در این قسمت، نقش کارخانه الکترونیک زیمنس آلمان در صنایع دیجیتال را بررسی می‌کنیم. این کارخانه اکنون از هر زمانی پایدارتر، رقابتی‌تر و الگویی برای کارخانه‌های دیگر است. ما با سه مهمان در این گفتگو همراه هستیم: استفان کروخ، مدیر بخش تولید جهانی زیمنس؛ کوین اُداناوان، بنیان‌گذار یک شرکت مشاوره؛ و مگنوس اداهلم، کارشناس دیجیتال‌سازی پایدار در زیمنس.
سلام به همه! اینجا پادکست صحبت از صنایع دیجیتال است، جایی که درباره تکنولوژی‌ها و روندهایی که شرکت‌های دیجیتال پایدار را به جلو می‌برند، گفتگو می‌کنیم. من کریس برو هستم و خوشحالم که همراه ما هستید.
در این قسمت قصد داریم کارخانه الکترونیک زیمنس در آلمان، یعنی کارخانه النگن، را معرفی کنیم. این کارخانه اکنون از همیشه پایدارتر و رقابتی‌تر است و به الگویی برای سایر کارخانه‌ها تبدیل شده است. پس همراه ما بمانید تا ببینید با دیجیتالی‌سازی چه دستاوردهایی حاصل شده است.
معرفی افراد شرکت‌کننده در پادکست
برای این بحث، سه مهمان ویژه داریم. اول از همه، مدیر بخش تولید جهانی کنترل حرکت در زیمنس، آقای استفان کروخ. سلام، استفان.
- سلام! خیلی خوشحالم که اینجا هستم.
همچنین همراه ما کوین اُداناوان، یکی از پیشگامان فناوری و بنیان‌گذار شرکت مشاوره‌ای یکم از این و اون است. کوین، حالت چطوره؟
- سلام کریس! سلام به همگی. عالی‌ام.
و همینطور مگنوس اداهلم، کارشناس شرکت دیجیتال پایدار در زیمنس نیز در کنار ماست. مگنوس، حالت چطوره؟
- خوبم، کریس. شما چطورید؟
- بسیار خوب، خیلی ممنون! خوشحالم که همه شما در اینجا حضور دارید.
امروز موضوعات زیادی برای بررسی داریم، پس اجازه دهید سریعاً وارد بحث صنایع دیجیتال شویم. شاید ابتدا بتوانیم به مخاطبان کمک کنیم که بفهمند “شرکت دیجیتال پایدار” دقیقاً چیست.
نقش زیمنس در صنایع دیجیتال
زیمنس سال‌هاست که در تلاش برای ایجاد شرکت‌های دیجیتال پایدار و صنایع دیجیتال است. به طور خلاصه، رویکرد ما جامع و کل‌نگر است؛ یعنی دنیای واقعی و دیجیتال را ترکیب می‌کنیم. ما چرخه عمر محصول و چرخه تولید را به گونه‌ای هماهنگ می‌کنیم که در تمام طول چرخه با هم تعامل داشته باشند. این کار امکان بهره‌برداری از داده‌های موجود را فراهم می‌کند، و ما با استفاده از این داده‌ها، فرآیندهای تولید را سرعت می‌دهیم و کیفیت محصولات را بهبود می‌بخشیم.
- ممکنه فقط یک سوال بپرسم؟ چه چالش‌هایی را می‌توانم با کارخانه‌ای که توصیف شرکت دیجیتال پایدار را دارد، بهتر حل کنم؟
شاید کوین بتواند به این سوال پاسخ دهد.
- کریس، اگر به دنیای امروز نگاه کنیم، به نظرم تاب‌آوری کسب‌وکار اصلی‌ترین عامل است. منظورم این است که چگونه می‌توانم چراغ‌ها را روشن نگه دارم؟ چگونه می‌توانم سودآور بمانم؟ وقتی به سرعت تغییرات نگاه می‌کنیم، نه فقط در فناوری بلکه در رویدادهای جهانی، شوک‌های زنجیره تأمین، و تغییر نظر مشتریان، همه چیز به توانایی پاسخگویی با کمترین ریسک ممکن بستگی دارد. و واقعاً، دیجیتالی‌سازی تنها راه برای پیوند همه این چیزها به هم است. از نحوه طراحی گرفته تا اجرای واقعی با داده‌های لحظه‌ای، کلید کار داده‌ها هستند. این توانایی برای واکنش در زمان تقریبا واقعی، همان چیزی است که شرکت دیجیتال پایدار به آن می‌پردازد.
این جالب است. و به نظر می‌رسد که دقیقاً این همان چیزی است که کارخانه الکترونیک در النگن نشان می‌دهد؛ کارخانه‌ای که واقعاً یک شرکت دیجیتال پایدار است.
شاید، استفان، شما بتوانید کمی درباره این کارخانه بگویید. یک معرفی سریع برای ما داشته باشید.
- ما در زیمنس برای کسب‌وکار کنترل حرکت تولید می‌کنیم. درایوها، مبدل‌های فرکانس و کنترل‌ها را تولید می‌کنیم. به طور کلی، ما الکترونیک قدرتی را که موتورهای الکترونیکی را در بسیاری از کاربردهای صنعتی به حرکت درمی‌آورد، تولید می‌کنیم. ما این کار را دهه‌هاست که انجام می‌دهیم. اما اخیراً، همانطور که کوین اشاره کرد، تاثیرات خارجی زیادی وجود دارد که ما را وادار می‌کند سریع‌تر و کارآمدتر باشیم تا بتوانیم رقابتی باقی بمانیم. و این دقیقاً چیزی است که در کارخانه الکترونیک النگن با استفاده از دوقلوهای دیجیتال، هوش مصنوعی، همگرایی IT و OT، و البته مقدار زیادی داده برای واکنش سریع و افزایش بهره‌وری، به دست آورده‌ایم.
مگنوس، باید به این کارخانه افتخار کنی.
بله، کاملاً همینطور است. من ۲۵ سال است که در این حوزه کار می‌کنم و در پروژه‌هایی که در کارخانه النگن و مرکز نمایشگاهی آن انجام شده، شرکت داشته‌ام. این کارخانه به‌واسطه دیجیتالی‌سازی عملی به الگویی واقعی تبدیل شده است. ما از نرم‌افزارها و راهکارهای اتوماسیون خودمان در کارخانه استفاده می‌کنیم که نشان‌دهنده کارآمدی و اثبات‌شده بودن این راهکارهاست. همان چالش‌هایی را داریم که بسیاری از شرکت‌ها با آن مواجه‌اند، و این تجربه به‌نظرم واقعاً فوق‌العاده است؛ ما اصطلاحاً می‌گوییم «شامپاین خودمان را می‌نوشیم» و این دقیقاً همان کاری است که در النگن انجام می‌دهیم.
آغاز تحول دیجیتال
فکر می‌کنم جالب است به این فکر کنیم که این کارخانه از چه زمانی آغاز به کار کرده است. این کارخانه مدت‌ها قبل از اینکه حتی بحث دیجیتالی‌سازی مطرح شود، وجود داشته و اکنون به عنوان کارخانه الگو در زمینه دیجیتالی‌سازی در زیمنس عمل می‌کند.
استفان، شاید بتوانی ما را در سفری به گذشته این کارخانه ببری و توضیح دهی که چگونه به این نقطه رسیدیم؟
بله، قطعاً. این کارخانه بیش از ۵۰ سال قدمت دارد و تاکنون تحولات بسیاری در زمینه محصولات و فرایندها را تجربه کرده است. تقریباً ۲۵ سال پیش، ما نیز مانند دیگر شرکت‌ها با رویکرد بهینه‌سازی ناب شروع به بهبود فرایندهایمان کردیم. اما از بیش از یک دهه گذشته، به سمت دیجیتالی‌سازی پیش رفتیم. همانطور که کوین اشاره کرد، ما این کار را فقط به‌خاطر علاقه به فناوری انجام نمی‌دهیم، در واقع ما عاشق فناوری هستیم، اما هدف اصلی ما افزایش سودآوری و بهره‌وری است. اقدامات معمولی مانند بهینه‌سازی ناب دیگر برای بهبود بهره‌وری، کیفیت و عملکرد تحویل کافی نبودند. دیجیتالی‌سازی واقعاً به ما کمک کرد تا کارخانه را به سطح جدیدی برسانیم.
نکته‌ای که برای من شخصاً بسیار شگفت‌انگیز است، سرعت فعلی این پیشرفت‌هاست. اگر به توسعه این کارخانه در ۵۰ سال گذشته نگاه کنید و جهش بزرگی که در ۱۰ سال اخیر داشتیم را ببینید، این واقعاً شگفت‌انگیز است. اکنون تقریباً به استفاده از ۱۰۰ ربات در کارخانه نزدیک شده‌ایم، الگوریتم‌های هوش مصنوعی زیادی داریم که مستقیماً در کارخانه فعال هستند، و تمام کف کارخانه به‌عنوان یک دوقلوی دیجیتالی در دسترس است که می‌توانیم آنچه در کارخانه اتفاق می‌افتد را مشاهده کنیم. سرعت تکامل این فناوری برای من همچنان حیرت‌آور است و هر روز سریع‌تر می‌شود.
در مورد اصطلاح “پروژه براون‌فیلد” باید گفت که این به معنای کارخانه‌ای است که تازه ساخته نشده و بسیاری از محدودیت‌ها مانند ماشین‌آلات موجود، ساختمان‌ها، زیرساخت‌ها و فناوری‌های قدیمی را دارد. این وضعیت تا حدی آزادی عمل در طراحی فرآیندها را محدود می‌کند و چالش‌های بیشتری در تطبیق فناوری‌های جدید به‌همراه دارد.
البته زیمنس همچنین کارخانه‌هایی دارد که از ابتدا به عنوان کارخانه‌های دیجیتال بومی طراحی شده‌اند. چند سال پیش، من در چین مدیر پروژه ساخت یک کارخانه دیجیتال بومی بودم. ساخت یک پروژه گرین‌فیلد (محل جدید) فرصتی استثنایی است زیرا بدون محدودیت‌های زیرساختی می‌توان از آزادی عمل بیشتری بهره برد و فرآیندها را از ابتدا به بهترین شکل ممکن طراحی کرد.
اما یکی از مواردی که برای من در النگن خیلی جالب بود، ترکیب فناوری‌های قدیمی و جدید برای ایجاد دوقلوی دیجیتال در محیط براون‌فیلد بود. آن‌ها از اسکن‌های لیزری و ابر نقاط برای مستندسازی تجهیزات قدیمی استفاده کرده‌اند و برای تجهیزات جدید، تمام دوقلوهای دیجیتال را به صورت نرم‌افزاری قبل از شروع کار در اختیار داشتند. سپس این موارد را با هم ترکیب کردند. من دو بار آنجا بودم؛ یک بار در جولای سال گذشته، و آن‌ها به من نشان دادند که چگونه قرار است خط تولید را در دوقلوی دیجیتال تغییر دهند. وقتی در فوریه به آنجا برگشتم، کل خط بدون هیچ‌گونه توقف، تغییر کرده بود. وقتی دوباره از آن‌ها پرسیدم، گفتند اگر دو ماه دیگر بیایی، باز هم تغییراتی خواهیم داشت.
مزایای سیستم خودکار
اینکه بتوان یک سیستم کاملاً خودکار را در مدت یک آخر هفته بازطراحی و بهینه‌سازی کرد، نشان‌دهنده همان انعطاف‌پذیری است. اگر یک کارخانه از ابتدا تا انتها دیجیتال نباشد، در این فرآیند دچار مشکل خواهد شد.
مگنوس، این همان چیزی است که شما هم به آن تأکید دارید، درسته؟ نظرتان چیست؟
- وقتی از النگن بازدید می‌کنید و افراد را برای اولین بار می‌بینید، تحت تأثیر گستره امکانات موجود قرار می‌گیرید. شما هر چیزی که یک مهندس می‌تواند آرزویش را داشته باشد، در اختیار دارید. افراد با دانشی بسیار بالا حضور دارند که می‌توانند به زبان ساده برای همه توضیح دهند. برای من، این مکان به معنای واقعی همه چیز را در خود دارد و ترکیب فناوری‌های جدید و قدیمی را می‌توان به وضوح مشاهده کرد. اینجا واقعاً جایی الهام‌بخش است.
استفان، قبلاً به ما در مورد چالش‌ها و موانع پروژه‌های براون‌فیلد توضیح دادید. وقتی شرکت‌ها برای دیجیتالی‌سازی به این مکان‌ها می‌آیند، با چه چالش‌هایی روبرو می‌شوند؟
- داده‌های زیادی وجود دارد که افراد از آن‌ها استفاده نمی‌کنند. برای شرکت‌های براون‌فیلد، توصیه من این است که ابتدا تا حد ممکن از داده‌های موجود استفاده کنند و به‌تدریج ببینند که چگونه می‌توان از آن‌ها برای بهبودهای سریع بهره برد. آن‌ها باید روی جمع‌آوری داده‌ها و ترغیب کارکنان برای پذیرفتن ریسک‌های جدید سرمایه‌گذاری کنند. همچنین، مهم است که روی بزرگ‌ترین مشکلات یا فرصت‌ها تمرکز کنند و کار را از همان جا آغاز کنند.
با توجه به تجربیاتی که در النگن دارید و در حال صحبت درباره یک شرکت دیجیتال واقعی هستیم، از چه فناوری‌هایی در اینجا استفاده کرده‌اید؟
- در ابتدا، ما از دوقلوی دیجیتال استفاده کردیم. اما تنها در بخش تولید از آن بهره نمی‌گیریم، بلکه برای طراحی محصول هم از آن استفاده می‌کنیم. این یک فرصت عالی برای ماست تا به‌صورت مجازی نمونه اولیه را طراحی کنیم و با تیم تحقیق و توسعه همکاری کنیم تا محصولاتی تولید کنیم که نه تنها نیازهای مشتری را برآورده کند، بلکه ساخت آن‌ها نیز آسان و خودکار باشد.
فناوری‌های استفاده شده در صنایع دیجیتال
می‌توانید مختصری درباره دیگر فناوری‌هایی که استفاده کرده‌اید صحبت کنید؟
- بله، قطعاً. اجازه دهید یک مثال مشخص از نحوه استفاده از هوش مصنوعی در کارخانه‌مان ارائه دهم. ما از الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای سیستم‌های تست خود استفاده می‌کنیم. گاهی اوقات، سیستم تست می‌گوید که محصول مشکل دارد، در حالی که در واقعیت محصول مشکلی ندارد. این نوع خطاها در بسیاری از کارخانه‌ها رخ می‌دهد و باعث ایجاد هزینه‌های اضافی در تولید می‌شود. حالا ما الگوریتم‌های هوش مصنوعی را آموزش می‌دهیم که دقیقاً تشخیص دهند آیا محصول سالم است یا خیر و این تصمیمات را در محیط تولید اتخاذ کنند.
شاید مثال دیگری که ترکیب دوقلوی دیجیتال و هوش مصنوعی را نشان می‌دهد هم مطرح کنم. وقتی می‌خواهید فرآیندهای تولید را خودکار کنید، چالشی وجود دارد که قطعات باید به‌شکلی منظم و مرتب در دسترس ربات‌ها قرار گیرند. قبلاً این امر چالش بزرگی برای اتوماسیون بود. اکنون ما این چالش را حل کرده‌ایم؛ ربات می‌تواند قطعات نامرتب را شناسایی و بردارد. برای این کار، ابتدا قطعات مجازی را در یک جعبه مجازی قرار دادیم و عکس‌های مجازی گرفتیم و الگوریتم هوش مصنوعی را با این تصاویر مجازی آموزش دادیم. حالا ربات می‌تواند قطعات نامرتب را از جعبه شناسایی و مونتاژ کند.
در حال حاضر تمرکز زیادی روی بازگرداندن تولیدات پیشرفته به آلمان و اروپا، یعنی به مناطقی با هزینه بالای نیروی کار وجود دارد. اما اکنون این کار با بهره‌وری بیشتری نسبت به زمانی که از پیمانکارهای خارجی استفاده می‌کردند، انجام می‌شود. آن‌ها با دارا بودن مالکیت فکری و پتنت‌های قوی در زمینه الکترونیک قدرت، تمام فرآیند طراحی را در قالب دوقلوی دیجیتال انجام دادند و تمام تجهیزات الکترونیکی را در کارخانه خودشان تولید می‌کنند.
در زمینه “شرکت دیجیتال پایدار”، من وقتی با مکس، یکی از مهندسان آنجا صحبت می‌کردم، متوجه شدم که چگونه هوش مصنوعی را برای آموزش ربات‌ها به‌کار گرفتند، به‌طوری که ربات می‌تواند قطعات نامرتب را از داخل یک جعبه شناسایی و بردارد. مکس توضیح داد که آن‌ها دیگر نیازی به استفاده از نگهدارنده‌های پلاستیکی ندارند، چرا که با کمک هوش مصنوعی ربات‌ها می‌توانند قطعات را از هر موقعیتی بردارند. این تغییرات نه تنها نیاز به تولید و حمل نگهدارنده‌های پلاستیکی را از بین برده، بلکه فضای انبار و هزینه‌های حمل‌ونقل را نیز کاهش داده است؛ از این رو، این رویکرد تأثیرات مثبتی از نظر پایداری دارد.
استفان، آیا می‌توانیم همچنان بر موضوع پایداری متمرکز بمانیم؟ کمی بیشتر در این مورد توضیح دهید.
- در واقع، ما این موضوع را از دو جنبه بررسی می‌کنیم. ابتدا، ما با جمع‌آوری داده‌ها شروع کردیم تا مصرف‌کنندگان اصلی انرژی را شناسایی کنیم و پس از شناسایی آن‌ها، اقدامات بسیار مشخصی برای کاهش مصرف انرژی اولیه انجام دادیم. به عنوان مثال، بهینه‌سازی سیستم‌های تهویه باعث شد مصرف انرژی در ساختمان‌های ما به میزان قابل‌توجهی کاهش یابد و تاکنون بیش از ۵۰ درصد از مصرف انرژی اولیه‌مان را کاهش داده‌ایم.
فرآیندهای صنایع دیجیتال
- فوق‌العاده است. این‌ها فقط در مورد فرآیندهاست، ولی محصولات چطور؟
- در رابطه با محصولات، ما علاوه بر استفاده از فناوری‌های پیشرفته برای بهبود آن‌ها، توانایی تعمیر و حتی بازسازی بیشتر محصولات‌مان را نیز داریم و این باعث می‌شود بتوانیم به محصولات عمر دوم دهیم و طول عمر آن‌ها را افزایش دهیم.
ما در مورد فناوری‌هایی نظیر هوش مصنوعی، دوقلوی دیجیتال، خودکارسازی و ربات‌ها صحبت می‌کنیم. اما نقش انسان‌ها در صنایع دیجیتال چیست؟
- کریس، افراد در واقع مهم‌ترین نقش را ایفا می‌کنند، زیرا آن‌ها هستند که با خلاقیت و دانش خود، فناوری‌های دیجیتال را به‌کار می‌گیرند و فرآیندها را بهبود می‌بخشند. بسیار مهم است که به آن‌ها فرصت آزمودن روش‌های جدید را بدهیم و در زمینه فناوری‌های دیجیتال آموزش دهیم. من واقعاً افتخار می‌کنم که در النگن محیطی نوآورانه داریم که افراد از فناوری‌های جدید استقبال می‌کنند و برای حل بزرگ‌ترین چالش‌ها تلاش می‌کنند.
شما موضوع را خیلی جذاب کردید، و ممکن است برخی بخواهند از نزدیک این فرآیندها را ببینند. آیا امکان بازدید از این کارخانه وجود دارد؟
- بله، ما خوشحال می‌شویم که بازدیدکنندگان به اینجا بیایند. تنها کافی است با یکی از نمایندگان زیمنس هماهنگ کنید و برنامه‌ریزی لازم را انجام دهید. دیدن این کارخانه واقعاً ارزشمند است؛ نه فقط به خاطر فناوری‌های پیشرفته‌ای که داریم، بلکه کارکنان اینجا نیز فوق‌العاده باهوش و الهام‌بخش هستند. همچنین، النگن شهری بسیار زیبا است و بازدید از آن قطعاً تجربه‌ای خاص خواهد بود.
به عنوان حسن ختام صنایع دیجیتال، از همه شما به خاطر وقتی که گذاشتید و مشارکت در این گفتگو تشکر می‌کنم. امیدوارم مخاطبان نیز از این بحث لذت برده باشند و برای کسب اطلاعات بیشتر به وب‌سایت ما مراجعه کنند.
