تطلبًا. قد تجذب عروض التكنولوجيا الانتباه، لكن التبني طويل الأمد سيعتمد على ما إذا كان الموردون يستطيعون إثبات تحسينات عملية على مستوى المصنع.