آرون ريكاديلا | خبير في استراتيجية المحتوى | 17 نوفمبر 2023
تقوم المزيد من الشركات المصنعة ببناء مصانع رقمية لتعزيز قدرة الإنتاج وتحسين جودة المنتج وتكاليف الأسعار. تتضمن الرقمنة عادةً تقنيات مثل المستشعرات اللاسلكية وشبكات 5G والروبوتات الآلية ومعالجة البيانات القوية. يُعرف هذا النهج باسم الصناعة 4.0، والذي يشير إلى ثورة صناعية رابعة (بعد تلك التي أثارها البخار والكهرباء والأتمتة الإلكترونية).
تتحول معظم الشركات المصنعة إلى برنامج تخطيط موارد المؤسسات (ERP) السحابي لتنفيذ نهج الصناعة 4.0. بالإضافة إلى إمكانات الإدارة المالية والموارد البشرية، تشمل أنظمة ERP على السحابة وظائف مثل المشتريات وتخطيط سلسلة التوريد والخدمات اللوجستية والمزيد. يمكن لتخطيط موارد المؤسسات المتطور أن يأخذ البيانات المتدفقة من الآلات والروبوتات والأدوات الأخرى في مرافق الإنتاج المختلفة، ثم استعماله لإعلام عمليات التصنيع وتحسينها. قد يستخدم المصنعون الذين لديهم إستراتيجية الصناعة 4.0 برنامج تخطيط المؤسسات للمساعدة في تنسيق الإنتاج حول الاختناقات المتوقعة أو لطلب المواد تلقائيًا عندما تكون الإمدادات منخفضة، على سبيل المثال. يمكنهم أيضًا استخدام ERP لتصور عملياتهم وقياس الفعالية، مما يساعدهم على زيادة قدرتهم التنافسية مع تحسين سير عملهم.
باختصار، تساعد ERP على السحابة الشركات المصنعة على تحقيق المزايا الكاملة للصناعة 4.0.
تتضمن الصناعة 4.0 مصانع ذكية حيث تجمع الآلات التي تدعم مستشعرات البيانات حول احتياجات الاستخدام والصيانة الخاصة بها، ثم تتواصل مع بعضها البعض ومع العمال. غالبًا ما تتفاعل المنتجات النهائية، مثل محركات الطائرات والجرارات، مع المستخدمين النهائيين عبر تقنية مماثلة. هذه الأجهزة المجهزة بالمستشعر هي أساس إنترنت الأشياء (IoT). من بين أمور أخرى، يمكن لمستشعرات إنترنت الأشياء ربط أنشطة المصنع بالبرامج التي تقوم بتحليل الآلات والتحكم فيها على خط الإنتاج. توفر أجهزة الاستشعار بيانات حول حالة صيانة الآلات وإنتاجها، والتي يمكن للشركات المصنعة استخدامها لتعزيز جودة المنتج وتقليل العيوب ومنع أعطال المعدات.
يشمل التصنيع الذكي الذي يعد أساسًا للصناعة 4.0 كذلك خطوط الإنتاج الآلية والروبوتات والتصنيع الإضافي (الطباعة ثلاثية الأبعاد) والذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي والتوائم الرقمية: التمثيلات الافتراضية للمعدات والمركبات والعمليات التي تتيح للمصنعين اختبار المنتجات والمعدات تقريبًا وإخراجها بشكل أسرع.
النقاط الرئيسة
يمكن للمصنعين الذين ينفذون نهج الصناعة 4.0 إنتاج المزيد من المنتجات بشكل أسرع بجودة أعلى وتقليل التكاليف وتسريع وقت التسويق. على سبيل المثال، من خلال تحليل بيانات نتائج الآلة في الوقت الفعلي، يمكنها تحديد اختناقات الإنتاج بسرعة وإعادة تكوين الخطوط حسب الحاجة. تشمل بعض المصانع الذكية أيضًا أنظمة حلقة مغلقة تقضي على الحاجة إلى التدخل البشري ؛ على سبيل المثال، على خط إنتاج لطلاء إطارات السيارات، يمكن لصانع السيارات مهمة الذكاء الاصطناعي وبرامج التحليلات مع ضبط العمليات تلقائيًا بسرعة، دون إرسال البيانات مرة أخرى إلى خادم مركزي. تساعد الصناعة 4.0 أيضًا الشركات المصنعة في الولايات المتحدة على التنافس مع تلك في الخارج، حيث يكون العمل أرخص في كثير من الأحيان.
مع نهج الصناعة 4.0، غالبًا ما تشهد الشركات المصنعة انخفاضًا بنسبة 30% إلى 50% في وقت تعطل الماكينة وزيادة بنسبة 10% إلى 30% في الإنتاجية، وفقًا لشركة McKinsey & Company.
تتطلب الصناعة 4.0 الوصول إلى بيانات الإنتاج في الوقت الحقيقي والقدرة على التفاعل على الفور مع الآلات، وغالبًا من الأجهزة المحمولة. نظام ERP عبارة عن محور الوصول إلى هذه البيانات والعمل عليها. يساعد ERP الشركات المصنعة على تخطيط العمليات التي تشكل الصناعة 4.0 والتحكم فيها وتنفيذها وأتمتتها.
في المصنع الذكي، تجمع المستشعرات والأجهزة الأخرى البيانات من الآلات والمركبات والعمال في صالة الإنتاج. يجمع نظام ERP هذه المعلومات مع بيانات الأعمال الأخرى لتقديم رؤى يمكن لفرق التصنيع والمبيعات والخدمة والهندسة والخدمات اللوجستية استعمالها لتحسين العمليات والتوقعات. على سبيل المثال، قد يستخدم منتجو الأغذية والمشروبات أجهزة وبرامج إنترنت الأشياء لتتبع تدفق البضائع من خلال سلسلة التوزيع الخاصة بهم للعثور على مصدر مشاكل الجودة أو شكاوى العملاء حول الذوق أو الحداثة. قد تساعد الرؤى من لوحات معلومات ERP وتنبيهاتها كذلك على أتمتة عمليات المصنع الذكية. على سبيل المثال، عندما ينخفض مخزون مواد خام معينة عن مستوى معين، يمكن للنظام أن يحيط علماً ويقوم تلقائيًا بإنشاء أمر شراء لمزيد من المعلومات.
قد تشكل آلات المصانع المتصلة بالإنترنت مخاطر الأمن السيبراني، ويمكن أن تؤدي نقطة ضعف واحدة في الإنتاج إلى تعريض مصنع أو شركة بأكملها لهجوم سيبراني محتمل. قد يساعد نظام ERP الذي يوفر الحوسبة السحابية كخدمة. تضمن هذه الأنواع من الأنظمة أن الشركات المصنعة تقوم دومًا بتشغيل أحدث إصدار من البرنامج، ما يوفر تحديثات متكررة للحصول على أفضل أمان. غالبًا ما تقدم المنصات السحابية أيضًا خدمات تحلل الثغرات المحتملة في أمن الإنترنت في الأجهزة المتصلة وتوصي بالعلاجات.
في كثير من الأحيان، يتعثر المصنعون في المرحلة التجريبية ويواجهون صعوبة في توسيع نطاق مشاريع الصناعة 4.0 من خلال المصانع. يعد تنفيذ هذه المشروعات في مستودعات، منفصلة عن تكنولوجيا المعلومات المركزية، سببًا شائعًا لفشلها في التوسع، وفقًا لشركة McKinsey. يمكن لنظام ERP السحابي المصمم جيدًا معالجة هذه المشكلات. وهي توفر للمؤسسات مجموعة واحدة من البيانات، دون تكرار، لاستعمالها في إدارة التصنيع والمخزون وسلسلة التوريد والتمويل والوظائف الأخرى. تتدفق البيانات من صالة الإنتاج أو العناصر العابرة (عبر علامات RFID) إلى نظام ERP لأي قسم من خلال مواقع التصنيع والمكاتب المتعددة للوصول إليها.
يقدم ERP بيانات دقيقة متاحة للمعالجة بسهولة. يغذي هذا الانضباط الأساسي للصناعة 4.0: الصيانة التنبؤية للآلات. في المصانع الذكية، تقيس مستشعرات إنترنت الأشياء اهتزازات الماكينة والضوضاء ودرجة الحرارة والإشارات الأخرى أثناء الإنتاج، ثم تنقل هذه الإشارات في الوقت الفعلي إلى وحدات المراقبة التنبؤية في ERP. هناك، يمكن للشركات المصنعة عرض الآلات التي قد تحتاج إلى صيانة والتخطيط لخدمة لهم قبل أن تفشل. وفي المتوسط، يخفض هذا من تكاليف الصيانة بنسبة 25%، كما يقلل من الأعطال بنسبة 70%، وفقًا لشركة Deloitte. قد يساعد ERP أيضًا في مزامنة الإنتاج مع طلب العملاء المتغير والتواصل مع أنظمة التصنيع ووحدات التحكم القابلة للبرمجة على الأجهزة.
يمكن أن تساعد أنظمة ERP التي تعمل كبرامج سحابية الشركات على توسيع نطاق مشروعات الصناعة 4.0 الخاصة بها. على سبيل المثال، قد تقوم شركة تصنيع السيارات بدمج بيانات المستشعر من مصانعها العشرين في نظام ERP السحابي بدلاً من الأنظمة المتعددة المستضافة بشكل محلي في المصانع. قد تساعد أنظمة Cloud ERP أيضًا في تحفيز الابتكار لأنها تُحدّث تلقائيًا. يقوم المصنعون دومًا بتشغيل أحدث إصدار من البرنامج مع أحدث الإمكانات، والتي يمكنهم الاستفادة منها لتصميم منتجات جديدة وتقديم خدمات جديدة.
يتيح استخدام نظام ERP لإدارة بيانات إنترنت الأشياء للمصنعين معالجة أفضل للطلبات المخصصة، حتى يتمكنوا من منح العملاء أوقات تسليم أكثر واقعية وتحديثات تقدم منتظمة. في أفضل أنظمة ERP، يمكن للمصنعين إعادة تهيئة سير عملهم بسرعة لتناسب الاحتياجات المحددة لمجال عملهم وشركتهم. في كثير من الأحيان، تعمل الشركات المصنعة الكبيرة مع موردي ERP لتطوير المجالات المتخصصة والتقارير والمزايا الأخرى.
تتطلب الصناعة 4.0 التحسين المتواصل: يجب على الشركات المصنعة تحسين وظيفة كاملة، وليس فقط الأجزاء الفردية. يمكنهم استخدام ERP للقيام بذلك، واتخاذ قرارات سريعة باستخدام البيانات التي تم إنشاؤها تلقائيًا وتنسيق عمليات الإنتاج مع أهداف أعمال أوسع أو شركاء سلسلة التوريد. على سبيل المثال، تستخدم Mazda Motor نظام ERP إلى جانب أنظمة إدارة المستودعات والنقل حتى يتمكن الموظفون من إدارة الطلبات وعمليات التسليم والفواتير لقطع غيار السيارات الخاصة بها من واجهة مستخدم مشتركة. يستخدم متعاقد الدفاع General Dynamics نظام ERP السحابي لتتبع أوامر العمل في صالة الإنتاج إلى جانب بيانات جودة المنتج والمقاييس المالية.
لدعم نهج الصناعة 4.0 بشكل كامل، ينبغي أن يساعد نظام ERP الشركات المصنعة على استخدام البيانات لإعلام العمليات التي تمتد عبر الهندسة والإنتاج والخدمات اللوجستية.
قد يساعد الجمع بين بيانات المصنع الذكية والبيانات من جميع أنحاء الأعمال على أتمتة العمليات وتقديم التقارير بسرعة عن أداء المصنع وتحديد أولويات العمل وفقًا لتوافر المواد وتصور سلاسل التوريد والمزيد. ضع في اعتبارك Titan International، الشركة المصنعة للعجلات بالولايات المتحدة للزراعة والبناء والمركبات الحرجية. نفذت تيتان نظام ERP وتطبيقات إنترنت الأشياء التي تقدم قراءات في الوقت الفعلي لبيانات صالة الإنتاج للفريق للتحقق من أهداف التصنيع. استعملت الشركة البرنامج لتوسيع نطاق مشروع الصناعة 4.0 بسهولة، وتوسيع مراقبة الإنتاج وإكمال طلب العمل التلقائي إلى أكثر من 10 خطوط إنتاج لإعداد تقارير الجودة بشكل أسرع وبيانات أكثر دقة عند جدولة عمليات تسليم العملاء. وبدلاً من أخذ ساعتين لإدخال الأجزاء المصنعة يدويًا في نظام برمجي، ترى الفرق الآن أن البيانات تنعكس فورًا وبشكل تلقائي، مما يؤدي إلى التخلص من عمليات الشحن.
يجب على الشركات المصنعة كذلك البحث عن برامج ERP والتصنيع المدمجة بإحكام. على سبيل المثال، انتقلت Precision Group، صانع التغليف والقوالب البلاستيكية في الإمارات العربية المتحدة، من نظام قديم إلى Oracle Fusion Cloud Manufacturing لتكامل أكثر صرامة بين برامج ERP وسلسلة التوريد وإنترنت الأشياء. أصبح لدى الشركة المصنعة الآن المزيد من الرؤى بشأن دورة الطلب حتى تحصيل النقد، ويمكن للموظفين عرض جميع لوحات معلومات التحليلات على هواتفهم. تستعمل الفرق رؤى الإنتاج لاتخاذ قرارات تعزز السرعة والكفاءة، ما يساعد Precision Group على البقاء في صدارة المنافسين، وفقًا لمدير المعلومات التنفيذي لها.
باستخدام برامج الصناعة 4.0 من Oracle، تحصل الشركات المصنعة على الأتمتة والرؤى حول كيفية تحسين عملياتها والمزيد. يمكن لـ Oracle Fusion Cloud Manufacturing تسجيل بيانات صالة الإنتاج وتحليلها، من خلال التكامل المدمج مع إدارة سلسلة التوريد وERP. يمكن لبرامج التصنيع المختلطة تتبع إنتاج المنتجات السائبة والمنتجات السائلة والوحدات الفردية مثل التعبئة والتغليف، والتي يمكن إنتاجها جميعًا في المصنع ذاته.
تتيح Oracle Fusion Cloud Internet of Things Intelligent Applications للمصنعين رصد العمل قيد التنفيذ باستخدام بيانات المستشعر وزيادة وقت تشغيل الأجهزة من خلال تحليل الصيانة التنبؤية استنادًا إلى تلك البيانات. تشمل التطبيقات وحدات لمراقبة الآلة وتتبع سلسلة التوريد والخدمات اللوجستية.
أنظمة Oracle Manufacturing للتصنيع المنفصل والتصنيع التشغيلي تراقب الإنتاج في صالة الإنتاج، مما يمنح المشرفين والمشغلين إمكانية الوصول الفوري إلى المعلومات المحدثة التي يحتاجون إليها لإدارة عمليات الإنتاج لتحقيق الكفاءة المثلى.
ما هي بعض التقنيات الرئيسية التي تدعم الصناعة 4.0؟
يعد إنترنت الأشياء الصناعي وتحليلات البيانات والذكاء الاصطناعي والحوسبة السحابية والطباعة ثلاثية الأبعاد والروبوتات الذاتية والتوائم الرقمية بعض التقنيات التي تدعم الصناعة 4.0.
ما هي بعض المزايا التجارية للصناعة 4.0؟
باستخدام نهج الصناعة 4.0، يمكن للمصنعين خفض التكاليف وتحسين جودة المنتج وتتبع البضائع بشكل أفضل من خلال سلسلة التوريد ونمذجة التغييرات في التصنيع والعمليات الأخرى لإبلاغ التعديلات.
ما هي بعض المخاطر المتصورة لاعتماد هذه التقنيات؟
غالبًا ما تتطلب أتمتة العمليات في المصانع الذكية من الشركات المصنعة الاستثمار في تطوير مهارات الموظفين الحاليين أو التوظيف لأدوار فائقة التخصص. إن تجهيز الآلات بمستشعرات متصلة بالإنترنت يترك بعض القادة قلقين بشأن زيادة خطر الهجمات الإلكترونية، على الرغم من أن أنظمة ERP السحابية يمكن أن تخفف بشكل كبير من هذا الخطر.
اكتشف كيف يساعدك ERP ليس فقط على نشر نهج الصناعة 4.0 ولكن أيضًا على تحقيق أولويات عليا أخرى للمصنعين.