מהו ייצור חכם?

כשאנחנו מדברים על ייצור חכם, אנחנו באמת מדברים על נתונים. אֵיך? ייצור חכם משתמש בנתונים בזמן אמת—ובטכנולוגיות מונחות נתונים כמו AI ו-IIoT - כדי להתאים אוטומטית לשינויים בביקוש הלקוח ובצרכים העסקיים. הוא משתמש בנתונים ממכונות וחיישנים כדי למטב את הייצור, לשפר את האיכות ולשמור על ציוד פועל באופן חלק. והוא משתמש בנתונים מכל שרשרת האספקה כדי לחזות שיבושים, לפתור בעיות ולשמור על הבטחות החברה ללקוחות.

הגדרת ייצור חכם

NIST (המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה) מגדיר ייצור חכם כ: " מערכות ייצור שיתופיות ומשולבות במלואן שמגיבות בזמן אמת כדי לעמוד בדרישות ובתנאים המשתנים במפעל, ברשת האספקה, ובצורכי הלקוח".

ייצור חכם מקורקע בקישוריות ענן. זהו שילוב של יצירתיות אנושית, מכונות ונכסים המחוברים דיגיטלית ומערכות וכלי ניתוח המופעלים על-ידי AI. השילוב של בינה מלאכותית וכלים חכמים עוזר לתדלק יכולת התאמה ולהאיץ את הקיבולת כדי להתאים אישית פלטים בהתבסס על נתונים בזמן אמת ואינטל. הנראות, הזריזות והגמישות של הייצור החכם הופכים אותו לאבן פינה של מודלים יעילים יותר של שרשרת אספקה ושל פעולות עסקיות כוללות.

למד על חלק מהיתרונות של ייצור חכם.

היסטוריה: מתעשייה 1.0 לייצור Industry 4.0

Industry 4.0 מתייחס למהפכה התעשייתית הרביעית. המילה "מהפכה" משמשת משום שכל מהפכה תעשייתית הונעה על ידי סוג מסוים של טכנולוגיה או המצאה משנה משחקים ש"חוללו מהפכה" בעולם התעשייתי כולו. המהפכה התעשייתית הראשונה השתמשה בקיטור; השני, החשמל; השלישי הונע על ידי אוטומציה בסיסית וכוח מחשוב; והרביעי מופעל על ידי מערכות סייבר פיזיקליות וטכנולוגיות חכמות.

הייצור החכם של היום הוא לא על גרימת המפעלים המסורתיים והחלפתם במשהו אחר. מדובר על חכם מפעלים קיימים צעד אחר צעד והרחקתם בכלים ובפתרונות הטובים ביותר כדי להגיע ליעדי הייצור שלהם באופן יעיל ויעיל יותר.

5 היתרונות המובילים של ייצור חכם

תוך תחרות חסרת תקדים, העסקים של היום צריכים לבחון יותר מאשר רק רווח כאמצעי הצלחה. יציבות לטווח ארוך ונאמנות לקוחות נובעים מיתרונות שמורגשים ברחבי העסק שלכם - החל בלקוחות שלכם, בצוות שלכם ואפילו מבחינה סביבתית.

1. יעילות ופרודוקטיביות: באמצעות אוטומציה, ניתוח נתונים בזמן אמת ופתרונות ייצור משולבים, הצוותים שלכם יכולים לעבוד מהר יותר, חכמים יותר ובטוחים יותר. ואחזקה תחזיתית ותהליכי עבודה אוטומטיים יכולים לסייע למכונות ונכסים מחוברים של IoT לפעול ברמת שיא עם פלטים יעילים יותר.
2. זריזות ותגובתיות: בכל שלב בתהליך, פתרונות ייצור חכמים וכלי ניתוח נתונים מאפשרים לך להגיב במהירות לשינויים בשוק - לצמק את תהליכי העבודה של הייצור ולהתאים אישית את המוצרים שלך במהירות ובמורכבות.
3. קיימות: הנתונים שנאספו על-ידי טכנולוגיות ייצור חכמות יכולים לסייע לחוקק תוכניות אסטרטגיות וחסכוניות כדי לייעל את התפעול ולהוריד את השימוש באנרגיה. החל מעיצוב מוצר בר קיימא ועד לוגיסטיקה ירוקה יותר, פתרונות חכמים יכולים לתמוך ביוזמות בנות־קיימה שלך.
4. בקרת איכות משופרת: החל מהתסכול של סקירות גרועות ועד לאסון של החזרת מוצר, פתרונות ייצור חכמים יכולים להשתלב ברחבי שלכם שרשרת אספקה ופעולות ייצור, כדי להבטיח שתקני האיכות גלויים וניתנים לאימות ובכל שלב.
5. חסכונות מקצה לקצה: שילוב דיגיטלי מקצה אחד של שרשרת האספקה שלך לצד השני, מאפשר חיזוי, ניהול מלאי ופתרונות לוגיסטיים טובים יותר. זה אומר פחות סיכונים, פחות הוצאות ו—הכי טוב מכל - לקוחות מאושרים יותר.

טכנולוגיות ייצור חכמות

שיקולים קריטיים כגון אבטחת סייבר ושילוב עסקי אסטרטגי הם כולם חלק מסביבת הטרנספורמציה הדיגיטלית. אבל בהמשך, נסתכל רק על הטכנולוגיות הבסיסיות ביותר שמתבססות על פרקטיקות ייצור חכמות.

• IoT/IIoT: כאשר מכשירים ומכונות מצוידים לשלוח ולקבל נתונים דיגיטליים, הם מרכיבים רשת IoT. נתונים שנשלחו מדוחות המכשיר על הסטאטוס והפעילות שלו, ונתונים שנשלחו לבקרות המכשיר והופכים את הפעולות ותהליכי העבודה שלה לאוטומטיים. רשת IIoT (IIoT) תעשייתית נמצאת בליבה של ייצור חכם מכיוון שהיא לא רק כוללת את הנכסים המחוברים, אלא את המערכות החכמות והתהליכים האוטומטיים שאיתם הם משולבים.
• בינהמלאכותית/למידת מכונה: הנתונים המקיפים ביותר בעולם הם חסרי משמעות עד שניתן למנף אותו ולהשתמש בו כדי לספר סיפור. בינה מלאכותית מביאה נתוני ייצור לחיים עם כלי ניתוח מתקדמים והיכולת הטבועה לנהל ולמזג סטים רחבים ושונים של נתונים. יצרנים חמושים בכל מה שנתונים יכולים אז להשתמש באלגוריתמים של למידת מכונה כדי לקבל את המערכות שלהם כדי לספר להם מה הם צריכים לדעת - על מה שקורה כרגע, ומה צפוי לקרות בעתיד.
• ביג דאטה: אם בינה מלאכותית ולמידת מכונה שמים את ה"חכמה" בייצור חכם, אז ביג דאטה הוא הדלק. ביג דאטה לא כביכול פשוט כי זה נפח. הוא מוגדר על ידי המגוון והמורכבות שלו. על-ידי הזנת מערכת AI עם סטים עצומים של נתוני ייצור מורכבים ונבדלים, אתה נותן לה את ההיקף שהיא צריכה כדי להסיק מסקנות מדויקות יותר ויותר וללמוד מהר יותר לאורך זמן.
• רובוטים אוטונומיים: כפי שכבר דנו, רובוטיקה היא לא דבר חדש בייצור. זו לא היכולת לבצע אוטומציה חיצונית לנכסים שהם מחליפי המשחק - זו היכולת של אותם נכסים מחוברים לענן להשתמש בטכנולוגיות חכמות כדי להפוך את עצמם לאוטומטיים. מפעלים חכמים תלויים באוטומציה אוטונומית לזריזות ולמהירות הדרושה להם.
• ייצור נוסף/ייצור היברידי: ידוע יותר כהדפסה תלת-ממדית, ייצור מוסף מגביר גמישות וזריזות. לדוגמה, מטוס סילון מדגם בואינג 747 מורכב מיותר משישה מיליון חלקים - כל אלה דורשים החלפה בלוחות זמנים שונים. במקום לנסות לאחסן את כל אותם חלקים, מדפסות תלת-ממד של מתכת חכמה או פלסטיק יכולות לגשת ליומני האחזקה ולייצר את החלקים לפי הצורך, מה שמאפשר לחברה להחזיק "מלאי וירטואלי".
• מחשוב ענן: קישוריות ענן ומחשוב נותנים ליצרנים זמינות לפי דרישה של משאבי מערכת כמו נתוני IIoT, כלי ניתוח ואוטומציות תהליכים, כולם בערוצים אלחוטיים כמו Wi-Fi או 5G. עננים גדולים עשויים להיות מנוהלים באופן מרכזי אך מופצים על פני מיקומים אזוריים או גלובליים.
• קישוריות 5G: עם 5G, עסקים לוקחים את היתרונות והיתרונות של קישוריות ענן אינטרנט ומרדדים אותם עם פחות השהיה, מהירויות מהירות הרבה יותר, ויכולת כמעט חסרת גבולות להתרחב.
• מחשוב אדג': המפעלים החכמים של היום כולם עוסקים בפידבק מהיר ומגיבים במהירות בזמן אמת. לוקח זמן לשלוח נתונים שנאספים במקום אחד, למערכות ששוכנות במיקום פיזי אחר - ולמפעלים חכמים, שההשבתה מייצגת אובדן. מחשוב Edge עוזר להביא את המוחות (AI וכלי ניתוח של נתונים) לרצפת הייצור ולבטל עיכובים ברשת IoT.
• סימולציה/digital twin: נוצר תאום דיגיטלי או הדמיה להיות עותק וירטואלי זהה של מכונה או תהליך שקיים בעולם האמיתי. היא מאפשרת לצוותי הייצור לבחון דרכים חדשות לעשות דברים, ולדחוף אבות טיפוס וירטואליים לגבולותיהם המוחלטות, ללא העלות והסיכון לפגיעה בכלום בחיים האמיתיים.
• עיצוב לייצור: זו לא כל כך טכנולוגיה עצמה שכן מדובר בתרגול חוצה פונקציות שקיים בגלל הטכנולוגיה. עקרונות עיצוב לייצור מאפשרים לאנשי מקצוע בתחום המו"פ ללמוד מנתונים - מרחבי רצפת המפעל ובסיס הלקוחות. תובנות אלה עוזרות להם לעצב מוצרים של זכייה/זכייה שעונים על דרישות הלקוח לאיכות והתאמה אישית, וליצור עיצובים הם גם קלים יותר, נשירים יותר ומהירים יותר לייצור והתאמה אישית.

ייצור אוטומטי לעומת ייצור אוטונומי

ייצור אוטומטי אינו דבר חדש. הוא פשוט מתייחס למכשירים רובוטיים שמתוכנתים במטרה הבלעדית לבצע פעולה ספציפית. לרוב, משימות חוזרות ונשנות אלה מתרחשות בקונצרט עם מכונות אחרות ובני אדם בסביבה כגון קו הרכבה. אוטומציה חיונית באספקת המהירות והדיוק הדרושים לייצור בנפח גבוה.

ייצור אוטונומי הוא בעצם רק ייצור אוטומטי… עם מוח. באמצעות טכנולוגיות Industry 4.0 כמו בינה מלאכותית ולמידת מכונה, מערכת ייצור חכמה והתקני IoT בתוכה, לכידת סטים שונים של נתונים כמו משוב צרכנים, ביקוש והיצע, קיבולת מכונה וכל מידע רלוונטי אחר. לאחר מכן ניתן להחיל אלגוריתמים של בינה מלאכותית ולמידת מכונה על סטי נתונים אלה כדי לספק - ולחוקק אוטומטית - תהליכי עבודה ותהליכים יעילים וממוטבים יותר.

דוגמאות לייצור חכם בפעולה

ראו כיצד כמה מהחברות החדשניות בעולם ממנפות פתרונות תוכנה כדי למטב ולייעל את פעולות שרשרת האספקה והייצור שלהן:

• קבוצת לאונהארט: פתרונות חכמים מבוססי ענן מספקים נראות, פרודוקטיביות ואבטחה. מערכות מדרגיות תומכות בצמיחה, ותגובתיות להזדמנויות עסקיות.
• A.M.P.E.R.E: תהליכים אוטומטיים בכל שרשרת האספקה ועדכוני מט"ח חיים ועדכוני מניות מאפשרים חישובי מחירים מהירים ומימוש הזמנה בדיוק בזמן.
• גיאוגרף: שקיפות ונתונים בזמן אמת פירושם תגובה טובה יותר לצורכי הלקוח, כלי ניתוח תחזיתיים בטוחים יותר, ושרשראות אספקה וייצור ממוטבים.
• Yanmar Marine: אוטומציה ותקנון בין-ארגוניים מקלים על תקשורת בין-עסקית ונראות - מה שמוביל לחדשנות ולפרודוקטיביות רבה יותר.
• Smart Press Shop: יעילות מוגברת וגמישות בשרשרת האספקה באמצעות ייצור חכם ובר-קיימא יותר של רכיבי רכב.

יישום ייצור חכם: השלבים הבאים

חלק מהעסקים כבר טיילו די רחוק בנתיב של טרנספורמציה דיגיטלית, ושילבו מגוון רחב של טכנולוגיות Industry 4.0 בפעולותיהן. אחרים רק מתחילים במסע שלהם או תוהים איפה הם צריכים להתחיל.

החדשות הטובות ביותר הן שפתרונות הייצור החכמים הטובים ביותר פוגשים אותך בכל מקום שבו אתה נמצא, ועוזרים לך ליזום או להמשיך את המסע שלך - עם פתרונות עצמאיים או ERP מבוסס ענן עם פונקציונליות משובצת.

ולבסוף, לפני שתתחיל בתהליך הזה, זכרו לכלול את נכס הייצור בעל הערך הרב ביותר שלכם: אנשיך. הציבו אסטרטגיות תקשורת מוצקות וניהול שינויים כדי להבטיח שכל הצוותים שלכם יהיו נלהבים, מועצמים ומודיעים לגבי השיפורים המרגשים שיגיעו.