ظهور کارخانه‌های هوشمند، ماشینکاری دیجیتالی CNC و متاورس صنعتی قرار است چشم‌انداز تولید را در سال 2024 تغییر دهد. در اینجا، هاکان آیدوگدو، مدیر کل سازنده سیستم‌های اتوماسیون CNC، Tezmaksan Robot Technologies، به روندهای کلیدی در تولید نگاه می‌کند و دلیل آن را بررسی می‌کند. تولیدکنندگان باید از فناوری‌های دگرگون‌کننده با رابط کاربر پسند و سازگاری استفاده کنند تا با نیازهای در حال تحول صنعت فلزکاری همگام شوند – در حالی که رقابتی باقی می‌مانند.
طبق آخرین گزارش Deloitte در مورد صنعت تولید ایالات متحده، از جولای 2023، هزینه ساخت و ساز سالانه در بخش تولید به 201 میلیارد دلار رسیده است که نشان دهنده افزایش 70 درصدی سالانه نسبت به سال گذشته است و زمینه را برای رشد بیشتر صنعت در سال 2024 فراهم می کند. ” رشد مداوم صنعت فلزکاری توسط عوامل متعددی هدایت می شود. یکی از آنها افزایش تقاضا برای مواد سبک وزن، قوی و بادوام مانند آلومینیوم یا تیتانیوم است، به ویژه در صنایع هوافضا و خودرو که این مواد از بهره وری انرژی پشتیبانی می کنند. تولیدکنندگان همچنین به دنبال سرمایه‌گذاری بیشتر در برق‌سازی و کربن‌زدایی به طور کلی خواهند بود.
یکی دیگر از عوامل محرک، پیشرفت‌های فن‌آوری جدید است، زیرا طبق گزارش Aptean’s Discrete and Process Manufacturing: 2024 Trends and Outlook for America North، تولیدکنندگان برای تنوع بخشیدن به بازارهای جدید و «دستیابی به مشتریان جدید» بر نوآوری/تحقیق و توسعه، توسعه محصول تمرکز می‌کنند.
اما فناوری‌های اصلی که زیربنای رشد مداوم صنعت ساخت فلز در سال جدید خواهند بود چیست؟ بیایید به نمونه‌هایی از سیستم‌ها و فرآیندهایی که تولیدکنندگان برای ماندن در رقابت بپذیرند، نگاه کنیم.
هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشینی (ML)
در سال 2024، چشم انداز فلزکاری و ماشین سازی شاهد یک تغییر عمیق خواهد بود، با هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشینی (ML) به عنوان روندهای حیاتی. ابزارهای طراحی محصول مبتنی بر هوش مصنوعی در حال تبدیل شدن به یک صنعت جدایی ناپذیر هستند، زیرا ایجاد اجزای پیچیده و دقیق را تسهیل می کنند. در همین حال، الگوریتم‌های ML در تجزیه و تحلیل مجموعه داده‌های وسیع ماهر هستند و تصمیم‌گیری مبتنی بر داده را قادر می‌سازند که بهره‌وری کلی را افزایش می‌دهد. هر دو فناوری کارایی و رقابت را در صنعت افزایش می دهند.
تجزیه و تحلیل Deloitte نشان می دهد که 86 درصد از مدیران تولید معتقدند کارخانه های هوشمند محرک اصلی رقابت در پنج سال آینده خواهند بود. به محض سال 2024، کارخانه‌های هوشمند در بخش فلزکاری و ماشین‌فروشی با ادغام فناوری‌های بهم پیوسته پیشرفته مانند هوش مصنوعی، 5G، اینترنت اشیا (IoT)، تجزیه و تحلیل داده‌ها و رایانش ابری، نقشی محوری خواهند داشت.
همانطور که این ماشین‌ها به هم متصل‌تر و خودکارتر می‌شوند، ماشین‌های CNC دیجیتالی نیز افزایش می‌یابند که منجر به افزایش کارایی و بهره‌وری می‌شود.
برای مثال، تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده در کارخانه‌های هوشمند از الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای پیش‌بینی خرابی تجهیزات، به حداقل رساندن خرابی و بهینه‌سازی عملکرد دستگاه استفاده می‌کند. اجرای 5G ارتباط یکپارچه بین دستگاه‌ها را تضمین می‌کند و زمان تصمیم‌گیری و پاسخ سریع‌تر را تسهیل می‌کند. حسگرهای اینترنت اشیا داده‌های بی‌درنگ را جمع‌آوری و انتقال می‌دهند و به تولیدکنندگان اجازه می‌دهند فرآیندهای تولید را از راه دور نظارت و بهینه کنند. علاوه بر این، محاسبات ابری ذخیره و تجزیه و تحلیل مجموعه داده های گسترده را امکان پذیر می کند و تصمیم گیری مبتنی بر داده را برای بهره وری بهبود می بخشد.
دوقلوهای دیجیتال
ایده متاورس زمانی فقط به داستان های علمی تخیلی تعلق داشت، مفهومی از اینترنت به عنوان یک دنیای مجازی واحد، جهانی و همه جانبه که از طریق هدست های واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) قابل دسترسی است. این در سال‌های اخیر در حال تغییر بوده است، زیرا دوقلوهای دیجیتال – جایی که اشیاء یا سیستم‌های واقعی به صورت دیجیتالی و مجازی تکرار می‌شوند – به سازندگان اجازه می‌دهد تا محیط‌های سه‌بعدی همه‌جانبه ایجاد کنند و تجهیزات، فرآیندها و سایر دارایی‌ها را شبیه‌سازی کنند تا از تصمیم‌گیری ایمن‌تر و سودآورتر حمایت کنند. جهان واقعی.
در سال 2024، سازندگان قرار است مفهوم دوقلوهای دیجیتال را به سطح دیگری ببرند. این مدل‌سازی سه‌بعدی، اسکن سه‌بعدی و محیط‌های فراگیر را با تجزیه و تحلیل داده‌ها، رایانش ابری و فناوری‌های IoT کارخانه‌های هوشمند ترکیب می‌کند تا متاواژه‌های بزرگ‌تری ایجاد کند که ماشین‌ها و کارخانه‌های واقعی، ساختمان‌ها و شهرها، شبکه‌ها، سیستم‌های حمل و نقل و موارد دیگر را در یک فضای مجازی تکرار می‌کنند. جهان با ایجاد شرکت‌های مبتنی بر مدل، تولیدکنندگان می‌توانند ارتباط جهانی و همکاری با ذینفعان داخلی و خارجی را تقویت کنند.
فوربس پیش‌بینی می‌کند که متافورس‌های صنعتی فرآیندهای کاری همهجانبه‌تر و مشارکتی را تقویت خواهند کرد. در حالی که در مطالعه متاورس صنعتی Deloitte و MLC در سال 2023، 92 درصد از تولیدکنندگان به طور فعال در حال آزمایش ابتکارات متاورس هستند و افزایش قابل توجهی در فروش، کیفیت، توان عملیاتی، بهره‌وری نیروی کار و موارد دیگر را پیش‌بینی می‌کنند.
فناوری های به هم پیوسته
ماشینکاری دیجیتالی CNC یکی دیگر از روند پیش‌بینی‌شده برای سال 2024 است، زیرا ماشین‌ها خودکارتر می‌شوند.
و به منظور افزایش کارایی و بهره وری در فرآیندهای فلزکاری به هم پیوسته است. برای تسهیل این امر، حسگرها و دستگاه‌های IoT و تجزیه و تحلیل داده‌ها در سیستم‌های کنترل ادغام می‌شوند.
در جای دیگر، نظرسنجی AI Pulse در ژوئیه 2023 توسط Forrester نشان داد که سازندگان بیشتر در حال رشد با پتانسیل ابزارهای AI، مانند ChatGPT، برای تولید کد برای ماشین‌های CNC هستند. 67 درصد از شرکت‌هایی که توسط Forrester تحقیق شده‌اند نشان داده‌اند که هوش مصنوعی مولد را به استراتژی کلی هوش مصنوعی خود وارد می‌کنند. اگرچه 29 درصد استفاده شرکتشان از هوش مصنوعی مولد را “آزمایش” توصیف کردند – که نشان می دهد بسیاری از شرکت ها در حال حاضر با احتیاط پیش می روند.
با این وجود، این نظرسنجی نشان می‌دهد که ذهن تولیدکنندگان بیشتر به سمت امکانات یکپارچه‌تر ماشین‌آلات در سطح مغازه معطوف شده است. نمونه دیگری از این سیستم CubeBOX است، یک سلول ربات فشرده که برای کارکردن تا سه دستگاه CNC به طور مداوم طراحی شده است و به تقاضای صنعت برای افزایش کارایی و بهره‌وری می‌پردازد. این سیستم در حین بارگیری و تخلیه بدون توقف کار می کند و چرخه تولید 24 ساعته بدون وقفه و بدون وقفه را ارائه می دهد.
یکی از مزیت های کلیدی CubeBOX نرم افزار کاربر پسند آن ROBOCAM است که نیاز به برنامه نویسی ربات و دانش CAM را از بین می برد. این با درخواست صنعت برای فرآیندهای ساده و اتوماسیون پیشرفته مطابقت دارد. این نرم‌افزار نقشه‌های دوبعدی CAD قطعات کار را به CAM تبدیل می‌کند و فرآیند یکپارچه‌سازی را ساده می‌کند و به اپراتورها این امکان را می‌دهد تا تنها بر بارگیری و تخلیه ایستگاه کاری تمرکز کنند.
علاوه بر این، طراحی ناب و انعطاف پذیر CubeBOX، همراه با توانایی مدیریت مدل های مختلف و انطباق با ماشین های مختلف CNC، نیاز صنعت را به تطبیق پذیری برطرف می کند. سازگاری این سیستم با تمام ماشین‌ها و واحدهای کنترل CNC، و همچنین سازگاری آن با برندهای مختلف روبات، آن را به عنوان یک راه‌حل همه کاره و سازگار برای تولیدکنندگان با نیازهای متنوع Industry 4.0 قرار می‌دهد.
در زمینه چالش‌های مشخص شده برای سال 2024، CubeBOX در کاهش مداخله اپراتور و بهبود کارایی شیفت شب برتری دارد. ظرفیت این سیستم برای کار مداوم به مدت 24 ساعت، خروجی کلی تولید را افزایش می‌دهد و با اهداف صنعت برای کاهش زمان سرب و بهینه‌سازی کارایی همسو می‌شود. CubeBOX با خودکار کردن فرآیندهای بارگیری و تخلیه، زمان خرابی را به حداقل می‌رساند، به تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده و ماشینکاری دیجیتالی CNC کمک می‌کند و به طور یکپارچه با چشم‌انداز فناوری‌های به هم پیوسته در کارخانه‌های هوشمند یکپارچه می‌شود.
در پایان، تولیدکنندگان باید در رأس روندهای فعلی فناوری قرار بگیرند تا به چالش‌های پیش روی صنعت فلزکاری در سال 2024 رسیدگی کنند. همراه با رویکردهای کاربردی Industry 4.0 برای اتصال ماشین آلات در طبقه فروشگاه. اگر تولیدکنندگان بخواهند در چشم انداز صنعتی به سرعت در حال تحول 2024 رقابت کنند، چنین استراتژی هایی ضروری خواهد بود.
