صنعت در لاین سرعت
هوش مصنوعی چگونه صنایع تولیدی را متحول می‌کند؟
گمانه‌زنی‌ها حاکی از آن است که موج فزاینده پذیرش هوش مصنوعی در صنایع باعث رشد قابل توجهی در دهه آینده خواهد شد. این حضور کاربرد بی‌سابقه هوش مصنوعی، به اندازه دانشمندانِ داده، برای مدیرانی وسوسه‌انگیز است که می‌خواهند به ماشین‌ها و تجهیزات اجازه دهند تا کسب‌وکار را در سطح کلان هوشمندتر کنند. مک‌کینزی می‌نویسد، شرکت‌هایی که از ابتکارات هوش مصنوعی سود می‌برند و در زیرساخت‌ها برای حمایت از آن سرمایه‌گذاری کرده‌اند، 3 تا 15 درصد حاشیه سود بیشتری به دست می‌آورند. برای تولیدکنندگان، هوش مصنوعی (AI) می‌تواند نتیجه بازی را تغییر دهد. بهره‌وری بیشتر، هزینه‌های کمتر، بهبود کیفیت و کاهش زمان خرابی تنها برخی از مزایای بالقوه است. این فناوری تنها مختص تولیدکنندگان بزرگ نیست؛ راه‌حل‌های هوش مصنوعی باارزش و مقرون‌به‌صرفه، فراتر از آن چیزی است که بسیاری از صنایع تولیدی کوچک‌تر تصور می‌کنند.
ذی‌نفعان بزرگ هوش مصنوعی
جای تعجب نیست که بخشی که به‌طور تمام‌وقت با داده‌ها سروکار دارد -یعنی سازمان‌های فناوری اطلاعات- شاید بزرگ‌ترین ذی‌نفع قابلیت‌های هوش مصنوعی باشد. بازاریابان و فروشندگان را هم در این فهرست قرار دهید. پس از آنها اما نمی‌توانید از صنایع تولیدی چشم‌پوشی کنید. در ساده‌ترین حالت این فناوری‌ها می‌توانند به بخش تولید در پیشگیری از مشکلات آتی، تولید خلاقانه، پیش‌بینی قیمت مواد خام، تجزیه و تحلیل جنبه‌های مختلف تولید، کنترل کیفی، روباتیک، بهبود فرآیندها بهبود عملکرد در کف کارخانه، مدیریت زنجیره تامین و... کمک کنند. اما توانمندی‌های AI در صنایع تولیدی بسیار فراتر از این فهرست کوتاه است. شاید تصور کنید کارفرمایان تنها کسانی هستند که از کاربرد این‌گونه فناوری‌ها نفع می‌برند. بدیهی است که هوش مصنوعی هزینه کمتری نسبت به کارکنان انسانی دارد. درخواست افزایش حقوق نمی‌کند و کارفرمایان مجبور نیستند به هوش مصنوعی پاداش بدهند یا برای مزایای گران‌قیمت وجهی بپردازند. تا آنجا که به بهره‌وری مربوط می‌شود، هوش مصنوعی معمولاً در پردازش مجموعه داده‌های مختلف و انجام انواع خاصی از وظایف در مقایسه با انسان بسیار سریع‌تر است. هوش مصنوعی همچنین می‌تواند به‌طور مداوم و به تنهایی، با استفاده از تجزیه و تحلیل پیش‌بینی خود را بهبود ببخشد و پیشرفت کند. این فناوری به هوش مصنوعی اجازه می‌دهد تا به راحتی الگوها و روندها را -با کارایی بیشتری نسبت به انسان‌ها- شناسایی کرده و مطابقت دهد. برخی از کارفرمایان ممکن است مایل نباشند که منتظر بمانند تا یک کارمند انسانی تحلیل‌ها و پژوهش‌های پیچیده‌ای را که برای ساده‌سازی فرآیندهای خاص لازم است انجام دهد؛ اینجاست که استفاده از سیستم‌های هوش مصنوعی داستان را برایشان جذاب‌تر می‌کند. در موارد خاص، هوش مصنوعی را می‌توان قابل اعتمادتر از همتایان انسانی خود در نظر گرفت. برای مثال، هوش مصنوعی حرف نمی‌زند، نمی‌تواند بیمار شود، نیازی به تعطیلات ندارد و از حجم کاری زیاد شکایت نمی‌کند. این ممکن است یک مثال افراطی به نظر برسد، اما هوش مصنوعی همچنین پتانسیل بهبود فرهنگ محل کار یک شرکت را در سناریوهایی دارد که می‌تواند جایگزین کارمندان سمی یا مشکل‌ساز شود. اما این تمام ماجرا نیست. هوش مصنوعی جعبه‌ابزار چندین‌کاره کم‌نظیری است که می‌تواند در خدمت تمامی کارکنان بخش تولید قرار بگیرد. ببینیم این کار را چگونه انجام می‌دهد؟
گره‌گشای تولید
صنعت تولید، مملو از داده‌هاست. ابزار دقیق، حسگرها، ماشین‌آلات، سیستم‌های اتوماسیون، تولید و بهره‌برداری، سوابق تعمیر و نگهداری، و برنامه‌های بهداشتی و ایمنی در مجموع، جریان ثابتی از داده‌ها را تولید می‌کنند. شرکت‌های تولیدی -هم برای رفع نیازهای مصرف‌کننده و هم برای بهبود مستمر فرآیند- به فناوری‌هایی نیاز دارند که از تحویل عمودی داده‌ها در سراسر سازمان پشتیبانی می‌کنند. به علاوه صنایع تولیدی با فشارهای هزینه‌ای قابل توجه، افزایش مقررات، فناوری‌های مخرب و تحویل پرهزینه‌تر منابع خام مواجه هستند. نوسانات زیاد در قیمت کالاها فشار شدیدی بر حاشیه سود آنها وارد می‌کند و می‌تواند به سرعت عملیات تولید را ناکارآمد کند. از آن‌سو، فرآیندها، گردش کار و عملکرد به‌طور چشمگیری در حال تغییر هستند؛ عملیات دیگر نمی‌تواند به صورت خطی یا جدا از سایر جریان‌های تولیدی مانند مهندسی، نگهداری و برنامه‌ریزی کار کند. برعکس، زنجیره ارزش باید به عنوان یک کل یکپارچه برای حمایت از نوسانات چرخه‌های عرضه و تقاضا، با کارایی بالاتر عمل کند. تمامی این نقاط عرصه هنرنمایی AI است؛ استفاده از هوش مصنوعی در تولید پتانسیل بهبود کارایی، کاهش هزینه‌ها و افزایش رقابت‌پذیری در صنعت را دارد. برای مثال یکی از راه‌های انجام این کار استفاده از نگهداری پیش‌بینی‌کننده است. با جمع‌آوری داده‌ها در مورد عملکرد و استفاده از تجهیزات، الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند پیش‌بینی کنند که یک ماشین احتمالاً چه زمانی خراب می‌شود یا به تعمیر و نگهداری نیاز دارد. این به سازندگان اجازه می‌دهد تا تعمیر و نگهداری را از قبل برنامه‌ریزی کنند، زمان خرابی را کاهش داده و کارایی را بهبود می‌بخشد. یکی دیگر از کاربردهای هوش مصنوعی در تولید، بهینه‌سازی فرآیندهای تولید است. با تجزیه و تحلیل داده‌های مربوط به خروجی تولید، عملکرد ماشین و سایر عوامل، هوش مصنوعی می‌تواند به تولیدکنندگان کمک کند تا گلوگاه‌ها و ناکارآمدی‌ها را در فرآیندهای خود شناسایی کرده و راه‌هایی برای بهبود آنها پیدا کنند. این می‌تواند به افزایش سرعت تولید و کاهش هزینه‌های آن منجر شود. علاوه بر این، هوش مصنوعی از طریق الگوریتم‌های یادگیری ماشینی می‌تواند سبب بهبود کیفیت محصول شود: می‌تواند نقص‌ها را بلادرنگ شناسایی کند و به اپراتورها، برای انجام اقدامات اصلاحی هشدار دهد. این به کاهش تعداد محصولات معیوب و افزایش رضایت مشتری کمک می‌کند.
جعبه‌ابزار هوش مصنوعی
بیایید نگاهی دقیق‌تر به فهرست بلندبالای کارکردهای بی‌نظیر AI در صنعت تولید بیندازیم:
هوش مصنوعی در مدیریت انبار: جنبه‌های مختلفی از مدیریت انبار را می‌توان با استفاده از هوش مصنوعی خودکار کرد. تولیدکنندگان می‌توانند به لطف جریان مستمر داده‌هایی که جمع‌آوری می‌کنند، مراقب انبارهای خود باشند و لجستیک خود را بهبود بخشند. می‌توان هزینه‌های مدیریت یک انبار را کاهش و بهره‌وری را افزایش داد و اگر کنترل کیفیت و موجودی خودکار باشد، به افراد کمتری برای انجام کار نیاز خواهد بود. در نتیجه تولیدکنندگان می‌توانند درآمد و سود خود را افزایش دهند.
اتوماسیون فرآیند: هوش مصنوعی می‌تواند در بهینه‌سازی رویه‌ها (برای حفظ نرخ تولید بالا به‌طور نامحدود) به کسب‌وکارها کمک کند. برای مثال، در تولید، جلب رضایت مشتریان، مستلزم برآوردن نیازهای آنها از طرق مختلف، از جمله تحویل سریع و دقیق است. هوش مصنوعی می‌تواند با یافتن ناکارآمدی‌ها و حذف آنها به بهبود فرآیند تحویل -و در نتیجه افزایش رضایت مشتریان- کمک کند.
نگهداری پیش‌بینی‌شده (Predictive maintenance): تولیدکنندگان از هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل داده‌های حسگر و پیش‌بینی خرابی‌ها و حوادث استفاده می‌کنند. سیستم‌های هوشمند همچنین به تعیین احتمال خرابی‌های آتی در ماشین‌آلات عملیاتی کمک می‌کنند و سبب می‌شوند تعمیرات و نگهداری پیشگیرانه، از قبل برنامه‌ریزی شود. تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده به‌وسیله هوش مصنوعی به کارخانه‌ها اجازه می‌دهد با کاهش هزینه‌های تعمیر، بهره‌وری را افزایش دهند.
توسعه محصول مبتنی بر هوش مصنوعی: با استفاده از واقعیت افزوده و VR (واقعیت مجازی)، تولیدکنندگان می‌توانند بسیاری از مدل‌های یک محصول را قبل از شروع تولید با کمک طراحی مبتنی بر هوش مصنوعی آزمایش کنند. تعمیر، نگهداری و رفع اشکال نیز در این فرآیند پیش‌بینی می‌شود. تولیدکنندگان به این ترتیب می‌توانند نوآوری خود را افزایش داده و تسریع ببخشند و در نتیجه محصولات جدید و پیشرفته‌تری را پیش از رقبا به بازار عرضه کنند.
تضمین کیفیت و بازرسی: بینایی رایانه‌ای (که از دوربین‌های با وضوح بالا برای مشاهده هر مرحله از تولید استفاده می‌کند) برای شناسایی نواقص به کار می‌رود. سیستم‌هایی از این دست می‌توانند مشکلاتی را که از چشم غیرمسلح پنهان می‌ماند تشخیص دهند و بلافاصله تلاش‌هایی را برای رفع آنها آغاز کنند. به همین دلیل، محصولات کمتری نیاز به فراخوانی دارند و تعداد کمتری از آنها هدر می‌روند. ایمنی کارگران کارخانه‌ها بهبود پیدا می‌کند و زمانی که ناهنجاری‌هایی مانند انتشار گازهای سمی در لحظه شناسایی شوند، از خطرات محل کار نیز جلوگیری می‌شود.
واریانس قیمت خرید: هرگونه تغییر در قیمت نهاده‌ها می‌تواند به‌طور قابل توجهی بر سود تولیدکننده تاثیر بگذارد. برآورد هزینه مواد خام و انتخاب فروشنده، دو جنبه از چالش‌برانگیزترین جنبه‌های تولید هستند. AI همچنین مدیریت تمام داده‌های خرید در یک مکان و نگه داشتن اسناد قطعات خریداری‌شده از فروشندگان مختلف را آسان‌تر می‌کند.
مدیریت سفارش: مدیریت موثر سفارش مستلزم انعطاف‌پذیری در بازار، تقاضا، انتظارات مصرف‌کننده و تغییر استراتژی تولید است. به‌طور خلاصه، کارخانه‌هایی که از سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی یا روبات‌های تولیدی استفاده می‌کنند، می‌توانند از حسگرهای ردیابی موجودی برای ایجاد درخواست خرید فوری استفاده کنند.
امنیت سایبری: بر اساس مطالعات انجام‌شده، شرکت‌های تولیدی بیشترین ضرر را به دلیل حملات سایبری متحمل می‌شوند، زیرا از کار افتادن خط تولید حتی در مدت بسیار کوتاه می‌تواند فاجعه‌بار باشد. با افزایش تعداد تجهیزات مجهز به اینترنت اشیا، خطرات با سرعتی تصاعدی افزایش خواهند یافت و حملات سایبری به صنایع نوآورانه به‌طور فزاینده‌ای رایج می‌شود. حفاظت از تاسیسات صنعتی و کاهش آسیب‌پذیری در برابر حمله با استفاده از سیستم‌های امنیت سایبری مبتنی بر هوش مصنوعی و الگوریتم‌های تشخیص خطر می‌تواند از میزان چنین ریسک‌هایی در صنعت تولید بکاهد.
تحول صنایع با بینایی کامپیوتری
اجازه بدهید به سراغ یکی از معجزه‌های هوش مصنوعی در صنایع تولیدی برویم: Computer-vision AI. ببینیم داستان از چه قرار است.
خطاهای انسانی در تولید می‌تواند به حوادث فاجعه‌بار و پرهزینه منجر شود؛ گزارش‌ها نشان می‌دهد که توقف ناگهانی تولید در نتیجه خطای انسانی 23 درصد بیشتر از سایر صنایع است. تحلیلگران می‌گویند زمانی که سازندگان با موانعی مانند تورم و مشکلات عرضه و تقاضا مواجه هستند (که خارج از کنترل آنهاست) کاهش خطای انسانی یکی از زمینه‌هایی است که با استفاده از «هوش مصنوعی بینایی کامپیوتری» می‌تواند متحول شود. هوش مصنوعی CV برای ارائه پیش‌بینی‌ها و بینش به کاربران، از تصاویر، ویدئوها و پخش‌های زنده استفاده می‌کند.
مزایای استفاده از CV AI در تولید بسیار زیاد است و فقط به خط مونتاژ محدود نمی‌شود. این فناوری می‌تواند ردیابی موجودی را انجام دهد، داده‌ها را جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل کند، ایمنی را بهبود بخشد، و اقدامات امنیتی را تقویت کند- همه کارهایی که برای یک فرآیند تولید موفق حیاتی هستند. صرفه‌جویی در هزینه ضایعات هم کاربرد دیگر این فناوری است؛ ضایعات در فرآیند تولید، یک موضوع مهم و پرهزینه است، زیرا مواد ردشده بیش از حد می‌تواند بر حاشیه سود شرکت تاثیر منفی بگذارد. بازرسی و نظارت در تولید می‌تواند ضایعات یک شرکت را کاهش دهد و سالانه میلیون‌ها دلار از ضرر بخش تولید بکاهد. CV AI، به چند طریق می‌تواند سبب بهبود تولید شود:
تشخیص: هوش مصنوعی CV دوربین‌ها را قادر می‌کند تا اشیا، عیوب، ناهنجاری‌ها، افراد، اعمال و رویدادها را -حتی در مقیاس میکروسکوپی که از نظر شکل، اندازه، رنگ، بافت و موارد دیگر متفاوت هستند- شناسایی/ طبقه‌بندی کنند و چالش‌های فاجعه‌بار و رویدادهای پرهزینه را کاهش دهند.
درک عمیق‌تر: تشخیص
قبولی/ رد محصول دیگر کار موثری نیست. CV می‌تواند دقیقاً نوع مشکل را مشخص کند؛ مانند نقص جوش که ممکن است شامل تخلخل، پاشیدگی یا سوختگی باشد. اگر یک کارشناس جوش از این تشخیص‌ها مطلع شود، می‌تواند به جای اینکه بعد از چند دوره تنظیمات را تغییر دهد، بلافاصله عملکرد دستگاه‌ها را اصلاح کند.
همکاری: CV به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا سریع‌تر علل اصلی چالش‌های مختلف را شناسایی کنند؛ زیرا به بازیکنان کلیدی اجازه می‌دهد (برای شناسایی و مدیریت عیوب در لحظه) بین تیم‌های مختلف همکاری ایجاد کنند.
حفاظت از دانش: جابه‌جایی کارکنان و کارگران پدیده‌ای اجتناب‌ناپذیر است، اما هوش مصنوعی CV در محیط‌های تولیدی پیچیده، مشابه کارشناسان کنترل کیفی، فرآیندهای بصری نظارت را یاد می‌گیرد و حفظ می‌کند. این می‌تواند به از بین بردن خطر از دست رفتن دانش ارزشمند، هنگام جابه‌جایی کارکنان کمک کند. حفظ این دانش هنگام استخدام کارکنان جدید نیز تاثیرگذار است؛ زیرا هفته‌ها و حتی شاید ماه‌ها زمان آموزش را کاهش می‌دهد.
هوش مصنوعی اکنون در قلب صنعت تولید قرار دارد و پیوسته در حال رشد است. مدیران صنایع باید بدانند که پنجره فرصت برای ادغام هوش مصنوعی در فرآیندهای تولید، ممکن است به زودی بسته شود. شرکت‌هایی که از فناوری‌های هوش مصنوعی استقبال می‌کنند و از آنها به صورت استراتژیک استفاده می‌کنند، می‌توانند مزیت‌های رقابتی کسب کنند. اگر آماده استفاده از این فناوری هستید، اکنون زمان مناسبی برای سرمایه‌گذاری در راه‌حل‌های هوش مصنوعی یا حتی راه‌اندازی یک کسب‌وکار جدید با بهره‌گیری از هوش مصنوعی است.
