هوش مصنوعی و چاپگرهای سهبعدی
با آغاز انقلاب صنعتی چهارم در سال ۲۰۱۱، فناوری‌‌‌های نوین نظیر هوش مصنوعی (AI) و ساخت افزایشی (چاپ سهبعدی) به‌‌‌طور قابل‌‌‌توجهی فرآیندهای تولید را متحول کرده‌‌‌اند. این فناوری‌‌‌ها باعث افزایش حجم تولید و کاهش هزینه‌‌‌های تولید شده‌‌‌اند. نخستین چاپگر سهبعدی در اوایل دهه ۱۹۸۰ توسط چاک هال معرفی شد و به‌تدریج تکامل یافت و روش‌های نوینی برای فرآیند چاپ ارائه شد. به‌‌‌طور کلی، چاپگرهای سهبعدی با افزودن لایه‌‌‌هایی از مواد، مدل فیزیکی را براساس طراحی سهبعدی که به کمک کامپیوتر انجام می‌شود، ایجاد می‌کنند. امروزه روش‌های متعددی در زمینه ساخت افزایشی به کار می‌‌‌روند؛ از جمله روش‌های مدل‌‌‌سازی تحت رسوب ذوب‌شده، روش‌های مبتنی بر پودر و روش‌های مبتنی بر لیزر. این روش‌ها در کاربردهای پیچیده‌‌‌ای مانند سامانه‌‌‌های دارورسانی در پزشکی و داروسازی و همچنین ساخت قطعات خودرو، هواپیما و خانه‌‌‌های پیش‌‌‌ساخته رشد چشمگیری داشته‌‌‌اند.
در سال‌های اخیر، رویکردهای توسعه پایدار و توجه به محیط‌زیست به تجدید نظر در فرآیندهای تولید انبوه منجر شده است. بنابراین، بنگاه‌‌‌های اقتصادی ملزم به بهینه‌‌‌سازی منابع مصرفی، کاهش ضایعات و افزایش بهره‌‌‌وری در فرآیندهای تولیدی خود شده‌‌‌اند. روش‌های ساخت افزایشی با توجه به مصرف یکپارچه انرژی الکتریسیته، کاهش هزینه‌‌‌های ساخت، تنوع مواد اولیه، آسان‌‌‌تر بودن تغییر الگوهای تولید، کاهش فرآیندهای پس از تولید و امکان سفارشی‌‌‌سازی قطعات، بستر مناسبی برای گذار از روش‌های سنتی به روش‌های ساخت افزایشی فراهم کرده‌‌‌اند تا به رشد و بهره‌‌‌وری بهینه اقتصادی بنگاه‌‌‌های کوچک و بزرگ کمک کنند.
برخلاف روش‌های سنتی تولید، فرآیندهای ساخت افزایشی امکان تولید براساس تقاضا را فراهم می‌کنند که هزینه‌‌‌های ثابت و متغیر کمتری برای بنگاه‌‌‌های تولیدی ایجاد می‌کند. این امر همچنین امکان تولید سفارشی برای سایر بنگاه‌‌‌ها با هزینه‌‌‌های کمتر را فراهم می‌‌‌آورد که خود به کاهش هزینه تمام‌‌‌شده محصول نهایی منجر می‌شود. با گسترش هوش مصنوعی در زمینه‌‌‌های مختلف ساخت و تولید، امکان بهینه‌‌‌سازی فرآیندهای تولید و پایش یکپارچه تولیدات انبوه فراهم شده است. استفاده از اینترنت اشیا (IoT) نیز به این موضوع کمک شایانی می‌کند و امکان پایش مستمر و دقیق تجهیزات و فرآیندها را فراهم می‌‌‌سازد.
این دو فناوری می‌‌‌توانند به‌‌‌طور همزمان برای جمع‌‌‌آوری داده‌‌‌های واقعی، تحلیل عملکرد، پیش‌بینی مشکلات و بهبود کارآیی سیستم‌های تولیدی مورد استفاده قرار گیرند.حال که با منطق استفاده از هوش مصنوعی و اینترنت اشیا در کنار ساخت افزایشی آشنا شدیم، به بررسی چشم‌‌‌انداز اقتصادی بهکارگیری همزمان این فناوری‌‌‌ها در تولید انبوه خواهیم پرداخت. از منظر اقتصادی، بهکارگیری روش‌های تولید سنتی معمولا نیازمند انبار کردن مواد اولیه و تولید انبوه برای کاهش هزینه‌‌‌هاست. اما در فرآیندهای ساخت افزایشی، تولید براساس تقاضا انجام می‌شود که این ویژگی چند مزیت مهم دارد:
۱. کاهش هزینه‌‌‌های ثابت و متغیر: با تولید براساس تقاضا، نیاز به سرمایه‌گذاری در خطوط تولید بزرگ و انبارهای وسیع کاهش می‌‌‌یابد. این امر به بنگاه‌‌‌های تولیدی کمک می‌کند تا هزینه‌‌‌های ثابت را به حداقل برسانند. همچنین، با تامین مواد اولیه تنها به میزان موردنیاز، هزینه‌‌‌های متغیر نیز کاهش می‌‌‌یابد و این امر به افزایش کارآیی و کاهش هدررفت مواد منجر می‌شود.
۲. کاهش هزینه تمام‌‌‌شده: با کاهش هزینه‌‌‌های ثابت و متغیر و همچنین بهبود فرآیند تولید، هزینه تمام‌‌‌شده محصول نهایی کاهش می‌‌‌یابد. این موضوع می‌‌‌تواند به رقابتی‌‌‌تر شدن قیمت‌ها در بازار تولید کمک کند.
۳. امکان تولید سفارشی: با استفاده از فناوری چاپ سهبعدی، بنگاه‌‌‌های تولیدی می‌‌‌توانند محصولات سفارشی را با هزینه‌‌‌های کمتر تولید کنند. این امر به مشتریان امکان می‌دهد تا محصولات متناسب با نیازهای خاص خود را دریافت کنند.
۴. انعطاف‌‌‌پذیری در تولید: استفاده از هوش مصنوعی در کنار چاپ سهبعدی، امکان تغییر سریع در طراحی و تولید محصولات را فراهم می‌کند. این انعطاف‌‌‌پذیری به بنگاه‌‌‌های تولیدی امکان می‌دهد تا به‌سرعت به تغییرات بازار و نیازهای مشتریان در تولید انبوه پاسخ دهند.
۵. شخصی‌‌‌سازی محصولات: ترکیب هوش مصنوعی با چاپ سهبعدی این امکان را می‌دهد که محصولات به طور خاص برای مشتریان طراحی و تولید شوند. این شخصی‌‌‌سازی می‌‌‌تواند به افزایش رضایت مشتریان و ایجاد مزیت رقابتی منجر شود.
۶. کاهش هدررفت مواد: چاپ سهبعدی به تولید بهینه قطعات کمک کرده و هدررفت مواد را به حداقل می‌‌‌رساند. همچنین، هوش مصنوعی می‌‌‌تواند در بهینه‌‌‌سازی فرآیندهای تولید و پیش‌بینی نیازهای مواد اولیه نقش داشته باشد.
۷. تسهیل در زنجیره تامین: فناوری‌‌‌های نوین می‌‌‌توانند زنجیره تامین را ساده‌‌‌تر و کارآمدتر کنند. با تولید در محل و به صورت آنی، نیاز به انبارداری و حمل‌ونقل کاهش می‌‌‌یابد.
۸. ایجاد فرصت‌‌‌های شغلی جدید: هرچند برخی مشاغل ممکن است به دلیل اتوماسیون کاهش یابند، اما فناوری‌‌‌های جدید فرصت‌‌‌های شغلی جدیدی در زمینه‌‌‌های طراحی، نگهداری و مدیریت سیستم‌های هوش مصنوعی و چاپ سهبعدی ایجاد می‌کنند. این امر می‌‌‌تواند به فراگیری بنگاه‌‌‌های کوچک با حجم تولید بالا کمک کند که در نهایت به افزایش تولید ناخالص داخلی منجر خواهد شد.
۹. تاثیرات زیست‌‌‌محیطی مثبت: با کاهش مصرف مواد و انرژی و همچنین بهینه‌‌‌سازی فرآیندهای تولید با هوش مصنوعی، این فناوری‌‌‌ها می‌‌‌توانند در راستای توسعه پایدار حرکت کرده و به کاهش تاثیرات منفی بر محیط‌زیست کمک کنند.
این ویژگی‌‌‌ها نشان‌‌‌دهنده پتانسیل بالای فناوری ساخت افزایشی در بهبود کارآیی و کاهش هزینه‌‌‌ها در صنعت تولید هستند. به این ترتیب، بنگاه‌‌‌های تولیدی می‌‌‌توانند با استفاده از این فناوری، به سودآوری بیشتری دست یابند و در بازارهای رقابتی موفق‌‌‌تر عمل کنند. با این حال، چالش‌‌‌هایی نیز وجود دارد؛ از جمله مسائل مربوط به مقیاس‌‌‌پذیری، استانداردسازی و پذیرش عمومی. به نظر می‌رسد که آینده چاپگرهای سهبعدی در تولید انبوه روشن است و می‌‌‌تواند به‌عنوان یک فناوری کلیدی در صنعت تولید شناخته شود.
همچنین، از منظر پویایی‌‌‌شناسی کسب‌وکار، چشم‌‌‌انداز اقتصادی استفاده از چاپگرهای سهبعدی در تولید انبوه بسیار امیدوارکننده است و می‌‌‌تواند تحولی در صنعت تولید ایجاد کند. با بررسی اصول توسعه پایدار نیز می‌‌‌توان به انطباق بالای ویژگی‌‌‌های استفاده از هوش مصنوعی در ساخت افزایشی با اصول پایداری و تاثیرات زیست‌‌‌محیطی پی برد. در نتیجه، بنگاه‌‌‌های تولیدی باید به‌مرور زمان به سمت بهکارگیری هوش مصنوعی و ساخت افزایشی در کنار روش‌های سنتی تولید حرکت کرده و این روش‌ها را با روش‌های نوین جایگزین کنند که در نهایت به افزایش بهره‌‌‌وری و رشد تولید ناخالص داخلی منجر خواهد شد.
