خمس خصائص أساسية للثورة الصناعية الجديدة/التصنيع الذكي

إن الثورة الصناعية الجديدة قادمة. في السنوات الأخيرة، طرحت العديد من الدول استراتيجياتها الخاصة للتحول الصناعي وتطويره، وأطلقت عليها مسميات مختلفة. على سبيل المثال، تُسمى ألمانيا "الصناعة 4.0"، والصين "التصنيع الذكي"، وهكذا. ومع ذلك، لطالما تباينت الآراء حول المعنى الأساسي وخصائص هذه الثورة الصناعية الجديدة التي تتسم بالذكاء وتنتشر في جميع أنحاء العالم، ولكل دولة مصطلحاتها الخاصة. وفيما يتعلق بالتصنيع الذكي، توجد تعريفات عديدة، لكل منها أصلها الخاص. إذا لم نفهم بوضوح هذه الحقبة الجديدة ونستوعب الثورة الصناعية بدقة،/بدون الخصائص الأساسية للتصنيع الذكي، سيكون من الصعب تعزيز بناء البنية التحتية للثورة الصناعية الجديدة وتنفيذ التصنيع الذكي في المؤسسات بشكل حقيقي وفعال.

قام المؤلف بتوضيح دلالات الثورة الصناعية الجديدة ولخص خصائصها الأساسية الخمس:
⑴ "الحكمة البشرية" تتحول إلى "الفطنة"؛
⑵ تتوفر أجهزة الاستشعار على نطاق واسع وبأسعار منخفضة؛
⑶ التصنيع المعرف بالبرمجيات؛
⑷ التكامل الحقيقي بين المعلوماتية والمعلوماتية (حلقة مغلقة للبرمجيات)؛
⑸ تحسين تخصيص موارد التصنيع على نطاق واسع.سيتم تقديمها بشكل منفصل أدناه.

1. "الحكمة البشرية" تتحول إلى "ذكاء"

تستمر المعرفة البشرية في دخول البرمجيات، ويتحول ناقل المعرفة من المعرفة القائمة على الكربون إلى المعرفة القائمة على السيليكون، وتزداد الإنتاجية الرقمية بشكل كبير.

التصنيع الذكي ليس مصطلحاً غامضاً أو صعب الفهم. ببساطة، ما يُسمى بالتصنيع الذكي هو عملية "تحويل الذكاء البشري إلى ذكاء" - أي أن الذكاء البشري (المشار إليه بـ "الذكاء البشري") يُصقل من معرفة ضمنية إلى معرفة صريحة، ويُنمذج ويُحوَّل إلى خوارزميات، ثم تُدمج مختلف المعارف المُنمذجة (النماذج الميكانيكية، ونماذج تحليل البيانات، وما إلى ذلك) في برمجيات، وتُدمج البرمجيات في رقائق، وتُدمج الرقائق في صندوق./الوحدة، ثم ضعصندوق/تُدمج الوحدة في الجهاز المادي، مما يمنح الآلة درجة معينة من الاستقلالية ودرجة معينة من "الذكاء" (يُشار إليها بـ "الفطنة"). نسمي هذه العملية "التمكين".

بهذه الطريقة، تمتلك الآلة، بدعم من البرمجيات، درجة معينة من القدرة على التفكير البشري. وكلما كان خوارزمية البرمجيات أفضل، وقوة معالجة الشريحة أقوى، وزادت البيانات الصناعية، ارتفعت درجة "الإدراك". لذا، عندما يصل "الإدراك" إلى مستوى معين، ستكون قادرة على استبدال الإنسان جزئيًا أو كليًا./وظائف الدماغ البشري. عندما يكون جسم الإنسان/بعد أن يبتعد العقل البشري عن حلقة نظام بيئة العمل، يمكن للآلة أن تستمر في العمل بشكل مستقل تمامًا كالإنسان في الموقع دون تدخل بشري. بل ويمكنها أن تعمل بشكل أفضل، مما يُحسّن من تخصيص موارد التصنيع. كما هو موضح في الصورة.1مبين.

صورة1 عملية تحويل "الذكاء البشري" إلى "شاهد"

يُطلق الكاتب على هذا النوع من النشاط التصنيعي، الذي يحوّل "الذكاء البشري" إلى "شاهد"، اسم "التصنيع الذكي". ومن الواضح من الوصف السابق أن العنصر التمكيني الرئيسي هو البرمجيات الصناعية.

تُعد البرمجيات الصناعية المنتج الرئيسي للتصنيع، فهي تُجسد التكنولوجيا الصناعية./لقد أرست المعرفة نظامًا آليًا لقواعد تدفق البيانات، وبنت عقل الآلة وعصبها، مما جعلها أكثر ذكاءً، وأمكن تعديل وظائفها في أي وقت. ويقوم البرنامج الصناعي بوصف عمليات التصنيع التقليدية ودمجها ومحاكاتها وتسريعها وتضخيمها وتحسينها وتطويرها، ليشكل نموذجًا جديدًا للذكاء الصناعي يُعرف بالتصنيع المُعرّف بالبرمجيات.

لقد حررت الثورتان الصناعيتان الأولى والثانية الجسم البشري بشكل كبير، بينما حررت الثورة الصناعية الثالثة العقل البشري بشكل كبير أيضًا. ويكمن مبدأ تحرير العقل البشري في إدخال قدر كبير من "الذكاء البشري" في البرمجيات. ولذلك، أحدثت البرمجيات الرقمية، كوسيلة للبحث والتطوير والإدارة، تغييرات جذرية في تطوير المنتجات وإدارتها، مع ظهور مفاهيم جديدة مثل التوائم الرقمية ونماذج تحليل البيانات تباعًا؛ وفي الوقت نفسه، أحدثت البرمجيات الرقمية المدمجة في المنتجات نفسها تغييرات جذرية في الآلات.40في الآلات القديمة، باستثناء سلك الطاقة، كانت الأسلاك قليلة جدًا. أما في الآلات الحديثة، فقد ظهرت أسلاك كثيرة متصلة بصناديق خاصة. تحتوي هذه الصناديق على لوحات دوائر متعددة الطبقات وعدد كبير من الرقائق الإلكترونية. تشغل هذه الرقائق برامجًا، وهذه البرامج تحوي قدرًا كبيرًا من الذكاء البشري، الذي تطور ليصبح ذكاءً خارقًا.

إذا أمكن تحويل المزيد من "الذكاء البشري" إلى "براعة"، وإذا أمكن تحويل الآلات التقليدية إلى "آلات ذكية"، وإذا أمكن تطوير المزيد من الآلات المستقلة والقابلة للتحكم،البرمجيات الصناعية، إذا كانت التكنولوجيا الصناعية/إذا أمكن جعل المعرفة أكثر اعتمادًا على البرمجيات، فسيكون من الممكن تحرير عدد كبير من الفنيين المتخصصين في المعرفة من الأعمال الروتينية، والسماح للآلات بإنتاج المنتجات، وتمكين الفنيين المحررين من إنتاج المعرفة وإدارة الآلات بسهولة أكبر. وهذا من شأنه أن يحقق إعادة توزيع العمل بين الإنسان والآلة، ويحقق التكنولوجيا الصناعية./إن التراكم المستمر للمعرفة ووراثتها يمكّن المؤسسات من تحقيق تنمية مستدامة وعالية الجودة.

2. تتوفر أجهزة الاستشعار على نطاق واسع وبأسعار منخفضة

تضيف أجهزة الاستشعار "الحواس الخمس" إلى الآلات، مما يعزز بشكل كبير قدرة الآلة على إدراك حالة البيئة، ويسرع من رقمنة معلومات الفضاء المادي.

لا يمكن للآلات أن تصبح آلات ذكية بدون "وعي الحالة".(حتى في حال تحقيق "الوعي بالحالة"، يجب استيفاء شروط أخرى لتحقيقه. ولتحقيق "الوعي بالحالة"، يلزم وجود مجموعة متنوعة من "أجهزة الاستشعار". سواء كان ذلك في التصنيع الذكي أو الصناعة.4.0إن الإنترنت الصناعي أو إنترنت الأشياء كلها لا تنفصل عن أجهزة الاستشعار المختلفة.

المستشعر مصنوع وفقًا للمعايير الوطنيةGB7665-87للتوحيد والتعريف: "جهاز أو أجهزة قادرة على استشعار القيمة المقاسة المحددة وتحويلها إلى إشارة خرج قابلة للاستخدام وفقًا لقواعد معينة، وعادةً ما تتكون من مكونات حساسة ومكونات تحويل." تشير "إشارة الخرج المتاحة" إلى إشارة كهربائية يسهل معالجتها ونقلها. تتكون أجهزة الاستشعار عمومًا من ثلاثة أجزاء: المكونات الحساسة، ومكونات التحويل، ودوائر التحويل.

المكونات الحساسةوهي "المادة ذات الوظيفة الاستشعارية" باعتبارها "المادة الفعالة" في "جهاز الاستشعار". ولذلك، تُطوَّر أجهزة الاستشعار من "مواد فعالة" تمتلك "مواد ذات وظائف استشعارية".بدون التأثيرات العلمية (التأثيرات الفيزيائية، التأثيرات الكيميائية، إلخ) للمواد كأجهزة استشعار، لن يكون هناك أجهزة استشعار..

تشمل أنواع المستشعرات الشائعة مستشعرات حساسة للحرارة، ومستشعرات حساسة للضوء، ومستشعرات حساسة لدرجة الحرارة، ومستشعرات حساسة للقوة، ومستشعرات حساسة للغاز، ومستشعرات حساسة للرطوبة، ومستشعرات حساسة للصوت، ومستشعرات مغناطيسية، ومستشعرات حساسة للطعم، ومستشعرات حساسة للإشعاع، بإجمالي عشر فئات. يوضح الشكل أنواعًا مختلفة من هذه المستشعرات.2مبين.

الشكل 2   أجهزة استشعار مختلفة

(صور من الإنترنت)أثبت تطور الإنترنت الصناعي/إنترنت الأشياء الصناعي في السنوات الأخيرة أن الجمع بين الآلات والمعدات عالية الأداء، وأجهزة الاستشعار منخفضة التكلفة، والشبكات الصناعية، والإنترنت، وتقنيات جمع وتحليل البيانات الضخمة الصناعية، يُمكن أن يُحسّن بشكل فعّال كفاءة وفعالية الصناعات القائمة، ويُنتج تقنيات ونماذج وأساليب عمل جديدة. ومن أهم العوامل في هذا التطور أجهزة الاستشعار منخفضة التكلفة. فقد شهدت تكنولوجيا أجهزة الاستشعار في السنوات الأخيرة تطورًا هائلًا، حيث تظهر أجهزة استشعار جديدة باستمرار، مع انخفاض مستمر في التكاليف وتحسين متواصل في الأداء. وقد أصبح هذا هو المعيار السائد في البحث والتطوير في صناعة أجهزة الاستشعار. وبفضل انخفاض تكلفة أجهزة الاستشعار باستمرار، ووصولها إلى مستوى يسمح بنشرها على نطاق واسع، أصبح تطبيق أجهزة الاستشعار على نطاق واسع خيارًا مفضلًا لدى الشركات.

GEتمتلك الشركة خبرة واسعة يمكنها الاستفادة منها في مجال تطبيقات أجهزة الاستشعار. في وقت مبكر من2005عام،GEتمت إعادة تنظيم شركة محركات الطائرات التابعة لها إلىGEبدأ قطاع الطيران بتغيير نموذج أعماله. ففي البداية، اقتصر نشاط الشركة على إنتاج محركات الطائرات. لاحقاً، قامت الشركة بتركيب العديد من أجهزة الاستشعار على الطائرات لجمع بياناتها المختلفة في الوقت الفعلي. واستخدمت تقنية تحليل البيانات الضخمة لتزويد شركات الطيران بمجموعة متكاملة من الحلول لإدارة العمليات والصيانة، وضمان السعة، وتحسين العمليات، والتخطيط المالي، بالإضافة إلى خدمات متنوعة مثل أنظمة السلامة والتنبؤات الملاحية، مما حقق للشركة فوائد اقتصادية كبيرة.

لنأخذ شركة الخطوط الجوية الإيطالية (أليتاليا) كمثال،GEتم تركيب مئات من أجهزة الاستشعار على كل طائرة من طائراتهم، والتي يمكنها جمع العديد من البيانات مثل تشغيل المحرك ودرجة الحرارة واستهلاك الوقود في الوقت الفعلي، واستخدامهاGEبعد إجراء تحليل مكثف بواسطة البرنامج، تستطيع شركة أليتاليا تقديم طريقة التحكم المثالية بدقة.145يوفر السفر بالطائرة المال لمدة عام واحد1500تُقدّر تكاليف الوقود بآلاف الدولارات. ومن خلال هذه البيانات، يمكن التنبؤ باحتمالية تعطل المحرك مسبقًا، وإجراء صيانة وقائية استباقية لتجنب تأخير الرحلات الجوية، وزيادة التكاليف، وحتى حوادث السلامة الأكبر الناجمة عن أعطال الآلات.

2013السنة1قمر،GEفي مصنع بطاريات في نيويورك، بلغ إجمالي1يتم استخدام أكثر من 10,000 جهاز استشعار لمراقبة بيانات مثل درجة الحرارة واستهلاك الطاقة وضغط الهواء أثناء الإنتاج، ويمكن لمديري المصانع استخدامهاباداحصل على هذه البيانات لمراقبة الإنتاج وتحسين تخصيص موارد الإنتاج بشكل فعال.

لا شك أن انتشار أجهزة الاستشعار منخفضة التكلفة قد خفض بشكل كبير عتبة التكلفة اللازمة للثورة الصناعية الجديدة. وقد مهد هذا الطريق للانتقال من الفضاء المادي إلى الفضاء الرقمي، مما يسمح بتحويل المعلومات المكانية والزمانية باستمرار إلى تدفقات بيانات رقمية.

3. التصنيع المُعرّف بالبرمجيات

تصبح البرمجيات الصناعية بمثابة عقل الآلة، والخوارزميات/تزداد قوة الحوسبة بشكل كبير، وتحدد البرمجيات المواد/مكون/التمثيل المكاني والزماني للنظام.

على الرغم من أن البرمجيات تُدرس كتخصص مستقل نسبياً في العديد من الجامعات ووحدات البحث العلمي، إلا أن المؤلف يعتقد أن دراسة البرمجيات وحدها يمكن أن تنفصل بسهولة عن الأساس المادي الذي تعمل عليه البرمجيات.البياناتوصناعة القرارالجهاز المادي المتحكم به. لأن البرمجيات لم تكن يوماً مجرد منتج مادي يمتلك خصائص "حوسبة" فقط.

بل هو بالأحرى قطعة أثرية ذات سمة "تحكم" أكثر أهمية..باعتبارها ناقلاً رقمياً متكاملاً للغاية للبيانات والمعلومات والمعرفة، فإن البرمجياتيجب البقاء على قيد الحياة وتشغيلها في الشريحة.تشكل البرمجيات والرقائق الإلكترونية علاقة تكافليةتُقيّد وظيفة الشريحة وأداؤها سرعة تشغيل البرنامج والخصائص القابلة للتحديد"القدرة"وتقوم التعليمات المبرمجة للبرنامج بتشغيل دوائر البوابة وترانزستورات تأثير المجال في الشريحة بشكل مستمر لتشغيلها وإيقافها.وبالتاليمنذ اليوم الذي وُلد فيه، يتمتع البرنامج بـ "دقة" تشغيل الشريحة.CPS"ميزة.

إن العلاقة بين البرمجيات والرقائق الإلكترونية دقيقة ومتغيرة باستمرار. ففي الماضي، كان على البرمجيات أن تتكيف مع الرقاقة، وأن تُطوَّر بناءً على قيودها؛ أما اليوم، فغالباً ما تُصمَّم الرقائق لتشغيل البرمجيات بكفاءة أعلى وتحقيق أقصى أداء لها، أي أنها تُطوَّر بناءً على متطلبات البرمجيات.

أولاً وقبل كل شيء، تتمتع الشريحة بوظيفة "استيعاب وحساب وتخزين" البرنامج، ويتمتع البرنامج بوظيفة "استيعاب وحساب وتخزين" الشريحة."التكليف، التمكين، الحكمة"لا يمكن تحقيق أفضل الفوائد إلا عند توافق مزايا البرمجيات والرقائق الإلكترونية. تشكل البرمجيات والرقائق معًا مزيجًا، أو "شبه-CPSيصعب تحديد من "يُعرّف" من. لكن ثمة نقطتان واضحتان: البرمجيات هي هدف القدرة الحاسوبية الهائلة للشريحة. وبدون دعم هذه القدرة، يصعب على البرمجيات "تمكين" الكيانات المادية./يكمن دور "الذكاء المُعزِّز" في المعرفة البشرية المُضمَّنة في البرمجيات، والتي تُشكِّل مصدر "ذكاء" الأنظمة الاصطناعية. فبدون التوجيه المنطقي للنماذج المختلفة والمعرفة الخوارزمية في البرمجيات، ستفقد القدرة الحاسوبية الهائلة للشريحة الإلكترونية جدواها، ولن تتمكن من تعزيز قدرات الكيانات المادية./وظيفة "الذكاء".

ثانياً، تتمتع القرارات والبيانات التي يولدها البرنامج بتحكم دقيق في المعدات المادية.

byوحدة المعالجة المركزية‏:لنأخذ ترانزستور تأثير المجال في دائرة البوابة كمثال. يتم تشغيله بواسطة تعليمات رقمية برمجية، المستوى العالي (تشغيل)/التيار) هو1مستوى منخفض (إيقاف التشغيل)/التيار القاطع) هو0لذلك فإن ترانزستور تأثير المجال "يعمل" باستمرار بسرعات عالية للغاية./يتم إجراء الحساب في حالة "إيقاف التشغيل"، وفي النهاية تقوم مجموعة من دوائر البوابة بإخراج سلسلة من حالات "إيقاف التشغيل" التي تتشكل بعد الحساب.1/0"يمكن استخدام بيانات البت الثنائية المرتبة لتشغيل أجهزة العرض (مثل شاشات العرض المختلفة)، أو يمكن استخدامها لتشغيل وحدات التحكم في الأجهزة المادية للسماح للآلات أو المنتجات بالعمل بدقة، مما يعكس تحكم البرنامج في الرقائق والأجهزة الطرفية والأجهزة المادية.

كانت البرمجيات في بداياتها تُستخدم فقط على أجهزة الحاسوب، وكان نطاق الأجهزة يقتصر على بعض الأجهزة الخارجية كالشاشات والطابعات. وكان المطلوب عرض نتائج تشغيل البرمجيات على شاشة الجهاز، سواءً كانت بيانات أو منحنيات أو أسطحًا أو صورًا أو أصواتًا. مع ذلك، لم تكن نتائج هذه العمليات الحسابية مُلزمة بتشكيل "حلقة مغلقة"، طالما أنها تُساعد المستخدمين في اتخاذ القرارات. أما اليوم، فقد اتسع نطاق الأجهزة ليشمل جميع المعدات الصناعية المتصلة بالحواسيب. تُستخدم نتائج تشغيل البرمجيات لتشغيل المعدات المادية وتشكيل "حلقة مغلقة" معها (انظر القسم التالي). أي أن كل حركة دقيقة للمعدات المادية تُستشعر وتُرسل إلى البرمجيات عبر أجهزة الاستشعار. تُجري البرمجيات حسابات بناءً على حالة تشغيل المعدات المادية "في هذه اللحظة"، وتتخذ قرارات بناءً على نموذج الآلية المُدمجة أو قواعد الاستدلال، وتُقدم تعليمات العمل المُثلى والأكثر دقة للمعدات المادية. وهكذا، أصبحت العلاقة بين البرمجيات والرقائق والمعدات الصناعية آنية ووثيقة ومُتشعبة.

يقوم البرنامج بالحساب من شريحة القيادة، "البرنامج+تُشغّل الرقائق الإلكترونية عمليات الأجهزة الطرفية للحاسوب وتتطور إلى برامج.+تقوم "الشريحة" بتشغيل المعدات المادية الصناعية ونظيرتها الرقمية بدقة، مما يجعل البرمجيات تلعب دورًا "تحديديًا" قويًا في المعدات المادية.أصبح تعريف البرمجيات الآن ظاهرة تقنية في الصناعة التحويلية: فالبرمجيات لا تحدد الأجزاء والمواد فحسب، بل تحدد أيضًا المنتجات والأدوات والعمليات والتجميع وخطوط الإنتاج وعمليات الإنتاج وسلاسل التوريد وسيناريوهات استخدام المنتج وصيانة المنتج وترقياته والعملاء والمبيعات والمؤسسات وكل شيء يمكن تعريفه.

4. التكامل الحقيقي بين المعلوماتية والمعلوماتية (حلقة البرمجيات المغلقة)

البتات تحتضن الذرات،ITيدا بيدOT، يدمج علم الفضاء الإلكتروني الفيزياء، وتتحكم التعليمات الرقمية التي يقدمها البرنامج الصناعي بدقة في المعدات المادية عبر الزمان والمكان.

"نموذج الذكاء ثلاثي الأجسام" لـ"ثورة الذكاء ثلاثي الأجسام""لقد منحتنا الدورتان الكبيرتان في البرمجيات إلهامًا جيدًا: يجب أن نعيد فهم البرمجيات من الدور الأساسي لتوليد المعرفة وتدفق المعرفة، وأن نفهم لماذا تعتبر برمجيات اليوم "حلقة مغلقة".كيان مادي ← جسم بشري واعٍ ← جسم افتراضي رقمي ← كيان ماديلقد أوضحت لنا هذه الدورة العظيمة بوضوح أنه خلال مئات آلاف السنين الماضية من التفاعل مع العالم المادي، راكم البشر كمًا هائلاً من المعرفة حول فهم العالم وتغييره. وعندما يتطور تفاعل جسمين (كيان مادي، جسم بشري واعٍ) إلى تفاعل ثلاثة أجسام، يتغير الوضع الرتيب المتمثل في "جسمين بواجهة واحدة" بشكل جذري، ليتحول إلى وضع معقد يتمثل في "ثلاثة أجسام بثلاث واجهات".

كيان مادي ← جسم بشري واعٍ ← جسم افتراضي رقمي ← كيان ماديتُعدّ الدورة الكبرى في الواقع دورة معرفية بالغة الأهمية. فهي تُشكّل حلقة مغلقة للبرمجيات، والسبيل الوحيد للانتقال من البرمجيات التقليدية إلى البرمجيات الصناعية. كما أنها أصل دلالة تعريف البرمجيات.

بدمج الآراء التي طرحها الدكتور آن شياوبينغ، العضو التنفيذي في مؤتمر المئة لتكنولوجيا المعلومات، في مقالته "صناعة المستقبل من منظور البرمجيات"، يقدم المؤلف حلقة مغلقة منطقية لتحقيق تمكين البرمجيات وتفعيلها استنادًا إلى دورة تدفق المعرفة للنموذج الذكي ثلاثي الأجسام: تشغيل العالم المادي ← تنظيم التشغيل (المُرتبط بأنشطة الوعي البشري) ← النمذجة المنتظمة ← خوارزمية النموذج ← ترميز الخوارزمية (الدخول إلى الجسم الافتراضي الرقمي) ← برمجية الكود ← تحسين البرمجيات لتشغيل العالم المادي (والسلوك البشري)، كما هو موضح في الشكل.3مبين.

صورة3 من نموذج ذكي ثلاثي الأجسام إلى نموذج معرف بالبرمجيات

في الصورة3في حلقة منطقية مغلقة، نقوم بفرز وتلخيص المعرفة التي تراكمت لدى البشر من خلال تفاعلهم طويل الأمد مع العالم المادي، ونحدد قواعد تشغيل هذا العالم (بما في ذلك المواد والمعدات وغيرها)، ثم نقوم برقمنة هذه المعرفة، ووضع قواعد للتدفق التلقائي للبيانات الرقمية باستخدام برمجيات صناعية، ثم نستخدم هذه البيانات المتدفقة تلقائيًا لنقل هذه المعرفة إلى أي مكان مطلوب، مما يوفر للآلات أو الأفراد معلومات دقيقة وشاملة. في ظل عدم اليقين داخل النظام وخارجه، وسيناريوهات العمل المعقدة، وقيود الموارد المحدودة، ومن خلال التكرار المستمر للعملية الذكية المتمثلة في "إدراك الحالة، والتحليل في الوقت الفعلي، واتخاذ القرارات المستقلة، والتنفيذ الدقيق، والتحسين المستمر"،قم بتوفير البيانات الصحيحة، بالإصدار الصحيح، للأشخاص والآلات المناسبة في الوقت المناسب، حتى تتمكن من القيام بالأمور بشكل صحيح وأمثل من المرة الأولى، بل وحتى القيام بها بشكل أفضل في المرة القادمة..(مؤلف1997ترجمة السنة شركة بوينغيوجدDCAC/MRMمعلومات المشروع، بما في ذلك "4فرديحق":البيانات الصحيحة،النسخة الصحيحة،الحق الوقت،الشخص المناسب،(مُجمّع من معناه الأصلي)

إنّ دخول عالم الواقع الافتراضي الرقمي بالمعرفة البشرية، واستخدام الواقع الافتراضي الرقمي كمفهوم أساسي لتعريف البرمجيات، مع التركيز على خصائص "الحلقة المغلقة" للبرمجيات الحالية التي تختلف عن البرمجيات التقليدية، يُمثّل جوهر التصنيع الذكي، حيث يُتيح التحكم الدقيق في شكل المعدات الآلية والبنية المجهرية للمواد من خلال تدفق البيانات المُعرّف برمجياً. لم تعد البرمجيات اليوم تقتصر على مساعدة الإنسان في اتخاذ القرارات، بل أصبحت تعمل بشكل مستقل، متجاوزةً بذلك قدرات الإنسان./يتحكم الدماغ البشري بشكل مباشر في تشغيل الأجهزة المادية.

يشكل نظام الحلقة المغلقة للبرمجيات تكاملاً حقيقياً بين المعلوماتية والمعلوماتية، مما يخلق تصنيعاً ذكياً./التقنيات المُمكّنة للإنترنت الصناعيCPS(أنظمة الفيزياء السيبرانية). تحت تأثير تعريف البرمجيات،CPSيُمكنها التحكم بدقة في موضع كل ذرة من ذرات المادة والموضع النسبي بين الذرات (الشبكة البلورية)، والتحكم بدقة في كل جزء مصبوب والموضع النسبي بين كل جزء، والتحكم بدقة في تشغيل كل آلة ومعدات ودورتها ووقتها واستهلاكها للطاقة. وقد أصبح هذا الهدف الأهم للثورة الصناعية الجديدة.

5. تحسين تخصيص موارد التصنيع على نطاق واسع

بالاعتماد على الإنترنت الصناعي، يمكننا تحقيق التوزيع الأمثل لموارد التصنيع في مجالات متعددة بدلاً من مجال واحد، وعلى نطاق واسع بدلاً من نطاق ضيق.

يوجد2017السنة11هلال27أصدر مجلس الدولة الياباني "حول تعميق الإنترنت"+تنص "الآراء التوجيهية بشأن تطوير الإنترنت الصناعي لصناعة التصنيع المتقدمة" على ما يلي:الإنترنت الصناعي هو ثورة صناعية جديدة تتميز بالرقمنة والشبكات والذكاء.البنية التحتية الحيويةتسريع تطويرهيساهم في تسريع تطوير التصنيع الذكيبمدى أوسع، وكفاءة أعلى، ودقة أكبرتحسين تخصيص موارد الإنتاج والخدماتتعزيز تحويل وتطوير الصناعات التقليدية، وإيجاد تقنيات جديدة، ونماذج أعمال جديدة، ونماذج جديدة، وتوفير زخم جديد لبناء قوة تصنيعية.

"في الماضي20في عام 2016، قامت الشركات بتطبيق العديد من التقنيات الرقمية/لقد دمجت مشاريع تحويل المعلومات العديد من أنظمة معلومات المؤسسات، ولكن نطاق عملها غالباً ما يكون "مصنع واحد، ورشة عمل واحدة"، ويقتصر التخصيص الأمثل لموارد التصنيع على المناطق المحلية./ضمن النطاق المحدود لهذه المؤسسة. أما بالنسبة لموارد التصنيع التي تتطلب تحسينًا واسع النطاق للتكوين، فغالبًا ما لا توجد حلول جيدة بسبب القيود الشديدة المتعلقة بالوقت والمساحة.

يهدف الإنترنت الصناعي إلى تحقيق "نطاق أوسع، وكفاءة أعلى، ودقة أكبر".تحسين تخصيص موارد الإنتاج والخدماتتُعدّ "الشبكة الصناعية الجديدة المنبثقة عن" البنية التحتية الأساسية لتطبيق التصنيع الذكي. ويساعد الإنترنت الصناعي الشركات على تحقيق اختراقات كبيرة.لقد اخترق "الجدار" غير المرئي وغير الملموس والذي لا يمكن تجاوزه بين العالم المادي والعالم الرقمي قيود الزمان والمكان التي كانت تقيد المؤسسات بشدة في الماضي.

تُعد منصة الحوسبة السحابية الصناعية المرحلة الأولية والشكل الأساسي للإنترنت الصناعي.يُتيح التشغيل التدريجي لأدوات البحث والتطوير، وأنظمة الأعمال الأساسية، والمعدات الرئيسية، وغيرها من مكونات المؤسسة على الحوسبة السحابية، تعظيم سهولة التكامل بين مختلف الأنظمة ضمن بنية سحابية موحدة، مما يسمح بتدفق البيانات بسلاسة وتلقائية بين الأنظمة المختلفة عبر السحابة، ويعزز الترابط والتوافق بينها. ولا يقتصر الأمر على تحسين كفاءة العمليات وتطبيق إدارة مُحسّنة فحسب، بل يُسهم أيضًا في ترشيد تخصيص موارد المؤسسة على نطاق واسع، وبالتالي تحقيق فوائد اقتصادية ورفع مستوى الإدارة الشاملة للمؤسسة. واليوم، تُثبّت معظم منصات الإنترنت الصناعية على سحابات خاصة أو عامة أو هجينة.

مع دخول المزيد من العناصر الصناعية إلى الإنترنت الصناعي، ستصبح معظم سلاسل التوريد جزءًا من الإنترنت الصناعي أيضًا.IBMأظهر تقرير صادر أنه في بيئة "سلسلة التوريد المحددة بالبرمجيات"، في ظل منصة الإنترنت الصناعي والصناعيالتطبيق "App"بدعم من90%، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف تشغيل وإدارة الأعمال.

لقد تم استخدام الإنترنت الصناعي لربط العناصر الصناعية على نطاق واسع وحقق العديد من النتائج الملموسة: على سبيل المثال، تقوم "منصة الإنترنت الصناعية لصناعة الطاقة الجديدة" التي طورتها شركة تشينغهاي غوديان للطاقة الخضراء بالوصول إلى البيانات كل ثانية على مستوى الإدراك.حوالي 3600 صنف،28ترتبط محطة الطاقة بالمنصة وتحقق "عدم وجود أحد في الخدمة وقلة عدد الأشخاص في الخدمة" من خلال المراقبة المركزية، مما يوفر تكاليف موظفي التشغيل لشركات توليد الطاقة.40%؛شركة يويه هي شركة في شاندونغ تقوم بإنتاج300قامت شركات الصلب التي تنتج 10,000 طن بتنفيذالأمورمنصة الإنترنت الصناعية، تم توفير عام واحد4000عشرة آلاف يوان؛ستقوم شركة أورينتال غوكسين بتصنيع منتجات محلية1000في فرن صهر الحديد310ترتبط القاعدة بمنصة الربط الذكي للبيانات الضخمة لصناعة الحديد لتقليل استهلاك الطاقة في عمليات الصهر.3%~10%،تحسين إنتاجية العمل5%أعلاه، تقليل حوادث السلامة60%بعد أن قامت شركة Shugen Internet بتطبيق منصة Genyun Industrial Internet لشركة تصنيع معدات آلات قولبة الحقن، تم "اكتشاف" عطل في معدات المصنع.-تبدأ فترة الاستجابة من1تم تخفيض ساعات العمل وما فوق إلى15في غضون دقائق، تقصير وقت الاستجابة75%، يتم تقصير وقت الوصول50%وتوفير الشفافية للعملاء في عملية المعالجة لتحسين رضا العملاء.50%أعلاه؛ مصنع سجائر كوجينغ يبني مصنعًا رقميًا للسجائر يعتمد على منصة جوبيتر الصناعية للإنترنت من هوالونغ شيندلر، بمعدل تشغيل فعال من89%يرتفع إلى96%يستهلك مخزون قطع الغيار الأموال من1.2100 مليون/السنة تقع على0.38100 مليون/كل عام100تكلفة 10,000 صندوق كبير أقل من تكلفة الشركات ذات الحجم نفسه0.6100 مليون/السنةقامت شركة بكين زيتونغ بتطبيق نظام الإنترنت الصناعي زيتونغ لمجموعة ألبان لتحسين كفاءة الآلات.15%، يتم تقليل وقت تتبع الجودة من ساعات إلى دقائق، وتزداد فعالية تحليل الجودة.50%انخفض عدد موظفي الفحص الإحصائي في الورشة50%انخفاض في الإنتاج وتسجيل العمالة80%،إلخ.

إن ربط العوامل الصناعية واسعة النطاق يمنح المؤسسات إمكانية تحسين تخصيص موارد التصنيع على مستوى النظام الكبير، وبالتالي الحصول على قدرات أفضل في إدارة ومراقبة الشركات، مما يعزز بشكل فعال تحول المؤسسات وتطويرها.

6. ملخص

لقد جلبت الثورة الصناعية الجديدة التي تميزت بالذكاء فرصًا غير مسبوقة للتحول الصناعي العالمي والتحديث، ووفرت قوة دافعة هائلة، وأوجدت عددًا لا يحصى من التقنيات الجديدة والنماذج الجديدة وأشكال الأعمال الجديدة، كما أنتجت العديد من خصائص العصر الصناعي الجديد.

استنادًا إلى سنوات عديدة من الملاحظة والبحث الدقيق الذي أجراه المؤلف حول الثورة الصناعية الجديدة في العديد من البلدان، وجدت أن العديد من خصائص العصر الصناعي الجديد، والتي يبلغ عددها المئات، يمكن تلخيصها في هذه الخصائص الخمس:
⑴ يتحول "الذكاء البشري" إلى "الفطنة" - تستمر المعرفة البشرية في دخول البرمجيات، ويتحول حامل المعرفة من المعرفة القائمة على الكربون بشكل أساسي إلى المعرفة القائمة على السيليكون بشكل أساسي، وتزداد الإنتاجية الرقمية بشكل كبير؛
⑵ انخفاض تكلفة أجهزة الاستشعار وانتشارها - تضيف أجهزة الاستشعار "ميزات" إلى الآلات، وتعزز بشكل كبير قدرات الإدراك الآلي، وتسرع رقمنة معلومات الفضاء المادي؛
⑶ التصنيع المُعرّف بالبرمجيات - تصبح البرمجيات الصناعية بمثابة عقل وخوارزمية الآلة/تزداد قوة الحوسبة بشكل كبير، وتحدد البرمجيات المواد/مكون/التمثيل المكاني الزمني للنظام؛
⑷ التكامل الحقيقي بين الاثنين (حلقة مغلقة للبرمجيات) - البتات تحتضن الذرات،ITيدا بيدOT، فيزياء الاندماج السيبراني، التعليمات الرقمية التي يقدمها البرنامج تتحكم بدقة في المعدات المادية عبر الزمان والمكان؛
⑸ تحسين تخصيص موارد التصنيع على نطاق واسع - استنادًا إلى الإنترنت الصناعي، تحقيق التخصيص الأمثل لموارد التصنيع في مجالات متعددة بدلاً من مجال واحد، وعلى نطاق واسع بدلاً من نطاق صغير.

لا يمكن تطبيق التصنيع الذكي في المؤسسات دون توضيح الخصائص الأساسية للثورة الصناعية الجديدة. إن الفهم الواضح للخصائص الأساسية الخمس المذكورة أعلاه يمكّن الشركات من الانطلاق بقوة في مجال التصنيع الذكي في أسرع وقت ممكن.

هذه المقالة مقتبسة من "تشاو مينندعم حماية حقوق الملكية الفكرية، لذا يُرجى ذكر المصدر الأصلي والمؤلف عند إعادة النشر. في حال وجود أي انتهاك، يُرجى التواصل معنا لحذف المحتوى.