מהו ייצור חכם?

כשאנחנו מדברים על ייצור חכם, אנחנו באמת מדברים על נתונים. כיצד? ייצור חכם משתמש בנתונים בזמן אמת - ובטכנולוגיות מונחות נתונים כמו בינה מלאכותית ו-IIoT - כדי להסתגל באופן אוטומטי לשינויים בדרישות הלקוחות ובצרכים העסקיים. הוא משתמש בנתונים ממכונות וחיישנים כדי לייעל את הייצור, לשפר את האיכות ולשמור על ציוד פועל בצורה חלקה. והוא משתמש בנתונים מכל רחבי שרשרת האספקה כדי לחזות שיבושים, לעקוף בעיות ולקיים את הבטחות החברה ללקוחות.

הגדרת ייצור חכם

ה-NIST (המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה) מגדיר ייצור חכם כ: " מערכות ייצור משולבות לחלוטין ושיתופיות המגיבות בזמן אמת כדי לעמוד בדרישות ובתנאים המשתנים במפעל, ברשת האספקה ובצורכי הלקוח".

ייצור חכם מבוסס על קישוריות ענן. זהו שילוב של יצירתיות אנושית, מכונות ונכסים המחוברים דיגיטלית, ומערכות וכלי ניתוח המונעים על-ידי בינה מלאכותית. שילוב של בינה מלאכותית וכלים חכמים מסייע בהגברת יכולת ההסתגלות ומאיץ את היכולת להתאים אישית את התפוקות על סמך נתונים ומודיעין בזמן אמת. הנראות, הזריזות והחוסן של ייצור חכם הופכות אותו לאבן יסוד של מודלים יעילים יותר של שרשרת אספקה ופעילות עסקית כוללת.

למדו על חלק מהיתרונות של ייצור חכם.

היסטוריה: מ-Industry 1.0 ל-Industry 4.0 ייצור

Industry 4.0 מתייחסת למהפכה התעשייתית הרביעית. המילה "מהפכה" משמשת משום שכל מהפכה תעשייתית הונעה על-ידי טכנולוגיה או המצאה פורצת דרך ש"חוללה מהפכה" בכל העולם התעשייתי. המהפכה התעשייתית הראשונה השתמשה בקיטור; השנייה בחשמל; השלישית הונעה על-ידי אוטומציה בסיסית וכוח מחשוב; והמהפכה הרביעית מופעלת על-ידי מערכות סייבר-פיזיקליות וטכנולוגיות חכמות.

ייצור חכם של היום אינו עוסק בהריסת מפעלים מסורתיים והחלפתם במשהו אחר. מדובר בחידוד מפעלים קיימים צעד אחר צעד ובהרחבתם בכלים ובפתרונות הטובים ביותר כדי להשיג את יעדי הייצור שלהם בצורה יעילה ואפקטיבית יותר.

5 היתרונות המובילים של ייצור חכם

בתוך תחרות חסרת תקדים, העסקים של היום צריכים לבחון יותר מרווח בלבד כמדד להצלחה. יציבות ארוכת טווח ונאמנות לקוחות נובעות מיתרונות המורגשים בכל רחבי העסק — החל מהלקוחות, דרך הצוות ואפילו מבחינה סביבתית.

1. יעילות ופרודוקטיביות: בעזרת אוטומציה, ניתוח נתונים בזמן אמת ופתרונות ייצור משולבים, הצוותים שלכם יכולים לעבוד מהר יותר, חכם יותר ובטוח יותר. ואחזקה חזויה ותהליכי עבודה אוטומטיות יכולות לעזור למכונות ולנכסים המחוברים ל-IoT שלכם לפעול ברמת שיא עם תפוקות יעילות יותר.
2. גמישות ותגובתיות: בכל שלב בתהליך, פתרונות ייצור חכמים וניתוח נתונים מאפשרים לכם להגיב במהירות לשינויים בשוק — לשנות את תהליכי העבודה בייצור ולהתאים אישית את המוצרים שלכם במהירות ובתאימות.
3. קיימות: הנתונים שנאספים על-ידי טכנולוגיות ייצור חכמות יכולים לסייע ביישום תוכניות אסטרטגיות וחסכוניות לייעול הפעילות ולהפחתת צריכת האנרגיה. מעיצוב מוצרים בני-קיימה ועד לוגיסטיקה ירוקה יותר, פתרונות חכמים יכולים לתמוך ביוזמות בנות-קיימה שלכם.
4. בקרת איכות משופרת: החל מתסכול מביקורות שליליות ועד לאסון של החזרת מוצר, פתרונות ייצור חכמים יכולים להשתלב בשרשרת האספקה ובפעולות הייצור שלכם, כדי להבטיח שתקני האיכות יהיו גלויים וניתנים לאימות בכל שלב.
5. חיסכון מקצה לקצה: שילוב דיגיטלי מקצה אחד של שרשרת האספקה לקצה השני, מאפשר חיזוי טוב יותר, ניהול מלאי ופתרונות לוגיסטיים. זאת אומרת פחות סיכונים, פחות הוצאות ו—הכי חשוב — לקוחות מרוצים יותר.

טכנולוגיות ייצור חכם

שיקולים קריטיים כגון אבטחת סייבר ואינטגרציה עסקית אסטרטגית הם כולם חלק מסביבת הטרנספורמציה הדיגיטלית. אבל להלן, נבחן רק את הטכנולוגיות הבסיסיות ביותר התומכות בשיטות ייצור חכם.

• אינטרנט של הדברים: כאשר מכשירים ומכונות מצוידים לשליחה ולקבלה של נתונים דיגיטליים, הם יוצרים רשת אינטרנט של הדברים. נתונים הנשלחים מהמכשיר מדווחים על מצבו ופעילותו, ונתונים הנשלחים למכשיר שולטים והופכים את פעולותיו ותהליכי העבודה שלו לאוטומטיים.
• IIoT: רשת IoT תעשייתית (IIoT) היא בליבת הייצור החכם, שכן היא כוללת לא רק את הנכסים המחוברים, אלא גם את המערכות החכמות והתהליכים האוטומטיים שאליהם הם משולבים.
• בינה מלאכותית/למידת מכונה: הנתונים המקיפים ביותר בעולם הם חסרי משמעות עד שניתן למנף אותם ולספר סיפור. בינה מלאכותית מחייה נתוני ייצור בעזרת כלי ניתוח מתקדמים ויכולת הטבועה לנהל ולאחד מערכי נתונים רחבים ומגוונים. יצרנים החמושים בכל הנתונים הללו יכולים להשתמש באלגוריתמים של למידת מכונה כדי לגרום למערכות שלהם לומר להם את מה שהם צריכים לדעת - על מה שקורה עכשיו ומה צפוי לקרות בעתיד.
• ביג דאטה: אם בינה מלאכותית ולמידת מכונה מכניסות את ה"חכם" לייצור חכם, אז ביג דאטה הם הדלק. ביג דאטה לא נקראים כך רק בגלל שהם עצומים. הם מוגדרים על-ידי המגוון והמורכבות שלהם. על-ידי הזנת מערכת בינה מלאכותית בקבוצות עצומות של נתוני ייצור מורכבים ומגוונים, אתם נותנים לה את המרחב הדרוש לה כדי להסיק מסקנות מדויקות יותר ויותר וללמוד מהר יותר לאורך זמן.
• רובוטים אוטונומיים: כפי שכבר נדון, רובוטיקה אינה דבר חדש בייצור. יכולת לאוטומציה חיצונית של נכסים היא לא שמשנה את כללי המשחק - אלא היכולת של נכסים המחוברים לענן להשתמש בטכנולוגיות חכמות כדי להפוך את עצמם לאוטומטיים. מפעלים חכמים תלויים באוטומציה אוטונומית לצורך הגמישות והמהירות הדרושות להם.
• ייצור תוסף/ייצור היברידי: ייצור תוסף, הידוע יותר בשם הדפסה תלת-ממדית, מגביר חוסן וזריזות. לדוגמה, מטוס בואינג 747 מורכב מיותר משישה מיליון חלקים — שכולם דורשים החלפה בלוחות זמנים שונים. במקום לנסות לאחסן את כל החלקים הללו, מדפסות תלת-ממד חכמות ממתכת או פלסטיק יכולות לגשת ליומני האחזקה ולייצר את החלקים לפי הצורך, מה שמאפשר לחברה להחזיק "מלאי וירטואלי".
• מחשוב ענן: קישוריות ומחשוב ענן מספקים ליצרנים זמינות לפי דרישה של משאבי מערכת כגון נתוני IIoT, ניתוחים ואוטומציה של תהליכים, והכול בערוצים אלחוטיים כמו Wi-Fi או 5G. עננים גדולים עשויים להיות מנוהלים באופן מרכזי אך מפוזרים על פני מיקומים אזוריים או גלובליים.
• קישוריות 5G: עם 5G, עסקים מנצלים את היתרונות של קישוריות אינטרנט לענן ומגדילים אותם עם פחות השהייה, מהירויות הרבה יותר גבוהות ויכולת כמעט בלתי מוגבלת להתרחבות.
• מחשוב קצה: מפעלים חכמים של היום עוסקים כולם בשינוי כיוון ותגובה מהירה בזמן אמת. לוקח זמן לשלוח נתונים שנאספו במקום אחד, למערכות הממוקמות במיקום פיזי אחר - ועבור מפעלים חכמים, זמן השבתה זה מייצג הפסד. מחשוב קצה עוזר להביא את המוחות (בינה מלאכותית וכלי ניתוח) לרצפת הייצור ולחסל השהיות ברשת האינטרנט של הדברים.
• הדמיה/Digital Twin: Digital Twin או הדמיה נוצרים כדי להיות עותק וירטואלי זהה של מכונה או תהליך שקיים בעולם האמיתי. זה מאפשר לצוותי ייצור לבחון דרכים חדשות לעשות דברים, ולדחוף אבות טיפוס וירטואליים לקצה גבול היכולת שלהם, ללא העלות והסיכון של נזק לדבר בחיים האמיתיים.
• תכנון לייצור: זו אינה טכנולוגיה בפני עצמה, אלא פרקטיקה רב-תפקודית שקיימת בזכות הטכנולוגיה. עקרונות תכנון לייצור מאפשרים לאנשי מקצוע בתחום המחקר והפיתוח ללמוד מנתונים - מכל רחבי רצפת המפעל ומבסיס הלקוחות. תובנות אלו עוזרות להם לתכנן מוצרים שטובים לכולם ועונים על דרישות הלקוחות לאיכות ולהתאמה אישית, ויצירת העיצובים קלה, פשוטה ומהירה יותר לייצור ולהתאמה אישית.

ייצור אוטומטי לעומת ייצור אוטונומי

ייצור אוטומטי אינו דבר חדש. הוא פשוט מתייחס למכשירים רובוטיים שמתוכנתים במטרה היחידה לבצע פעולה ספציפית. לרוב, משימות חוזרות ונשנות אלה מתרחשות בשיתוף פעולה עם מכונות ובני אדם אחרים בסביבה כמו פס ייצור. אוטומציה חיונית למתן המהירות והדיוק הנדרשים לייצור בנפח גבוה.

ייצור אוטונומי הוא בעצם פשוט ייצור אוטומטי... עם מוח. באמצעות טכנולוגיות Industry 4.0 כמו בינה מלאכותית ולמידת מכונה, מערכת ייצור חכם ומכשירי האינטרנט של הדברים שבתוכה, ניתן לאסוף מערכי נתונים שונים כמו משוב צרכנים, היצע וביקוש, קיבולת מכונה וכל מידע רלוונטי אחר. לאחר מכן ניתן ליישם אלגוריתמים של בינה מלאכותית ולמידת מכונה על מערכי נתונים אלה כדי לספק — ולהפעיל באופן אוטומטי — תהליכי עבודה ותהליכים יעילים ואופטימליים יותר.

דוגמאות לייצור חכם בפעולה

ראו כיצד כמה מהחברות החדשניות ביותר בעולם ממנפות פתרונות תוכנה כדי לייעל את פעולות הייצור ושרשרת האספקה שלהן:

• Seneasy: על-ידי חיבור פונקציות עסקיות מרכזיות, דיוק תפעולי ויכולות אספקה גלובליות משופרות משמעותית.
• A.M.P.E.R.E: תהליכים אוטומטיים לאורך שרשרת האספקה ועדכוני מט"ח ומלאי בזמן אמת מאפשרים חישובי מחירים מהירים וביצוע הזמנות בזמן אמת.
• Shanghai Huace Navigation Technology Ltd: איחוד פתרונות שונים מאפשר זרימה חלקה של נתוני ייצור ופיננסים עם יכולת מעקב, ומשפר הן את התאימות והן את הגמישות.

יישום ייצור חכם: הצעדים הבאים

עסקים מסוימים כבר התקדמו די רחוק בנתיב הטרנספורמציה הדיגיטלית, תוך שילוב מגוון רחב של טכנולוגיות Industry 4.0 בפעילותם. אחרים רק מתחילים את המסע שלהם או תוהים היכן להתחיל.

החדשות הטובות הן שפתרונות הייצור החכם הטובים ביותר יפגשו אתכם בכל מקום שאתם נמצאים, ועוזרים לכם להתחיל או להמשיך את המסע שלכם - עם פתרונות עצמאיים או מערכת ERP מבוססת ענן עם פונקציונאליות משובצת.

ולבסוף, לפני שאתם מתחילים בתהליך הזה, זכרו לכלול את נכס הייצור היקר ביותר: האנשים שלכם. חברו יחד אסטרטגיות תקשורת וניהול שינויים איתנות כדי להבטיח שכל הצוותים נלהבים, מועצמים ומעודכנים לגבי השיפורים המרגשים הצפויים לבוא.