انقلاب صنعتی در اواخر قرن هجدهم و اوائل قرن نوزدهم در بازه زمانی۱۷۶۰ تا ۱۸۴۰ در انگلستان آغاز شد و به تدریج به سایر نقاط جهان گسترش یافت . این دوره را بعنوان انقلاب صنعتی اول میشناسیم. مشخصه آن ، مکانیزه شدن تولید به ویژه در صنعت نساجی و استفاده از نیروی بخار که بعنوان منبع انرژی جدید شناخته میشد. انقلاب دوم صنعتی در اواخر قرن نوزدهم و اوائل قرن بیستم در بازه زمانی ۱۸۷۰ تا ۱۹۱۴ به وقوع پیوست و با دو پدیده دورانساز شناخته میشود. تولید انبوه با بهره گیری از خطوط مونتاژ و صنعت برق. انچه امروز بعنوان تولید صنعتی شناخته میشود ( تولید انبوه با بهرهگیری از مزیت تکرار ) براساس خطوط تولید مجهز است. در شرایط تولید انبوه با تمرکز منابع قابل توجه، امکان توسعه فنآوری و طراحی ابزارها و نرم افزارهای پیشرفته برای طراحی خطوط تولید و نیز مدیریت بهینه خطوط تولید فراهم شده است. برای توسعه صنعتی ساختمان، جامعه مهندسی ساختمان کشور نیازمند انتقال دانش و فناوری موجود از بخش صنعت به بخش ساختمان است. همکاری با متخصصان بخش صنعت و شناخت تولید صنعتی بعنوان یک روش تولید، با همه دانش و فنآوری گسترده ای که در بخش صنعت در سطح جهان متبلور شده، نیاز امروز جامعه مهندسی ما است. در این رابطه با چند پرسش از Chat GPT سعی کرده ایم به بخشی از امکانات پیش گفته نزدیک شویم .
س : تولید صنعتی و بهرهگیری از مزیت تکرار به معنی استفاده از فرآیندهای قابل تکرار و بهینه برای تولید محصولات به تعداد زیاد با هزینه کمتر است . این رویکرد در طول زمان با توسعه تکنولوژی و نوآوریهای صنعتی تکامل یافته است. در اینجا تاریخچه این تغییرات را از سال ۱۹۰۷ به بعد بررسی کنیم:
۱ -۱۹۰۷ آغاز تولید انبوه:
در این دوره، مدلهای تولید بهویژه در صنایع خودروسازی با استفاده از طراحی خط تولید معرفی شدند. هنری فورد با راهاندازی خط تولید متحرک برای خودروی مدل T، امکان تولید انبوه را با هزینه کمتر فراهم کرد. این نوع تولید به مزیت تکرار دست یافت، بهگونهای که تولید تعداد زیادی خودرو در مدت کم و قیمت مناسب و با کیفیت ثابت امکانپذیر شد.
۲.دهههای ۱۹۲۰ تا ۱۹۵۰ – توسعه فناوری و نرمافزارهای صنعتی:
در این دوره، کارخانهها به تدریج از ابزارهای مکانیکی پیچیدهتر و با اتوماسیون استفاده کردند. ابزارهای دقیقتر و سیستمهای مدیریتی برای بهینهسازی تولید به کار گرفته شد. این فرآیندها باعث شد که با تکرار در تولید محصولات بهویژه در مقیاسهای بزرگتر تولید بهره ور و کیفی میسر شود. در این زمان، آغاز استفاده از ماشینآلات دیجیتال و محاسبات برای نظارت و برنامهریزی تولید در صنایع مختلف شروع شد.
۳.دهه ۱۹۶۰ – استفاده از رایانهها در صنعت:
در این دهه، انقلاب رایانهای به صنایع وارد شد و استفاده از نرمافزارهای صنعتی آغاز گردید. شرکتها بهویژه در صنایع خودروسازی و الکترونیک از سیستمهای کامپیوتری برای طراحی محصولات و برنامهریزی تولید استفاده کردند. این نرمافزارها بهویژه در شبیهسازی فرآیندهای تولید و کاهش هزینههای تولید بسیار مؤثر واقع شدند.
۴.دهه ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ – ظهور اتوماسیون و روباتیک:
با پیشرفتهای جدید در فناوریهای روباتیک و سیستمهای اتوماسیون، تولید صنعتی به مرحلهای رسید که تکرار آن بدون دخالت انسان امکانپذیر شد. این تکنولوژیها توانستند خطاها را کاهش داده و دقت و سرعت تولید را بالا ببرند. نرمافزارهای مدیریت تولید بهگونهای بهبود یافتند که امکان تحلیل دادهها در زمان واقعی فراهم شد و عملکرد کارخانهها بهطور قابلتوجهی بهبود یافت.
۵.دهه ۲۰۰۰ به بعد – تولید دیجیتال و اینترنت اشیاء (IoT):
در این دوره، با گسترش اینترنت و ارتباطات دیجیتال، مفهوم “فابریکاهای هوشمند” مطرح شد. استفاده از فناوریهای اینترنت اشیاء، دادههای بزرگ (Big Data) و یادگیری ماشین (Machine Learning) امکان تحلیل و بهینهسازی فرآیندهای تولید را در سطح بسیار بالایی فراهم کرد. همچنین نرمافزارهای مدیریت تولید بهطور مداوم بهبود یافتند تا امکان نظارت و پیشبینی مشکلات در خطوط تولید بهطور لحظهای فراهم شود. این پیشرفتها در تولید صنعتی از سال ۱۹۰۷ به بعد باعث شدند که بهره گیری از مزیت تکرار به یک ویژگی کلیدی در صنایع مختلف تبدیل شود و به تولید محصولات با کیفیت بالا و هزینه کمتر منجر شود.
س : لیست فناورى ها ونرم افزار هائی که روش تولید صنعتى و فرا صنعتى را کارآمد کردند ارایه کنید .
فناوریها و نرمافزارهایی که باعث کارآمدتر شدن روشهای تولید صنعتی و فراصنعتی شدهاند، به طور کلی در دستههای مختلفی قرار میگیرند. این فناوریها نه تنها فرآیندهای تولیدی را بهینه کردهاند، بلکه باعث افزایش دقت، کاهش هزینهها و بهبود کیفیت محصولات شدهاند. در ادامه به برخی از مهمترین این فناوریها و نرمافزارها اشاره میکنم:
۱. اتوماسیون و روباتیک
•اتوماسیون صنعتی: استفاده از سیستمهای خودکار برای انجام وظایف تکراری در تولید. این فناوری امکان افزایش سرعت تولید و کاهش خطاها را فراهم کرده است.
•روباتهای صنعتی: روباتهای مجهز به حسگرها و الگوریتمهای هوش مصنوعی که در خط تولید برای انجام وظایف دقیق و تکراری مانند مونتاژ، جوشکاری و بستهبندی به کار میروند.
۲. سیستمهای تولیدی قابل برنامهریزی (CNC)
•ماشینآلات CNC: دستگاههایی که از طریق برنامهریزی کامپیوتری میتوانند عملیات دقیق و تکراری بر روی مواد مختلف انجام دهند. این سیستمها به دقت بالا در تولید قطعات پیچیده کمک میکنند.
۳. سیستمهای مدیریت تولید (ERP)
•نرمافزارهای (ERP) Enterprise Resource Planning : نرمافزارهایی که برای مدیریت و یکپارچهسازی فرآیندهای مختلف کسبوکار از جمله تولید، مالی، موجودی، منابع انسانی و غیره استفاده میشوند. این سیستمها به کارایی و هماهنگی بیشتر در تولید کمک میکنند.
•SAP ERP: یکی از معروفترین نرمافزارهای ERP که به طور گسترده در صنایع مختلف برای مدیریت منابع، تولید و توزیع استفاده میشود.
۴. مدیریت چرخه عمر محصول (PLM)
•نرمافزارهای PLM: این نرمافزارها برای مدیریت تمام مراحل عمر یک محصول از طراحی تا تولید، نگهداری و حتی از رده خارج شدن استفاده میشوند. نرمافزارهایی مانند Siemens Teamcenter یا Autodesk Vault در این دسته قرار دارند.
۵. شبیهسازی و مدلسازی
•نرمافزارهای شبیهسازی: این نرمافزارها به مهندسان امکان میدهند تا فرآیندهای تولید را پیش از اجرای واقعی شبیهسازی کنند. این شبیهسازیها کمک میکنند تا از خطاهای احتمالی جلوگیری شود و فرآیندهای تولید بهینه شوند.
•AutoCAD, SolidWorks, ANSYS: نرمافزارهایی که برای طراحی و شبیهسازی استفاده میشوند.
۶. مدیریت دادههای تولید (Big Data & Analytics)
•Big Data: استفاده از دادههای بزرگ برای تحلیل و بهینهسازی فرآیندهای تولید. سیستمهای مدیریت داده میتوانند الگوهای تولید را شبیهسازی و پیشبینی کنند و به تصمیمگیرندگان در بهبود کارایی کمک کنند.
•Power BI و Tableau: نرمافزارهای تحلیل داده که به مدیران کمک میکنند تا وضعیت تولید را در زمان واقعی پیگیری و تحلیل کنند.
۷. اینترنت اشیاء (IoT)
•IoT در تولید: استفاده از دستگاهها و ماشینآلات متصل به اینترنت که به صورت خودکار دادهها را جمعآوری و ارسال میکنند. این فناوری میتواند وضعیت دستگاهها، کیفیت محصول و عملکرد خطوط تولید را به صورت لحظهای کنترل کند.
•Siemens MindSphere: یک پلتفرم IoT برای نظارت و مدیریت فرآیندهای صنعتی در زمان واقعی.
۸. چاپ سهبعدی (۳D Printing)
•چاپ سهبعدی: این فناوری برای تولید قطعات پیچیده به صورت مستقیم از مدلهای دیجیتال استفاده میشود و قابلیتهای تولید شخصیسازی شده و تولید قطعات سفارشی را فراهم میکند.
•Stratasys و ۳D Systems از شرکتهای برجسته در این زمینه هستند.
۹. فناوریهای هوش مصنوعی و یادگیری ماشین (AI & ML)
•یادگیری ماشین در تولید: استفاده از الگوریتمهای هوش مصنوعی برای پیشبینی و بهینهسازی فرآیندهای تولید. این فناوریها میتوانند به تشخیص نقصها، پیشبینی خرابیها و مدیریت موجودی کمک کنند.
•Google AI و IBM Watson از ابزارهای پیشرفته در این حوزه هستند.
۱۰. سیستمهای مدیریت زنجیره تأمین (SCM)
•نرمافزارهای SCM: این سیستمها برای مدیریت و بهینهسازی زنجیره تأمین تولید به کار میروند و به کاهش هزینهها و زمان تولید کمک میکنند.
•Oracle SCM Cloud و SAP Integrated Business Planning از شناختهشدهترین سیستمهای مدیریت زنجیره تأمین هستند.
۱۱. واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR)
•واقعیت افزوده و مجازی: این فناوریها برای آموزش کارکنان، شبیهسازی فرآیندهای تولید و بهبود طراحی محصول بهکار میروند.
•Microsoft HoloLens و Oculus VR نمونههایی از فناوریهای واقعیت افزوده و مجازی در صنعت هستند.
این فناوریها و نرمافزارها بهطور چشمگیری در بهبود فرآیندهای تولید صنعتی و فراصنعتی نقش دارند و باعث افزایش بهرهوری، کاهش هزینهها و بهبود کیفیت محصولات شدهاند.
س :لیست فناوریها و نرم افزارها را با نام پیشنهاد دهندگان در مراحل تاریخى زیر ارائه کنید؟
– مرحله اول ، ١٩٠٧ تا ١٩۴۵ آغاز عصر صنعتى شدن تولید .
– مرحله دوم ، ١٩۴۵ تا ١٩٧٠ عصر اتوماسیون ، ماشینهاى cnc و تولید نیمه خودکار
– مرحله سوم ، عصر دیجیتالى شدن تولید ، ١٩٧٠ تا ٢٠٠٠
– مرحله چهارم ، عصر تولید هوشمند و دیجیتال ، از سال ٢٠٠٠ تا کنون .
در ادامه، لیستی از فناوریها و نرمافزارها و نام پیشنهاددهندگان آنها در مراحل تاریخی مختلف عصر صنعتی شدن تولید تا دوران تولید هوشمند و دیجیتال از سال ۱۹۰۷ تا کنون آمده است:
مرحله اول: ۱۹۰۷ تا ۱۹۴۵ – آغاز عصر صنعتی شدن تولید
در این مرحله، تمرکز بر فرآیندهای تولید انبوه و استفاده از ابزارهای مکانیکی و فرآیندهای تکراری بود.
فناوریها و نوآوریها:
•خط تولید متحرک (Henry Ford, 1913): هنری فورد با معرفی خط تولید متحرک برای تولید خودروی مدل T، انقلابی در تولید صنعتی به وجود آورد که امکان تولید انبوه با هزینه پایین را فراهم کرد.
•تولید انبوه و استانداردسازی قطعات (Frederick Taylor, 1911): فردریک تیلور با اصول مدیریت علمی، فرآیندهایی را برای افزایش کارایی تولید پیشنهاد کرد.
•ماشینآلات مکانیکی: استفاده از ماشینآلات مکانیکی برای تولید انبوه و ابزارهای دستی برای انجام فرآیندهای تولیدی بهویژه در صنایع خودروسازی و فلزات.
نرمافزارها:
در این دوره نرمافزارهای کامپیوتری وجود نداشتند، اما سیستمهای دستی برای برنامهریزی تولید و کنترل کیفیت به کار میرفتند.
مرحله دوم: ۱۹۴۵ تا ۱۹۷۰ – عصر اتوماسیون، ماشینهای CNC و تولید نیمهخودکار
این دوره با پیشرفت در تکنولوژیهای اتوماسیون، اولین دستگاههای CNC و شروع اتوماسیون در صنایع بزرگ همراه بود.
فناوریها و نوآوریها:
•اتوماسیون صنعتی (W. Edwards Deming, 1950s): وودرو ای. دمنگ، که در این دوره به معرفی مفهوم کیفیت و بهرهوری در تولید پرداخت، تأثیر زیادی بر توسعه اتوماسیون و بهبود کیفیت در تولید داشت.
•ماشینآلات CNC (John T. Parsons, 1950s): جان تی پارسونز با توسعه ماشینهای کنترل عددی کامپیوتری (CNC) انقلابی در دقت و اتوماسیون ماشینآلات صنعتی ایجاد کرد.
•سیستمهای خودکار (George Devol & Joseph Engelberger, 1956): جورج دول و جوزف انگلبرگر با معرفی روباتهای صنعتی، به خودکارسازی فرآیندهای تولید کمک کردند.
نرمافزارها:
•در این دوره، نرمافزارهای ابتدایی برای برنامهریزی تولید و کنترل کیفیت در سطح محدود و بیشتر دستی توسعه یافتند.
مرحله سوم: ۱۹۷۰ تا ۲۰۰۰ – عصر دیجیتالی شدن تولید
این مرحله با استفاده از رایانهها و فناوریهای دیجیتال برای طراحی و مدیریت تولید همراه است.
فناوریها و نوآوریها:
•سیستمهای CAD/CAM (Ivan Sutherland, 1963 برای CAD و Patrick Hanratty, 1965 برای CAM): ایوان ساترلند با معرفی CAD (طراحی به کمک رایانه) و پاتریک هنراتی با معرفی CAM (ساخت به کمک رایانه)، طراحی و تولید را بهشدت تغییر دادند.
•اتوماسیون با استفاده از روباتهای دیجیتال (Unimation): در این دوران، روباتهای صنعتی که از برنامههای کامپیوتری برای کنترل عملکردهای خود استفاده میکردند، بهطور گسترده در صنایع مختلف به کار گرفته شدند.
•سیستمهای ERP (SAP, 1972): سیستمهای برنامهریزی منابع سازمانی (ERP) برای مدیریت فرآیندهای تولید، مالی، و منابع انسانی بهطور گسترده در صنایع استفاده شدند. شرکت SAP با ایجاد این نرمافزارها در این دوران پیشرو بود.
نرمافزارها:
•AutoCAD (1982): نرمافزاری برای طراحی مهندسی که در طراحی صنعتی و مهندسی بهویژه در بخشهای ساخت و ساز و ماشینآلات استفاده شد.
•ERP systems: نرمافزارهایی که به شرکتها کمک کردند تا فرآیندهای مختلف خود را بهطور یکپارچه و با استفاده از کامپیوتر مدیریت کنند. SAP یکی از نرمافزارهای برجسته در این دوره بود.
مرحله چهارم: از ۲۰۰۰ تا کنون – عصر تولید هوشمند و دیجیتال
در این مرحله، تکنولوژیهای پیشرفته مانند اینترنت اشیاء، دادههای بزرگ، یادگیری ماشین و هوش مصنوعی به تولید وارد شدند.
فناوریها و نوآوریها:
•اینترنت اشیاء (IoT) (Siemens MindSphere, 2015): با گسترش ارتباطات اینترنتی، سیستمهای اینترنت اشیاء برای نظارت و مدیریت فرآیندهای تولید و جمعآوری دادهها از دستگاهها به کار گرفته شدند.
•فناوریهای هوش مصنوعی و یادگیری ماشین (IBM Watson, 2011): IBM Watson و دیگر سیستمهای هوش مصنوعی به کارخانهها این امکان را دادند که از دادهها برای پیشبینی خرابیها و بهینهسازی تولید استفاده کنند.
•چاپ سهبعدی (۳D Printing) (Stratasys, 1988): فناوری چاپ سهبعدی در تولید قطعات پیچیده، کاهش هزینهها و شخصیسازی محصولات به کار میرود.
نرمافزارها:
•MES (Manufacturing Execution System) (Siemens, 2000s): این سیستمها برای نظارت و مدیریت دقیقتر خطوط تولید در زمان واقعی توسعه یافتند.
•Big Data Analytics (Google, 2000s onwards): ابزارهایی مانند Google BigQuery و Apache Hadoop برای تجزیه و تحلیل دادههای بزرگ بهمنظور بهینهسازی فرآیندهای تولید و تحلیل رفتار مصرفکنندگان استفاده شدند.
•PLM (Product Lifecycle Management) (Siemens Teamcenter, 2000s): نرمافزارهای مدیریت چرخه عمر محصول به مدیران این امکان را میدهند که فرآیندهای طراحی، تولید و نگهداری محصول را بهطور جامع مدیریت کنند.
نتیجهگیری:
در این مراحل تاریخی، فناوریهای مختلف و نرمافزارها بهطور مستمر فرآیندهای تولید را بهینه کردهاند و بهویژه در دو دهه اخیر، با پیشرفتهای قابل توجهی در زمینه هوش مصنوعی، اینترنت اشیاء و دادههای بزرگ، عصر جدیدی در تولید هوشمند و دیجیتال به وجود آمده است.
oس : نرم افزارهایى مثل SWOT ; BSC; AHP ; Fuzzy Logic و بسیارى دیگر چه جایگاهى دارند؟ ظرفیتهاى علم سمانتیک چه؟
نرمافزارهایی مانند SWOT, BSC, AHP, Fuzzy Logic و دیگر ابزارها، همگی نقش مهمی در بهبود فرآیندهای مدیریتی و تصمیمگیری در صنایع و کسبوکارها دارند. این ابزارها به تحلیل دادهها، شبیهسازی فرآیندها و بهبود عملکرد سازمانها کمک میکنند. همچنین، ظرفیتهای علم معنایی (Semantic Science) در توسعه نرمافزارها و فرآیندهای تولید و مدیریتی میتواند به کارایی بیشتر در تحلیل و تصمیمگیری کمک کند. در ادامه به جایگاه هرکدام از این نرمافزارها و مفاهیم پرداخته میشود:
۱. SWOT (Strengths, Weaknesses, Opportunities, Threats)
جایگاه: این ابزار یکی از متداولترین روشها برای تحلیل وضعیت داخلی و خارجی یک سازمان است. SWOT به مدیران کمک میکند تا نقاط قوت و ضعف داخلی و همچنین فرصتها و تهدیدهای محیطی را شناسایی کنند.
نقش در تولید و مدیریت: در صنایع و تولید، تحلیل SWOT میتواند به شناسایی توانمندیها و محدودیتهای سازمان کمک کرده و راهکارهایی برای بهبود و توسعه فرآیندهای تولید ارائه دهد. بهعنوان مثال، تحلیل SWOT میتواند بر اساس دادههای تولید، مشکلات کیفی و رقابتی را شناسایی کند.
۲. BSC (Balanced Scorecard)
جایگاه: BSC یک چارچوب مدیریتی است که برای ارزیابی عملکرد سازمانها از چهار جنبه مختلف (مالی، مشتری، فرآیندهای داخلی، و یادگیری و رشد) استفاده میکند.
نقش در تولید و مدیریت: در تولید، این ابزار به سازمانها کمک میکند تا نه تنها به نتایج مالی خود توجه کنند، بلکه به عملکرد داخلی و مشتریان نیز نظارت داشته باشند. استفاده از BSC برای ارزیابی اهداف استراتژیک، ایجاد تعادل در عملکرد و ارزیابی پیشرفت پروژههای تولید مفید است.
۳. AHP (Analytic Hierarchy Process)
جایگاه: AHP یک روش تصمیمگیری چند معیاره است که به مدیران کمک میکند تا گزینههای مختلف را با توجه به معیارهای مختلف مقایسه و اولویتبندی کنند.
نقش در تولید و مدیریت: AHP بهویژه در انتخاب پروژههای بهینهسازی تولید، انتخاب تأمینکنندگان یا تخصیص منابع به بهترین گزینهها کمک میکند. این ابزار با استفاده از وزندهی به معیارهای مختلف (مثل هزینه، زمان، کیفیت) فرآیند تصمیمگیری را دقیقتر و قابلاطمینانتر میکند.
۴. Fuzzy Logic
جایگاه: منطق فازی به تصمیمگیری در شرایط نامشخص و مبهم کمک میکند. این فناوری بهویژه در زمانی که دادهها دقیق یا قطعی نیستند، کارآمد است.
نقش در تولید و مدیریت: در محیطهای تولید پیچیده و متغیر، منطق فازی میتواند برای پیشبینی خرابیهای ماشینآلات، کنترل کیفیت و شبیهسازی فرآیندها استفاده شود. مثلاً، در پیشبینی تولید و کنترل کیفیت، زمانی که مقادیر بهطور دقیق اندازهگیری نمیشوند، منطق فازی میتواند بهطور مؤثری در تصمیمگیریها دخالت کند.
ظرفیتهای علم سمانتیک (Semantic Science)
جایگاه و نقش: علم سمانتیک به تحلیل، درک و بهکارگیری معنا و مفاهیم در دادهها و اطلاعات میپردازد. در دنیای امروز، با استفاده از فناوریهای مبتنی بر سمانتیک، میتوان اطلاعات و دادههای پیچیده را بهطور بهینهتر و معنادارتر تجزیه و تحلیل کرد.
ظرفیتها در مدیریت تولید: در سیستمهای تولید هوشمند، علم سمانتیک میتواند به تحلیل و مدیریت دادهها کمک کند. برای مثال:
•Integration of Data: علم سمانتیک میتواند دادهها را از منابع مختلف (مثل سیستمهای ERP، MES، و IoT) یکپارچه کرده و بهصورت یکپارچهای قابل تجزیه و تحلیل کند.
•Improved Decision-Making: با استفاده از مدلهای سمانتیک، سیستمهای تصمیمگیری میتوانند از دادههای پیچیده بهطور معنادار استفاده کنند.
•Natural Language Processing (NLP): پردازش زبان طبیعی به سازمانها این امکان را میدهد که اطلاعات متنی (مثل گزارشها و یادداشتها) را تجزیه و تحلیل کنند و تصمیمات بهتری بگیرند.
•Enhanced Knowledge Representation: نمایهسازی دانش مبتنی بر سمانتیک میتواند در تصمیمگیریهای بهینهتر در مدیریت زنجیره تأمین، تولید و بهبود فرآیندها مفید باشد.
نتیجهگیری:
س :این نرمافزارها و فناوریها (SWOT, BSC, AHP, Fuzzy Logic) و ظرفیتهای علم سمانتیک در کنار هم به بهبود فرآیندهای تولید و تصمیمگیری در صنایع مختلف کمک میکنند. از تجزیه و تحلیل دادهها تا شبیهسازی فرآیندها، این ابزارها و فناوریها به سازمانها این امکان را میدهند که بهرهوری خود را افزایش دهند و به تصمیمات بهتری در فرآیندهای مدیریتی و تولیدی برسند.
گلوی بخش خصوصی زیر تیغ بیمه و مالیات










دیدگاهتان را بنویسید