في التصنيع، يعد التحسين أمرًا مهمًا لكل جانب من جوانب الأعمال: بدءًا من زيادة الإنتاجية إلى أقصى حد مع فرض مراقبة جودة صارمة لتقليل التكاليف ومخاطر الالتزام إلى الحد الأدنى مع ضمان سلاسة عمليات التصنيع دون انقطاع. للنجاح في ذلك والحفاظ على القدرة التنافسية، تستخدم الشركات المصنِّعة الأتمتة وغيرها من حلول التصنيع المبتكرة. ويمكن استخدام الذكاء الاصطناعي (AI) لتمكين كليهما، وهذا هو السبب وراء استخدام المزيد من الشركات للذكاء الاصطناعي في التصنيع.

في هذا الدليل الشامل، ستتعرف على حالات الاستخدام العملي والتحديات والفوائد التي يقدمها الذكاء الاصطناعي، بالإضافة إلى أنك ستتعرف على كيفية البدء في استخدام الذكاء الاصطناعي في التصنيع.

لماذا تستخدم الشركات الذكاء الاصطناعي في التصنيع؟

على الرغم من أنه يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي في كل جانب من جوانب الحياة والعمل تقريبًا، إلا أن الذكاء الاصطناعي والتصنيع متوافقان بشكل خاص بفضل عنصر مشترك مهم وهو: البيانات. تقوم الشركات المصنِّعة بإنشاء كميات هائلة من البيانات وامتلاكها، بما في ذلك بيانات أداء الآلة وبيانات الخدمات اللوجستية والعمليات والبيانات الخارجية، وتتطلب تقنيات الذكاء الاصطناعي بيانات لتدريب خوارزميات تدريب الآلة وتوفير مخرجات دقيقة خاصة بكل عمل. وهذا يعني أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يساعد شركات التصنيع في استخدام بياناتها البنيوية وغير البنيوية بشكل فعال. إذًا، كيف يتم استخدام الذكاء الاصطناعي في التصنيع؟

إن مرونة الذكاء الاصطناعي هي أحد الأسباب التي تجعله يلعب مثل هذا الدور الضخم في عالم الأعمال: فالقادة على مستوى الصناعات يجدون استخدامات لا حصر لها للذكاء الاصطناعي، والتصنيع ليس استثناءً. فهو يساعد على تبسيط عمليات التصنيع، وتعزيز أوجه الكفاءة، وتقليل الأخطاء، وتحسين جودة المنتجات، وتمكين الموظفين، ودعم التميز التشغيلي، وفي نهاية المطاف—اكتساب ميزة تنافسية.

طريقة استخدام الذكاء الاصطناعي في التصنيع: الأمثلة وحالات الاستخدام

هناك مجموعة كبيرة جدًا من حالات الاستخدام للذكاء الاصطناعي في التصنيع، قابلة للتطبيق بطرق مختلفة في أنواع مختلفة من عمليات التصنيع: من تصنيع المنتجات كبيرة الحجم أو القابلة للتخصيص في الصناعات الصناعية وصناعات السيارات—إلى التصنيع التحويلي المستمر في قطاعي الكيمياء والطاقة، أو العمليات على دفعات في الإنتاج الدوائي والغذائي.

بدلاً من محاولة التوصل إلى قائمة شاملة بجميع حالات استخدام الذكاء الاصطناعي، لنحلل بعض التطبيقات الرئيسية:

الصيانة التنبؤية ومراقبة الجودة بمساعدة الذكاء الاصطناعي

بفضل رؤية الكمبيوتر والكاميرات وأدوات التتبع التي تراقب عمليات التصنيع، ونماذج الذكاء الاصطناعي المستخدمة في التحليلات المتقدمة، يمكن للذكاء الاصطناعي:

• المساعدة في التنبؤ بصيانة الأصول والمعدات المطلوبة مما يساعد العمال البشر على تجنب المشكلات بدلاً من التعامل معها بشكل تفاعلي بمجرد ظهورها (لهذا السبب تسمى "الصيانة التنبؤية")
• تحديد الأخطاء ومشكلات مراقبة الجودة بشكل أسرع وبدء تشغيل التنبيهات تلقائيًا أو اتخاذ الإجراءات المنصوص عليها لمنع حدوث المشكلات
• توقع حالات الفشل المحتملة للمُعدة باستخدام التوائم الرقمية
• تحسين عمليات الصيانة لتقليل التكاليف وإطالة عمر المعدات
• المساعدة في الفحص البصري وأتمتة مراقبة الجودة

ما هو التوأم الرقمي؟

في التصنيع، التوأم الرقمي هو تمثيل افتراضي لمنتج فعلي أو معدة أو آلة. باستخدام البيانات في الوقت الفعلي من أدوات الاستشعار وأجهزة المراقبة الأخرى التي تتبع حالة الأصل المادي وأداءه، يقوم التوأم الرقمي بمحاكاته في بيئة رقمية. ويمكن أن يساعد هذا النموذج الافتراضي في تحسين إنتاجية الأصول والتنبؤ بالمشكلات المحتملة، مثل فشل المعدات، وهذا هو السبب في أن التوائم الرقمية تعمل بشكل جيد من أجل الصيانة التنبؤية.

إدارة سلسلة التوريدات وخوارزميات تدريب الآلة

يمكن لخوارزميات تدريب الآلة تحليل أحجام هائلة من بيانات سلسلة التوريدات وتحديد الأنماط، وهو ما يمكِّن الذكاء الاصطناعي من:

• توفير رؤى في الوقت الفعلي لتحسين توقع الطلبات وإدارة المخزون
• وضع إشارة على المخاطر المحتملة واضطرابات سلسلة التوريدات مبكرًا، مما يساعد الشركات المصنِّعة على الحد من المخاطر من خلال إجراء التعديلات اللازمة بسرعة
• المساعدة في تقييم جودة المورِّد وموثوقيته
• تحديد الفرص المتاحة لتقليل البصمة الكربونية في البيئة للمواد المستخدَمة والعناصر المسلَّمة
• تحسين إدارة المستودعات والخدمات اللوجستية وتقليل وقت الخمول

تحسين العمليات المعتمِدة على البيانات

من خلال تحليل الأداء والبيانات في الوقت الفعلي من أدوات الاستشعار الموجودة في أرضية المصنع، يمكن لتقنيات الذكاء الاصطناعي تحديد الجوانب المطلوب تحسينها في عمليات التصنيع الحالية وتخطيط المعدات، مما يتيح للشركات القيام بما يلي:

• تحديد العوائق وأوجه عدم الكفاءة والحصول على توصيات للتحسين
• مراقبة استخدام الموارد وتحليله، بالإضافة إلى أنماط الإشغال والإنتاج، للحصول على فرص لتقليل البصمة الكربونية وتوفير الطاقة
• تحسين تخصيص الموارد لتحسين المخرجات وتقليل التكاليف ووقت التوقف

أتمتة المهام والعمليات

تم تصميم العديد من حلول التصنيع المبتكرة لأتمتة مهام التصنيع المتكررة، وهذا شيء يمكن أن يساعد فيه الذكاء الاصطناعي أيضًا. يمكن للذكاء الاصطناعي القيام بما يلي:

• توفير الوقت المستغرَق في العمليات الإدارية وزيادة الإنتاجية من خلال أتمتة المهام الروتينية
• إتاحة الفرصة للموظفين للتركيز على الأنشطة الأكثر إستراتيجية والتي تعتمد على المهارات من خلال تولي مهام كثيفة العمالة
• تحسين استخدام الموارد من خلال تعديل الإنتاج تلقائيًا بما يتوافق مع تقلبات الطلبات

تطوير المنتجات وتخصيصها

يمكن للذكاء الاصطناعي تحليل كل من البيانات الداخلية والخارجية، والتي تتضمن اتجاهات السوق وبيانات المبيعات وتفضيلات العميل. ومن خلال ذلك وإمكانات إعداد النماذج الأصلية بسرعة، يمكن للذكاء الاصطناعي القيام بما يلي:

• المساعدة في تطوير المنتجات أو تخصيصها لتلبية متطلبات العملاء وأذواقهم
• تسريع التطوير من خلال إنشاء تكرارات التصميم وتقييمها بسرعة على أساس معامِلات الإدخال والقيود
• إجراء اختبار افتراضي لضمان الأداء الأمثل للمنتج من خلال محاكاة الظروف المختلفة، مما يتيح لشركات التصنيع معالجة عيوب التصميم المحتملة حتى قبل إنتاج النماذج الأصلية المادية

تمكين الموظفين

يمكن أن يفيد استخدام الذكاء الاصطناعي في التصنيع موظفي الشركة المصنِّعة أيضًا:

• يمكن للذكاء الاصطناعي مراقبة البيانات وتحليلها من أدوات الاستشعار لتعزيز السلامة في مكان العمل من خلال الكشف عن المخاطر المحتملة وتنبيه الموظفين باتخاذ الإجراء المناسب
• يمكن أن يساعد التعلم بمساعدة الذكاء الاصطناعي الموظفين على اكتساب مهارات جديدة للتكيف مع التغيير في الأدوار والتقنيات الوظيفية
• يساعد الفحص البصري المحسَّن بالذكاء الاصطناعي اختصاصيي مراقبة الجودة على تحديد المشكلات وعيوب الإنتاج، وهو ما يخفف من عبء المسؤولية وفرصة حدوث الأخطاء البشرية
• يمكن أن يوفر الذكاء الاصطناعي للموظفين رؤى وتوصيات تساعد في اتخاذ قرارات معتمدة على البيانات—على سبيل المثال قرارات حول تخطيط الإنتاج وتوقعه
• ونظرًا للتطورات في الذكاء الاصطناعي التوليدي، تدعم العديد من تقنيات الذكاء الاصطناعي الآن إمكانات المحادثة، والتي تتيح للموظفين على مستويات مختلفة من الكفاءة التقنية الاستفادة من استخدام الذكاء الاصطناعي في التصنيع (تعد الأنظمة المساعدة الرقمية، مثل Joule، مثالاً رائعًا)

فوائد الذكاء الاصطناعي في التصنيع

تتمثل الفوائد الرئيسية الثلاثة لاستخدام الذكاء الاصطناعي في التصنيع في أنه بمثابة محفز للإنتاجية والكفاءة والتميز التشغيلي. بمعنى آخر، باستخدام الذكاء الاصطناعي، يمكن للشركات المصنِّعة أن تفعل المزيد وتقدم الأفضل في وقت أقل. وبالنسبة للشركات التي تنتج البضائع، وخاصة تلك الموجودة في مجال التصنيع الصناعي، فإن هذه الفرصة وحدها تجعل الذكاء الاصطناعي جديرًا بالاهتمام. ولكن حالات الاستخدام الموضحة أعلاه توضح أن هناك المزيد من الفوائد لإدخال الذكاء الاصطناعي في أي استراتيجية مصنع ذكي:

تحسين جودة المنتجات

يساعد التحكم في الجودة بمساعدة الذكاء الاصطناعي الشركات المصنِّعة على تقليل عدد المنتجات ذات العيوب، ويوفر تعليقات فورية لتحليل الأسباب الجذرية، في حين أن إعداد النماذج الأصلية بسرعة يسهل تحديد عيوب التصميم في وقت مبكر من عملية تطوير المنتج.

تحسين عملية اتخاذ القرارات

من خلال تقديم رؤى مشتقة من البيانات وتحليلات متقدمة، يساعد الذكاء الاصطناعي العمال البشريين على اتخاذ قرارات مدروسة بشكل أسرع وأكثر ثقة، مما يجعل حياتهم أسهل، وفي نهاية المطاف، يؤدي إلى نتائج أعمال أفضل.

التصنيع الذكي والإنتاجية

بفضل الأتمتة والتحسين الممكَّن بواسطة الذكاء الاصطناعي، يمكن لشركات التصنيع أن تكون أكثر كفاءة في استخدامها للموارد والوقت. وأسلوب التصنيعي الذكي هذا بدوره يزيد الإنتاجية، مما يتيح للشركات إنتاج البضائع بمعدل أسرع دون المساس بالجودة.

خفض التكلفة

يمكن للذكاء الاصطناعي تحسين الفعالية من حيث التكلفة من خلال أكثر من مجرد الأتمتة. ويمكن لتقنية التوأم الرقمي والصيانة التنبؤية المعتمدة على الذكاء الاصطناعي تمديد عمر المعدات، مما يؤدي إلى تحقيق وفورات على المدى الطويل—كما هو الحال بالنسبة للحفاظ على الطاقة والوقت والمياه والموارد الأخرى. وينطبق نفس الأمر على إدارة سلسلة التوريدات المحسَّنة: يساعد تحليل البيانات بمساعدة الذكاء الاصطناعي على جعل تخطيط الطلبات وإدارة المخزون أكثر كفاءة من حيث التكلفة والمرونة في التعامل مع المخاطر.

الاستدامة البيئية

من خلال الإدارة المحسَّنة بالذكاء الاصطناعي للموارد والخدمات اللوجستية والمستودعات، يمكن لشركات التصنيع تقليل الهدر في الطاقة والمواد، مما يقلل من البصمة البيئية. وهذا الأثر البيئي الإيجابي مهم للتصنيع المستدام.

الحالة الحالية للذكاء الاصطناعي ومستقبله في مجال التصنيع

نظرًا للفوائد المحتملة للذكاء الاصطناعي في التصنيع، ليس من الصعب معرفة سبب اهتمام شركات التصنيع به. ولكن عندما يتعلق الأمر بالتبني الفعلي للذكاء الاصطناعي في التصنيع، لا يزال هناك مجال للتحسين. على سبيل المثال، ليست جميع استراتيجيات الذكاء الاصطناعي لشركات التصنيع مرتبطة بأهداف الأعمال ومدعومة بأسلوب قياس لتقييم النجاح باستخدام نظام تخطيط موارد المؤسسة (ERP).

نظام تخطيط موارد المؤسسة (ERP) ضروري لحلول التصنيع المبتكرة، لذا تحتاج شركات التصنيع إلى ضمان التوافق والانسجام بين البنية الأساسية الحالية لتكنولوجيا المعلومات وحافظة نظام تخطيط موارد المؤسسة (ERP)—مع إمكانات الذكاء الاصطناعي التي تريد دمجها. ومع ذلك، على الرغم من تأخر التبني، فمن المرجح أن تستمر الصناعة في تبني استخدام الذكاء الاصطناعي.

وقد تضافر عاملان لجعل استخدام الذكاء الاصطناعي في التصنيع أكثر قابلية للتطبيق من أي وقت مضى، مما يعطينا سببًا للاعتقاد بأن هذا الاتجاه باقٍ:

إنشاء بيانات قيِّمة من عمليات المصنع الذكي

ويتيح الاستخدام المتزايد الانتشار للكاميرات وأدوات الاستشعار وغيرها من التقنيات التي تتبع عمليات التصنيع على مدار الساعة، والتي بدأت بمبادرات industry 4.0 والمصنع الذكي، لشركات التصنيع تزويد الذكاء الاصطناعي بكميات هائلة من البيانات في الوقت الفعلي. وهذا يساعد على زيادة مكاسب الشركات المحققة للقيم من بياناتها ويدعم حالات استخدام معينة للذكاء الاصطناعي. وفي الواقع، بعض التطبيقات الرئيسية للذكاء الاصطناعي في التصنيع، مثل الصيانة التنبؤية، وتقنية التوأم الرقمي، والفحص البصري بمساعدة الذكاء الاصطناعي، مستحيلة دون هذه البيانات. والأكثر من ذلك أنه من خلال ربط هذا الكم الهائل من البيانات باستخدام الذكاء الاصطناعي المستخدم لأهداف أعمال محددة، يمكن لشركات التصنيع تعزيز القيمة للعملاء وتمكين الموظفين من اكتساب الخبرة والمهارات بشكل أسرع، مما يخفف من حالات نقص المواهب.

الذكاء الاصطناعي التفاعلي في المحادثة يجعل الذكاء الاصطناعي أكثر سهولة في الوصول والاستخدام

وفي نفس الوقت، بفضل التطورات الأخيرة في تدريب الآلة (مثل الإنجازات الرائدة في الذكاء الاصطناعي التوليدي)، أصبح الذكاء الاصطناعي التفاعلي في المحادثة حقيقة واقعة الآن. ماذا يعني هذا؟ هذا يعني أن البشر يمكنهم التواصل—والعمل—باستخدام الذكاء الاصطناعي عن طريق اللغة الطبيعية بدلاً من التعليمات البرمجية. وهذا أمر مهم؛ لأنه يجعل الذكاء الاصطناعي في متناول الموظفين على مختلف مستويات الكفاءة التقنية: يمكن لكل شخص في الشركة، بدءًا من قسم العمليات وإدارة سلسلة التوريدات وحتى المصنع، استخدام أدوات الذكاء الاصطناعي ليكون أكثر فعالية وإنتاجية. وهذا يرفع من قيمة الذكاء الاصطناعي بشكل كبير كمحفز للإمكانات البشرية والكفاءة التشغيلية.

اعتماد الذكاء الاصطناعي في مجال التصنيع: التحديات والمخاوف

لا تزال هناك مخاوف لدى بعض الشركات بشأن تطبيق الذكاء الاصطناعي في عمليات التصنيع بالرغم من مزاياه، على سبيل المثال:

نقص العمالة الماهرة

لتطبيق الإمكانات المدعومة بالذكاء الاصطناعي وتشغيلها، تحتاج الشركات إلى المواهب ذات المهارات المناسبة. ولحسن الحظ، يمكن أن يكون الذكاء الاصطناعي نفسه جزءًا من الحل.

• يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في توظيف أشخاص لديهم المهارات المناسبة
• ويمكن للموظفين الحاليين استخدام حلول الموارد البشرية المدعومة بالذكاء الاصطناعي، مثل برامج التعلم والتطوير، لاكتساب مهارات جديدة
• يمكن للتقنيات المساعدة في تعزيز سلامة العمال في المصنع من خلال تقديم الإرشادات ومساعدة شركات التصنيع على فرض إجراءات الامتثال والسلامة اللازمة
• يساعد الذكاء الاصطناعي التوليدي أدوات الذكاء الاصطناعي المساعدة والأنظمة الرقمية على فهم المطالبات باللغة الطبيعية، مما يسهل على جميع الموظفين، وليس موظفي تكنولوجيا المعلومات فقط، الاستفادة من إمكانات الذكاء الاصطناعي التي تساعد—على سبيل المثال، في تكوين حلول متطورة للعملاء دون الحاجة إلى سنوات من الخبرة
• يقوم العديد من الشركات المزوِّدة للبرامج بدمج الذكاء الاصطناعي في حلول الأعمال التي يقدمونها. على سبيل المثال، في شركةSAP، قمنا بتضمين الذكاء الاصطناعي في طبقات متعددة في حلولنا، لذا فإن العملاء الذين يستخدمون، على سبيل المثال، حافظة تخطيط موارد المؤسسة السحابي من SAP لديهم بالفعل حق الوصول إلى ميزات الذكاء الاصطناعي

السلامة والأمان والاستخدام المسؤول للذكاء الاصطناعي

كما هو الحال مع العديد من حلول التصنيع المبتكرة، فإن استخدام الذكاء الاصطناعي يتطلب تنظيمًا وضوابط، خاصةً لأنه يتعامل مع بيانات قد تكون حساسة. وهناك خطوتان هامتان لمعالجة هذا القلق.

أولاً، يجب على شركات التصنيع إعطاء الأولوية لتطبيق الممارسات الأخلاقية والمسؤولة في مجال الذكاء الاصطناعي واختيار مزوِّدي برامج خارجيين يفعلون نفس الشيء. ثانيًا، لضمان حماية بيانات الأعمال والعملاء، من الأفضل العمل مع الشركات المزوِّدة لحلول الذكاء الاصطناعي الملتزمة بمعالجة بياناتك بطريقة أخلاقية وشفافة ومتوافقة مع اللوائح وآمنة. ويُعد ذلك أمرًا بالغ الأهمية، نظرًا لمخاطر الأمن السيبراني والتخريب وسرقة الملكية الفكرية التي تهدد شركات التصنيع.

إليك بعض العلامات الإيجابية التي يجب البحث عنها عند اختيار مزوِّد يهتم بالأمان:

• لا يشارك مزوِّد الذكاء الاصطناعي بياناتك مع جهات خارجية لغرض تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي الخاصة به
• يتم تطوير حلول الذكاء الاصطناعي بمسؤولية وبمعايير صارمة
• بل يستخدم مزوِّد الذكاء الاصطناعي إجراءات متقدمة لأمان البيانات لحماية بياناتك في جميع الأوقات
• يلتزم مزوِّد الذكاء الاصطناعي بالشفافية وإمكانية التوضيح

تحويل الأعمال على نطاق واسع لبنية المؤسسة المتطورة

التصنيع الذكي غالبا ما ينطوي على بنى أساسية كبيرة لتكنولوجيا المعلومات. وبعد المرور بعمليات اندماج وتملك متعددة، ينتهي الأمر في العديد من الشركات بوجود خليط من الأنظمة القديمة. قد يبدو اعتماد الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع على مستوى بنية المؤسسة المتطورة هذه تحديًا. والخبر السار هو أن شركات التصنيع لا يتعين عليها التصدي لهذا التحدي وحدها: فهي تستطيع العمل مع مزوِّد برامج على تطوير استراتيجية Clean Core وبنية مؤسسة جاهزة للذكاء الاصطناعي.

بدء استخدام الذكاء الاصطناعي في مجال التصنيع

تنطبق نفس الخطوات المعقولة التي تنطبق على معظم حلول التصنيع المبتكرة على استخدام الذكاء الاصطناعي في التصنيع:

• الحصول على معلومات. استكشف حالة الذكاء الاصطناعي وإمكاناته، وتعرَّف على حالات الاستخدام، واطلع على النتائج التي حققها الآخرون بالفعل.
• تقييم المزايا. ضع في اعتبارك الطبيعة المحددة لأعمال التصنيع الخاصة بك: ما التحديات التي تواجهها شركتك، وهل يمكن معالجتها بواسطة الذكاء الاصطناعي؟ هل لديك حجم كبير من البيانات غير مستغلة بما فيه الكفاية؟ كيف سيعود الذكاء الاصطناعي بالفائدة على عمليات التصنيع لديك؟
• صياغة الأهداف. مثل العديد من الأدوات، يكون الذكاء الاصطناعي أكثر تأثيرًا عند استخدامه بشكل هادف واستراتيجي. ويمكنك من خلال العمل على أساس أهداف أعمالك وضع استراتيجية لاعتماد الذكاء الاصطناعي تحدد بوضوح المزايا التي تتوقع الحصول عليها وكيفية الحصول عليها.
• مقدمو الأبحاث. يجب أن يكون الأمان والالتزام وحماية البيانات عناصر جوهرية في حلول الذكاء الاصطناعي التي تستخدمها. ولحماية نفسك وعملائك، قم بتقييم الشركات المزوِّدة للذكاء الاصطناعي المحتملة بدقة: تأكد من أن ممارسات أمان البيانات لديهم شفافة ومطابقة للمعايير.
• الحصول على مشورة متخصص. العديد من الشركات المزوِّدة للبرامج، خاصةً في مجال تخطيط موارد المؤسسة (ERP) وتحسين الأعمال، قد أصبحوا على دراية تامة بكل ما يتعلق بالذكاء الاصطناعي—ويمكنها المساعدة في وضع الاستراتيجيات بل وتنفيذ إدخال الذكاء الاصطناعي في شركات التصنيع. إذا كنت تستخدم بالفعل حافظة نظام تخطيط موارد المؤسسة (ERP) التي تدعم إمكانات الذكاء الاصطناعي، فقد يكون إدخال الذكاء الاصطناعي في شركتك أسهل مما يبدو. يتيح الذكاء الاصطناعي المضمَّن لشركات التصنيع الاستفادة من الذكاء الاصطناعي دون الحاجة إلى إنشاء نماذجها الخاصة ومعالجتها وتكرارها.