benlong 
المصانع المظلمة الشهيرة حول العالم: أمثلة حقيقية على التصنيع بدون إضاءة
عند قدم جبل فوجي في الساعة الثالثة صباحًا. موقف السيارات خالٍ، قاعة الطعام مغلقة، وموقع التصنيع مظلم للغاية. بالإضافة إلى ذلك، لا تزال الروبوتات ذات الأذرع الآلية مشغولة بالعمل على عمليات الطهي البطيء، وتجهيز المحامل، وتفريغ المجموعات الجاهزة. لا أحد يشرف على العمليات: لا حاجة لذلك. في الصباح، سيرى المحققون فقط صفًا من الروبوتات الجديدة الجاهزة للفحوصات النهائية.
هذا ما يُسمى بمصنع مظلم – يُعرف أيضًا بمصنع بدون إضاءة. تستمر عمليات التصنيع دون وجود أشخاص في أرضية المصنع؛ وبالتالي، لا حاجة لتشغيل الأضواء أو التدفئة أو تكييف الهواء. لقد أثار هذا المفهوم اهتمام المصنعين منذ الثمانينيات، والآن، مع الأجيال الجديدة من الذكاء الاصطناعي، ورؤية الآلة، والروبوتات الشبيهة بالبشر، أصبح على جدول أعمال كل مؤتمر صناعي.
رغم وجود تفاوت بين العناوين وواقع أرضية المصنع. لا تزال الممارسة النقية لمصنع مظلم 100% بعيدة عن الوجود. أكثر المصانع التي يُشار إليها شيوعًا مظلمة فقط في بعض القاعات أو الأقسام أو الورديات، بينما تقوم مجموعة صغيرة من الموظفين بأعمال الصيانة، ومراقبة الجودة، أو مهام استثنائية أخرى. هذا لا يقلل من أهميتها؛ بل يجعلها مواضيع أفضل لتعلم كيفية عمل عمليات المصنع بشكل مستقل.
في هذا التقرير، نستعرض أشهر الأمثلة المعروفة للمصانع المظلمة الموجودة في اليابان وأوروبا وأمريكا الشمالية وآسيا، مع الإشارة إلى مواقعها، والسلع المنتجة، ومستوى التشغيل، والإحصائيات الأساسية. ثم نناقش أي المصانع والقطاعات قد تتحول إلى مصانع مظلمة في المستقبل القريب، وأي المصانع والقطاعات قد لا تصبح مظلمة أبدًا.
المصانع المظلمة موجودة، لكنها ليست شائعة كما قد يعتقد البعض. تقوم FANUC بتدريب الروبوتات لبناء الروبوتات في المصانع المظلمة منذ عام 2001؛ وتشغل ASE العديد من مصانع تصنيع أشباه الموصلات بدون إضاءة؛ كما تنتج Philips وXiaomi منتجات استهلاكية بمشاركة عدد قليل فقط من العمال. بالمقابل، معظم المصانع، مثل Siemens Amberg وTesla، هي ببساطة مصانع مؤتمتة بدرجة عالية، تتطلب عددًا كبيرًا من العمال المهرة.
ما هو المصنع المظلم؟ شرح التصنيع بدون إضاءة
ببساطة، يعني التصنيع بدون إضاءة استراتيجية تصنيع حيث تدخل المواد الخام وتخرج المنتجات النهائية مع وجود بشري شبه معدوم في المصنع. تقوم الروبوتات، وآلات CNC، وأحزمة النقل، وأنظمة التخزين الآلية، وأنظمة الرؤية، وبرامج التحكم بأداء جميع العمليات، مع إدارة العمليات ومراقبة النتائج بواسطة PLCs وSCADA وMES. وبما أنه لا يوجد موظفون في المصنع، فإن توفير الطاقة من خلال إيقاف تشغيل الأضواء وأنظمة التحكم بالمناخ يفسر اسم حدث التصنيع بدون إضاءة.
ظهرت فكرة التصنيع بدون إضاءة قبل أن يعتقد الناس عادةً. توقع كاتب الخيال العلمي فيليب ك. ديك اختراع مصانع الروبوتات ذاتية التشغيل في قصته القصيرة "أوتوفاك" التي كتبها في عام 1955، وبحلول الثمانينيات استثمرت شركة جنرال موتورز وشركات أخرى بشكل كبير في محاولات بناء منشآت مؤتمتة تعمل في الظلام. لحسن الحظ، فشلت تقريبًا جميع المحاولات الأولى لأن الروبوتات وأجهزة الاستشعار والبرمجيات المستخدمة في ذلك الوقت لم تكن قادرة على التعامل مع تنوع الحياة الواقعية. تقنيات اليوم أكثر تقدمًا بكثير، لكن التحدي في التعامل مع الأمور التي تسير بشكل خاطئ لا يزال كما هو.
في الواقع، يُفهم مصطلح “الظلام” بشكل أفضل على أنه طيف من ثلاثة مستويات:
التصنيع بدون إضاءة التحولات التي يكون فيها لمرفق الإنتاج طاقم عمل منتظم ولكن بعض الآلات تعمل طوال الليل أو خلال عطلات نهاية الأسبوع بدون أي موظف في الخدمة. هذا شيء يُمارس على نطاق واسع في تشغيل آلات CNC.
خلايا وخطوط بدون إضاءة والتي تعني وجود وحدة إنتاج معينة أو قاعة أو منطقة تعمل بدون طاقم بينما تبقى أجزاء أخرى من المصنع مأهولة بالعمال.
و مصانع بدون إضاءة التي تعني أن عمليات الإنتاج بأكملها تعمل بدون طاقم لعدة أيام وأسابيع. هناك عدد قليل جدًا من المصانع العاملة حول العالم التي تلبي هذا المعيار.
يجب أن تبقى فكرة الطيف هذه في الاعتبار عند قراءة دراسات الحالة أدناه حيث ينتمي بعض الأسماء المعروفة إلى المستوى الثاني وعلى الأقل واحد منهم معروف بسبب محاولته الذهاب بعيدًا جدًا بسرعة كبيرة.
مصانع الظلام الشهيرة حول العالم
التالية أمثلة على التصنيع بدون إضاءة هي الأكثر ذكرًا من قبل المهندسين والمحللين ووسائل الإعلام التجارية. لكل منها نلخص مكانها، وما تصنعه، ومدى أتمتتها الحقيقية وما يميزها.
اليابان – FANUC، أوشينو (محافظة ياماناشي)
| العنصر | التفاصيل |
|---|---|
| Location | قرية أوشينو، محافظة ياماناشي، عند سفح جبل فوجي |
| منتجات | روبوتات صناعية، محركات سيرفو، أنظمة CNC ومكونات ذات صلة |
| بدون إضاءة منذ | حوالي عام 2001 |
| بيانات رئيسية | حوالي 50 روبوتًا يتم بناؤها خلال فترة 24 ساعة؛ يمكن أن تعمل بدون إشراف لمدة تصل إلى 30 يومًا |
| مستوى الأتمتة | روبوتات تبني روبوتات في مناطق إنتاج مخصصة بدون إضاءة |
تبدأ أي محادثة عن مصانع الظلام بشركة FANUC. تستخدم الشركة اليابانية عمليات إنتاجها الخاصة لتصنيع روبوتات العالم. في التقارير، يُذكر أن الشركة تنتج حوالي 50 روبوتًا خلال فترة عمل واحدة مدتها 24 ساعة، مما يعني أن خط التجميع يمكن أن يعمل بدون تدخل بشري لمدة لا تقل عن 30 يومًا. ذات مرة، ذكر أحد التنفيذيين في FANUC أنه بالإضافة إلى إطفاء الأنوار، يقومون أيضًا بإيقاف نظام التدفئة وتكييف الهواء في تلك الأجزاء من المصنع.
كيف يحدث مثل هذا الظاهرة؟ أولاً وقبل كل شيء، يمكن الإشارة إلى أن المصنع يتكون من محطات منفصلة حيث تقوم الآلات بتحميل وتفريغ خلايا الإنتاج مع مستودعات أوتوماتيكية حيث تخزن الشركة السلع النهائية والمصنعة. على الرغم من أن البشر يزورون الموقع بانتظام، إلا أن ذلك يحدث خلال النهار لتوفير الصيانة والاختبار والإشراف على العمل الذي تقوم به الروبوتات.
ما هو مهم هو حقيقة أن المصنع يمكن أن يعمل دون أن يحضره الناس. هذا ممكن فقط بفضل التشكيلة المستمرة من المنتجات التي تُنتج بكميات كبيرة. تنفذ الشركة عددًا محدودًا من التصاميم وتدرك ضرورة أتمتة عملية التجميع.
هولندا – مصنع شفرات الحلاقة فيليبس، دراختن
| العنصر | التفاصيل |
|---|---|
| Location | دراختن، فريزلاند، هولندا |
| منتجات | شفرات حلاقة كهربائية متميزة ورؤوس حلاقة |
| بيانات رئيسية | 128 روبوتًا على خط الإنتاج الرئيسي، مع 9 عمال فقط لضمان الجودة |
| المخرج | يُذكر عادة حوالي 15 مليون شفرة حلاقة سنويًا |
| مستوى الأتمتة | تجميع مرن عالي الأتمتة؛ يتركز الأشخاص في قسم ضمان الجودة في نهاية العملية |
تقوم فيليبس بتصنيع شفرات الحلاقة في مصنعها في دراختن منذ خمسينيات القرن الماضي. عندما اختارت الإنتاج الآلي لمنتجاتها عالية الجودة بدلاً من الانتقال إلى بلد بتكاليف إنتاج أقل، اعتُبر ذلك بداية اتجاه إعادة التصنيع المحلي. وفقًا للتقديرات، يوظف المصنع 128 روبوتًا من صنع شركة Adept Technology (التي أصبحت الآن جزءًا من Omron) للإنتاج، مع تسعة أشخاص فقط مسؤولين عن مراقبة الجودة. وفقًا لوصف موردي حلول الأتمتة، ارتفع عدد الروبوتات في المنشأة إلى حوالي 200 حتى الآن.
ما يثير الاهتمام في دراختن هو المرونة التي يقدمها. بدلاً من إنشاء خط متخصص لطراز معين، ابتكرت فيليبس فكرة نظام الالتقاط والإيداع، والذي من المرجح أن يُستخدم لإنتاج شفرات الحلاقة خلال السنوات العشر القادمة على الرغم من أن التصميم الدقيق للطرازات المستقبلية المحتملة غير معروف بعد. علاوة على ذلك، يمكن إعادة برمجة الروبوتات، ويمكن تعديل أدوات الإنتاج بسهولة، مما يعني أنه سيكون من السهل التكيف مع إنتاج أي طراز شفرة حلاقة جديد وتجنب بناء مصنع جديد من الصفر.
لنكون دقيقين، تغطي منشأة دراختن مساحة كبيرة و كما أنها تضم قسم البحث والتطوير لشفرات الحلاقة في فيليبس وتوظف حوالي 2000 عامل إجمالاً. يشير عدد التسعة أشخاص إلى عملية التجميع الروبوتي وليس إلى المنشأة بأكملها.
ألمانيا – مصنع إلكترونيات سيمنز أمبيرغ (EWA)
| العنصر | التفاصيل |
|---|---|
| Location | أمبيرغ، بافاريا، ألمانيا |
| منتجات | وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة SIMATIC (PLCs)، واجهات المستخدم البشرية (HMIs)، وحدات الإدخال/الإخراج ومنتجات الأتمتة ذات الصلة |
| تأسست | 1989 |
| مستوى الأتمتة | حوالي 75٪ من سلسلة القيمة تتم معالجتها بواسطة الآلات وأجهزة الكمبيوتر |
| بيانات رئيسية | جودة تبلغ 99.9988٪ أو أفضل؛ حوالي 1200 نوع من المنتجات؛ حوالي 350 تغييرًا في الإنتاج يوميًا |
تعتبر أمبيرغ الرائدة في عرض المصنع الذكي في أوروبا، وهذا عن جدارة. تنتج سيمنز وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة SIMATIC الخاصة بها في هذا المصنع، حيث يتم استخدام حوالي 1000 وحدة تحكم SIMATIC أو أكثر لتسهيل عملية التصنيع. يتم تنفيذ حوالي 75٪ من عملية الإنتاج، كما ذكرت سيمنز، بواسطة الآلات والروبوتات، حيث يتم نقل المواد تلقائيًا من المخازن إلى الآلات, ، وتُقدّر جودة الضمان في التصنيع بأنها ممتازة، بحوالي 99.99881٪، وحتى أعلى مؤخرًا.
الإحصائية الأكثر أهمية ليست نسبة مئوية، بل نمو الإنتاج بأكثر من 8 أضعاف في السنوات الأخيرة بينما يظل عدد الموظفين ومساحة المصنع دون تغيير. تشير التقارير الأخيرة إلى إنتاج سنوي يقارب 17 مليون وحدة من أجهزة SIMATIC،, حوالي 1200 نوع من المنتجات التي ينتجها هذا المصنع، وحوالي 350 تحويل تصنيع يوميًا, ، وكل ذلك يتم ترتيبه من خلال التوائم الرقمية ونظام تنفيذ التصنيع (MES).
على الرغم من أن أمبيرغ ليست مصنعًا مؤتمتًا بالكامل ولا تدعي سيمنز ذلك، إلا أنها بالتأكيد تظهر أن منشأة الإنتاج عالية التنوع التي تنتج أكثر من ألف متغير يمكن أن تقترب جدًا من تحقيق الاستقلالية الكاملة في عملياتها الأساسية. تمتلك الشركة مصنعًا شقيقًا في تشنغدو، الصين، تم بناؤه وفقًا لنفس المبادئ، وهي الآن ستستثمر بكثافة في تصنيع أمبيرغ لتحقيق الإنتاج الذاتي التعلم بقدرات الذكاء الاصطناعي.
الولايات المتحدة – تسلا وحدود “الدرع الفضائي الغريب”
| العنصر | التفاصيل |
|---|---|
| المواقع | فريمونت (كاليفورنيا)، مصنع جيجافاكتوري نيفادا ومصانع تسلا الأخرى |
| منتجات | المركبات الكهربائية، حزم البطاريات، وحدات القيادة |
| الطموح | مصنع “الدرع الفضائي الغريب” شبه المؤتمت بالكامل لطراز موديل 3 |
| الواقع | ساهم الإفراط في الأتمتة في “جحيم الإنتاج” عام 2018؛ تم إزالة العديد من الروبوتات |
| الحالة اللاحقة | قال ماسك في 2020 إن معظم الخط كان مؤتمتًا بنسبة تزيد عن 75٪، باستثناء حزم الأسلاك والتجميع العام |
تشير مصادر مختلفة إلى أن تسلا تم تصنيفها كأول مصنع مؤتمت بالكامل في أمريكا الشمالية. القصة الحقيقية أكثر تعقيدًا وأهمية لفهم التصنيع. بالنسبة لطراز موديل 3، أنشأ إيلون ماسك مصنعًا بأفضل مستوى من الأتمتة المتاحة—كان من المفترض أن يشبه سفينة فضائية غريبة. في الواقع، تبين أن مجموعة من التقنيات، بما في ذلك أنظمة النقل المعقدة والروبوتات، غير قادرة على أداء نفس المهام التي كان يقوم بها البشر بسهولة أكبر. نتيجة لهذا التركيب المعقد، كان الإنتاج أقل بكثير من المتوقع. في أبريل 2018، اعترف ماسك بأن الإفراط في الأتمتة كان خطأً، متحدثًا علنًا، وبدأت الشركة في التراجع عن الإنتاج المؤتمت وتوظيف المزيد من العمال لتولي بعض المهام.
ومع ذلك، استمروا في تطبيق الأتمتة، حيث تم تقليل وقت تصنيع حزم البطاريات بشكل كبير، وفي 2020 صرح ماسك بأن غالبية الإنتاج كان مؤتمتًا لأكثر من 75٪, ، باستثناء عمليات التوصيل والتجميع. تُعد مصانع جيجافاكتوريز التابعة لتسلا من بين أكثر مصانع السيارات أتمتة، لكنها لا تنتمي إلى فئة المصانع المظلمة، وهو ما تدعمه تجربة تسلا السلبية ولكن العملية.
هل توجد في الولايات المتحدة مصانع مؤتمتة بالكامل؟ نعم، ولكن على مستوى التحول أو الخلية فقط. معظم ورش ماكينات التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) تعمل بنظام الإضاءة المنخفضة في الليل، في حين يمكن لمصنعي الإلكترونيات الراقية تطبيق حلول أوتوماتيكية كاملة في بعض أجزاء إنتاجهم. بشكل عام، المصانع المظلمة نادرة جدًا، وغالبية الأخبار المتعلقة بالأتمتة في الولايات المتحدة تتعلق بالروبوتات التي تعمل بجانب البشر، وليس بدلاً منهم.
إحدى الشركات التي حققت نجاحًا حقيقيًا في هذا المجال هي بي إم دبليو؛ حيث تمكن مصنع بي إم دبليو في سبارتنبرغ من تحقيق تقدم جيد باستخدام روبوتات Figure AI – مما سمح للروبوتات بتحميل ما يقرب من 90,000 قطعة من صفائح المعدن خلال 11 شهرًا، مما أدى إلى إنتاج ما يقرب من 30,000 سيارة بي إم دبليو X3. ومنذ ذلك الحين، استخدمت بي إم دبليو الروبوت المحدث من Figure لأغراض أخرى. هذا يدل على أن الروبوتات تُستخدم في محطات محددة، لكنها لا تستطيع استبدال العمال بالكامل بعد.
تايوان وجنوب شرق آسيا – مجموعة ASE لتغليف واختبار أشباه الموصلات
| العنصر | التفاصيل |
|---|---|
| المواقع | تايوان (كاوشيونغ ومواقع أخرى)، مع توسع في ماليزيا وأماكن أخرى |
| منتجات | خدمات تجميع وتغليف واختبار أشباه الموصلات (OSAT) |
| أول مصنع يعمل بنظام الإضاءة المنخفضة | 2018 |
| بيانات رئيسية | تفيد ASE بوجود 56 مصنعًا يعمل بنظام الإضاءة المنخفضة |
| الاعتراف | أول مصنع OSAT في شبكة المنارات العالمية للمنتدى الاقتصادي العالمي (2022) |
بالنظر إلى عدد المنشآت، يمكن تحديد أن ASE قد تكون أكبر مستخدم للإنتاج المظلم في عملياتها. أنشأ المصنع لجنة التصنيع المتكامل بالحاسوب في 2011، وأسس أذرع روبوتية وأنظمة نقل أوتوماتيكية في 2015، وبدأ أول مصنع يعمل بنظام الإضاءة المنخفضة في 2018. حاليًا، تدعي ASE تشغيل 56 مصنعًا يعمل بنظام الإضاءة المنخفضة و قامت بتدريب أكثر من 700 مهندس في مجال الذكاء الاصطناعي والأتمتة للمصانع التي تعمل بنظام الإضاءة المنخفضة.
يناسب قطاع تغليف أشباه الموصلات الإنتاج بنظام الإضاءة المنخفضة لثلاثة أسباب: الأجهزة الصغيرة التي تتطلب حساسية عالية للتلوث، العملية المنظمة للغاية، واستخدام حوامل موحدة يمكن تشغيلها بسهولة بواسطة أنظمة النقل والروبوتات. تشترك مصانع رقائق أشباه الموصلات الأمامية في العديد من هذه المزايا حيث يتم التعامل مع غرف التنظيف دون تدخل يدوي.
الصين – مصنع شاومي الذكي، تشانغبينغ (بكين)
| العنصر | التفاصيل |
|---|---|
| Location | منطقة تشانغبينغ، بكين |
| منتجات | الهواتف الذكية الرائدة والقابلة للطي |
| تم الافتتاح | يوليو 2024 |
| الاستثمار والحجم | حوالي 2.4 مليار يوان صيني (حوالي 330 مليون دولار أمريكي)؛ حوالي 81,000 متر مربع |
| بيانات رئيسية | 11 خط إنتاج؛ قدرة إنتاج حوالي 10 ملايين هاتف سنويًا |
يُعتبر مصنع تشانغبينغ التابع لشاومي إضافة حديثة مدرجة ضمن قائمة المصانع البارزة. يُقدم المصنع كمصنع ذكي مؤتمت بالكامل بنسبة 100٪ من عملياتها التشغيلية وتشغيل الخطوط المستمر. يتم تشغيل المصنع بواسطة منصة إنتاج مطورة ذاتيًا وتدعي Xiaomi أنها طورت برنامج المصنع ومعظم المعدات في المصنع.
يتطلب الشعار “هاتف واحد كل ثانية” بعض التوضيح. تفعيل إنتاج 10 ملايين هاتف موزعة بالتساوي على مدار العام يعني أن هذه الهواتف سيتم إنتاجها كل 3.15 ثانية وهو سريع لكنه ليس بالسرعة الممكنة. يبقى فريق الهندسة وكذلك عمال الصيانة في المصنع لضمان سير العمليات بسلاسة.
أمثلة أخرى ملحوظة للمصانع المظلمة
- مصانع تصنيع رقائق أشباه الموصلات لديها أنظمة مناولة مؤتمتة تمكن من أتمتة شبه كاملة لحركات الرفوف في غرف التنظيف.
تشغيل ماكينات CNC الورش قادرة على العمل بدون إشراف لساعات طويلة باستخدام أدوات قائمة على الروبوتات وأنظمة إدارة الأدوات.
مراكز التخزين والتوزيع المؤتمتة بالكامل تتطلب مدخلات بشرية قليلة جدًا بفضل تكنولوجيا اللوجستيات المتقدمة.
مصنع Siemens Electronics Works Chengdu هو نسخة طبق الأصل من منشأة Amberg، التي تنتج منتجات SIMATIC في الصين باستخدام نفس المبادئ.
مقارنة أمثلة المصانع المظلمة بنظرة سريعة
| المصنع | الدولة | منتجات | الرقم الرئيسي | هل هو مصنع مظلم حقًا؟ |
|---|---|---|---|---|
| FANUC أوشينو | اليابان | روبوتات، محركات سيرفو، CNC | حوالي 50 روبوتًا خلال 24 ساعة؛ حتى 30 يومًا بدون إشراف | نعم، في مناطق إنتاج مخصصة |
| فيليبس دراختن | هولندا | ماكينات الحلاقة الكهربائية | 128 روبوتًا، 9 موظفين في قسم ضمان الجودة على الخط | إلى حد كبير؛ أشخاص في ضمان الجودة والدعم |
| سيمنز أمبيرغ | ألمانيا | وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة SIMATIC | 75% من سلسلة القيمة مؤتمتة؛ جودة 99.9988%+ | لا – مؤتمتة بشكل كبير، بمساعدة بشرية |
| مصانع Tesla Gigafactories | الولايات المتحدة | السيارات الكهربائية، البطاريات، وحدات القيادة | أكثر من 75% من الخط مؤتمت (2020، حسب ماسك) | لا |
| مجموعة ASE | تايوان / آسيا | تغليف واختبار أشباه الموصلات | 56 مصنعًا مظلمًا | نعم، في العديد من المنشآت الفردية |
| شياومي تشانغبينغ | الصين | الهواتف الذكية | 10 ملايين هاتف سنويًا؛ 11 خط إنتاج | إلى حد كبير؛ طاقم للإشراف والصيانة |
ما تشترك فيه أشهر المصانع المظلمة
هناك شروط عالمية للنجاح رغم الاستخدام الواسع للروبوتات:
- خطوط إنتاج مستقرة وموحدة: تُصنع روبوتات Fanuc، ماكينات الحلاقة Philips، ومنتجات ASE بكميات ضخمة من تصاميم مستقرة. أتمتة عملية التجميع مهمة وكذلك اقتناء الروبوتات.
- تدفق المواد المؤتمت والتخزين المؤقت: تسمح المخازن المؤتمتة، المخازن، أنظمة البالت، والمركبات الموجهة آليًا (AGVs) بتغذية الآلات لفترات طويلة. بدون التخزين المؤقت، يتوقف خط الإنتاج في أي وقت عند عدم وجود من يستبدل المواد.
- فحص 100% على الخط: أنظمة الرؤية والاختبارات الإلكترونية تفحص كل جزء، ويتم رفض الأجزاء المعيبة تلقائيًا دون الحاجة لانتظار الفحص البشري.
- البيانات، MES، والمراقبة عن بعد: كل محطة لديها القدرة على الإبلاغ عن أدائها، مما يتيح الكشف المبكر عن المشاكل.
- الناس يرتقون – لا يخرجون: يغادر الموظفون عملية الإنتاج للعمل في قطاعات الصيانة، البرمجة، الجودة، والتحسين.
القصة الحقيقية: لماذا لا تزال المصانع المظلمة 100% نادرة جدًا
إذا كان التشغيل بدون أضواء جيدًا إلى هذا الحد، فلماذا هناك حالات فعلية قليلة جدًا لذلك بعد سنوات عديدة من محاولات الشركات؟ العقبات أكثر عملية منها تقنية.
تعقيد المنتج
من المعروف أن الروبوتات يمكنها أداء العمليات الفيزيائية بدقة، ولكن عندما يتعلق الأمر ببعض الأسلاك المعقدة، والمواد اللينة، والعناصر المتشابكة والتجميعات التي تتطلب اتخاذ قرارات، فإنها لا تزال غير قادرة على تحقيق هذا الهدف. ولهذا السبب بالذات يتم صنع الأسلاك وتجميع السيارات يدويًا حتى في تسلا.
تكرار التبديلات
إذا كانت المنشأة تنتج نفس نوع المنتج لأسابيع، يمكنها العمل بدون أي أشخاص خلال تلك الفترة. إذا تغيرت النماذج عدة مرات خلال فترة العمل، فهناك حاجة إلى بعض العمال لتغيير الملحقات، وفحص الأنواع الأولية من المنتجات، والتعامل مع الإعدادات. مصنع أمبرغ يقوم بمئات التبديلات يوميًا بمساعدة التقنيات المتقدمة ولكنه لا يزال يوظف العمال.
تكاليف الاستثمار والمصاريف
على سبيل المثال، استثمرت شركة شاومي مؤخرًا حوالي $330 مليون في مصنع لإنتاج الهواتف الذكية. في كثير من الحالات، قد يكون الانتقال من مستوى أتمتة 90% إلى 100% أكثر تكلفة من الانتقال من 0% إلى 90%، حيث قد يكون من الضروري في هذه الحالة إنجاز العمليات الأكثر صعوبة.
الاستثناءات، الإصلاحات وتغيرات التوريد
قد تتعطل الآلات، وقد تتآكل الأدوات، وقد تنحرف الحساسات، وقد تختلف الأجزاء عن بعضها البعض من دفعة إلى أخرى. يجب ملاحظة أنه في المصنع المجهز بالعاملين، يستجيب الناس لمثل هذه المشاكل دون تأخير، بينما في المصنع المظلم قد يتوقف الإنتاج لساعات ما لم يتم ذلك تلقائيًا.
الخبرة والتنظيم
لتشغيل مصنع مؤتمت بالكامل، هناك حاجة إلى مهندسي تحكم، ومبرمجي روبوتات، وخبراء بيانات، وفنيي صيانة. تجد العديد من المصانع أن توظيف المتخصصين المناسبين أصعب فعليًا من شراء المعدات المستخدمة في المصنع.
أي المصانع والصناعات من المرجح أن تتحول إلى مصانع مظلمة بعد ذلك؟
المرشحون الأمثل يمتلكون خصائص العينات المعروفة جيدًا: إنتاجية قوية، مكونات صغيرة وصلبة، معدات وإجراءات موحدة قابلة للأتمتة. يلي ذلك وصف المجالات المؤهلة:
الخلفيةتصنيع أشباه الموصلات والرقائق في النهاية الخلفية – تم أتمتة العديد من عمليات التصنيع بدرجة عالية بالفعل، والخطوة التالية تتضمن ربط العمليات واستخدام الذكاء الاصطناعي الذي سيراقب أعطال المعدات.
تجميع الإلكترونيات ولوحات الدوائر المطبوعة (SMT) – إجراء تجميع الإلكترونيات مؤتمت بالفعل وعملية توريد المواد قيد الأتمتة.
التصنيع الدقيق – يمكننا الآن الحصول على إنتاج غير مراقب لعدة أيام لأجزاء متكررة بفضل وضع الروبوتات، والإشراف على أدوات الماكينة وعمليات القياس.
تصنيع البطاريات – تصنيع البطاريات يتطلب حجم إنتاج كبير وتقنيات خطرة، حيث تحقق الأتمتة النجاح، رغم أن التعامل مع المواد لا يزال يمثل تحديًا.
العناصر الكهربائية منخفضة الجهد – قواطع الدوائر المصغرة (MCBs)، المرحلات، القواطع الكهربائية والعدادات هي صغيرة، متينة، تُنتج بكميات **كبيرة وتُختبر كهربائيًا لكل قطعة، مما يجعل هذه العناصر مرشحة محتملة للتصنيع الآلي.
تصنيع الأدوية – إجراءات مؤتمتة للغاية تضمن التعقيم.
الصناعات التي لن تعتمد المصانع المظلمة بالكامل هي تصنيع السيارات، إنتاج الأثاث، إنتاج الملابس، الآلات المصممة حسب الطلب، وأي منتجات تُصنع حسب الطلب بكميات صغيرة. في هذه الصناعات، الهدف هو زيادة الاستقلالية في المجالات المتخصصة بدلاً من الأتمتة الكاملة.
غالبًا ما يُعتبر الروبوتات الشبيهة بالبشر قطعًا مفقودة من اللغز. بينما ستساعد هذه الآلات بلا شك في تنفيذ المهام التي يقوم بها البشر، توفر ممارسة شركة BMW دليلًا واضحًا على أن الروبوتات الموجودة حاليًا يمكن تشغيلها بكفاءة في ظروف عمل معينة تحت إشراف العمال.
كيف يمكن للمصانع الصغيرة والمتوسطة الانتقال نحو الإنتاج بدون إشراف
تفتقر معظم الشركات الصغيرة والمتوسطة إلى الميزانية والحاجة إلى مصنع من نوع FANUC. بدلاً من محاولة بناء مصنع FANUC، يمكن للمصنعين النظر في إنشاء خلايا ذات استقلالية عالية. هذا يعني محطات تصنيع أو خطوط إنتاج قادرة على تنفيذ العمليات طوال فترة العمل دون تدخل المشغلين. كل خلية تحقق أرباحها الخاصة، وجميعها تساهم في تحقيق مصنع مستقل.
- استقر العملية أولاً. من الأفضل دائمًا التعلم من أخطاء تسلا فيما يتعلق بإدخال الأتمتة في العمليات غير المستقرة.
- قم بأتمتة عنق الزجاجة، وليس كل شيء. ابدأ بالعملية التي تسبب أكبر تأخيرات في الإنتاج.
- قم ببناء فحص 100% وفرز تلقائي. يمكن للخلية العمل بدون إشراف فقط إذا كانت قادرة على تحديد الإنتاج المعيب.
- أضف مخازن المواد. المعدات مثل مغذيات الأوعية، المجلات، الرافعات وصناديق الإخراج تمنح أي آلة سريعة القدرة على العمل بشكل مستقل.
- اربط البيانات. يجب ربط جميع محطات خط الإنتاج إما بنظام تنفيذ التصنيع (MES) أو على الأقل بلوحة تحكم مركزية.
- جرب فترة عمل واحدة بدون إشراف. من الحكمة تشغيل خلية واحدة مستقرة جيدًا طوال الليل قبل توسيعها.
تصنيع الأجهزة الكهربائية منخفضة الجهد هو مثال جيد على هذا المسار. مصنع حديث خط تجميع قواطع الدائرة المصغرة الأوتوماتيكي يمكنه تجميع قاطع دائرة كل 2-3.5 ثانية مع فحص بصري في كل محطة وتغيير سريع بين نماذج 1P و4P، بينما يمكن لـ خط اختبار قواطع الدائرة المصغرة الأوتوماتيكي اختبار وفرز 1800-2400 وحدة في الساعة مع تتبع كامل للبيانات. خطوط مثل هذه، التي تبنيها شركات مثل Benlong Automation، هي بالضبط نوع الخلايا ذات الاستقلالية العالية التي تسمح لمصنع قواطع متوسط الحجم بالعمل لفترة أطول بعدد أقل من الأشخاص – دون الادعاء بأنه مصنع مظلم من اليوم الأول.
إذا كنت تقرر أي نوع من الخطوط يناسب حجمك ومزيج منتجاتك، فإن دليلنا لـ اختيار خط إنتاج مؤتمت يشرح الأتمتة الثابتة، القابلة للبرمجة، المرنة والمتكاملة بمصطلحات بسيطة، ومقالنا عن الـ فوائد الكفاءة للأتمتة الصناعية تغطي نطاقات الاستثمار النموذجية وفترات الاسترداد.
الخلاصة: المصانع المظلمة حقيقية، لكن المسار أهم من التسمية
منشآت FANUC لتصنيع الروبوتات، خطوط التجميع في Philips، مصانع ASE لأشباه الموصلات وكذلك مصانع Xiaomi لصناعة الهواتف الذكية تُظهر أن فكرة الإنتاج دون الحاجة لبقاء عمال المصنع في موقع الإنتاج ممكنة فعلاً. تثبت Siemens Amberg أن المصنع الذي يتواجد فيه الناس يمكن أن يمتلك مزايا وفوائد مماثلة. علاوة على ذلك، قصة Tesla تُعد مثالاً على كيف حاولت شركة واحدة السعي وراء شيء كان من المستحيل تحقيقه في ذلك الوقت.
بالنسبة لمعظم مواقع الإنتاج، الدرس الرئيسي المستفاد هو أنه لا جدوى من محاولة تحقيق العديد من الأشياء في المصنع المظلم. ما هو ضروري هو تحديد عمليات الإنتاج التي يمكن تنفيذها تلقائياً, ، تزويدها ببعض أجهزة السلامة والمواد، وتطوير كل خطوة من خطوات العملية تدريجياً.
مراجع
- ويكيبيديا – الإطفاء (التصنيع) – نظرة عامة على المفهوم مع أمثلة FANUC و Philips و Xiaomi و ASE.
- Siemens – مصنع الإلكترونيات في Amberg – مستوى الأتمتة، تنوع المنتجات، التبديلات وبيانات الجودة.
- ASE – التصنيع الذكي – عدد المصانع المظلمة والجدول الزمني للمصنع الذكي.
- TechCrunch – توقف Tesla عن إنتاج Model 3 (2018) – تغطية تعليقات ماسك حول الإفراط في الأتمتة.
- Figure AI – نشر Figure 02 في BMW Spartanburg – نتائج نشر الروبوت البشري لمدة 11 شهراً.
- TrendForce – افتتاح مصنع Xiaomi الذكي – الاستثمار، مساحة الأرضية والطاقة الإنتاجية السنوية لمصنع Changping.
هل تخطط لأول خط إنتاج عالي الاستقلالية؟
ليس عليك بناء مصنع عالي التقنية للاستمتاع بالفوائد الكبيرة. إذا كنت تشارك في إنتاج MCBs، MCCBs، RCCBs، القواطع، المرحلات، أو العدادات وترغب في التشغيل لفترة أطول بعدد أقل من الأشخاص، كل ما عليك فعله هو الاتصال بنا عن طريق إرسال عينات منتجاتك، أهداف الإنتاج، وشرح التكنولوجيا التي تستخدمها اليوم. سيقوم مهندسونا بنصحك أين تبدأ الأتمتة أولاً، ونوع التشغيل غير المراقب الممكن بالنسبة لك، ومتى يمكنك توقع استرداد استثمارك.
