إن موجة الذكاء الرقمي قادمة، وتتشابك التحديات المتعددة مثل تقلبات سلسلة التوريد، وتكرار السياسات التنظيمية، والابتكارات المدمرة في مجال التكنولوجيا. أنظمة الأتمتة التقليدية، التي كانت الصناعة تعتبرها ذات يوم مستقرة وموثوقة، سلطت الضوء تدريجياً على عيوبها مثل البنية الصلبة، وصوامع البيانات، والأنظمة المغلقة، وصعوبة الترقية. لقد أصبحت حواجز غير مرئية تقيد الشركات من خفض التكاليف، وزيادة الكفاءة، والتنمية السريعة.
وعلى هذه الخلفية، يتسارع التغير التكنولوجي من الانغلاق إلى المفتوح.
أشار تقرير بحثي بعنوان “مفتوح مقابل مغلق: اقتراح قرار بقيمة 11.28 مليون دولار يواجه القادة الصناعيين” صدر مؤخرًا عن Omdia، وهي منظمة تحليل موثوقة عالمية، إلى أن استخدام أنظمة الأتمتة الصناعية المغلقة، ستواجه الشركات تكاليف مخفية عالية ناجمة عن عدم الكفاءة التشغيلية، وخسائر التوقف، وتحول الامتثال، وتأخير الإنتاج، وما إلى ذلك، والتي ستستمر في تآكل القدرة التنافسية الأساسية للشركة.
وتصل التكاليف الخفية التي تتكبدها المؤسسات المتوسطة الحجم إلى 11.28 مليون دولار أمريكي، وهو ما يمثل 7.5% من إيراداتها؛
وكانت خسائر شركات التصنيع الصغيرة أكثر بروزا، حيث بلغ متوسط الخسارة السنوية 25% من الدخل التشغيلي. يغطي هذا المسح المتعمق النفط والغاز والأغذية والمشروبات وإمدادات المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي والمعادن غير الحديدية وغيرها من الصناعات.
ويكشف عن التكلفة الحقيقية وراء الأنظمة المغلقة ويشير أيضًا إلى كيف يمكن لأنظمة الأتمتة الصناعية المفتوحة أن تساعد الشركات على تجاوز الصعوبات وإعادة تشكيل المزايا التنافسية طويلة المدى.
أسى التكاليف: “المعضلة المغلقة” وراء تكلفة عشرات الملايين من الدولارات
التكلفة الخفية إن مبلغ 11.28 مليون دولار أمريكي ليس مثالاً على صناعة معينة، ولكنه تعبير مركّز عن العيوب الكامنة في النظام المغلق.
ويصنف التقرير بوضوح التحديات الأساسية الأربعة التي تولد تكاليف مخفية، ويضرب كل منها بدقة نقاط الضعف في عمليات المؤسسة الحالية.
أولاً، سيؤدي عدم كفاية المرونة التشغيلية والمرونة إلى خسارة في التكاليف قدرها 6.1 مليون دولار أمريكي.
مع تقصير دورات حياة المنتج، وزيادة تقلبات سلسلة التوريد، واستمرار تغير المتطلبات التنظيمية، تحتاج خطوط الإنتاج إلى التعديل وإعادة الهيكلة بشكل متكرر، مما يؤدي إلى تكلفة إضافية قدرها 4.9 مليون دولار أمريكي.
ويكشف التقرير أن 77.4% من المؤسسات لا تزال تستخدم أنظمة الأجهزة المغلقة. يجب أن تخضع هذه الأنظمة لتعديلات مادية لتحقيق التغييرات الوظيفية. إن إضافة منصات الموردين المتعددة يجعل تكامل النظام أكثر صعوبة، مما يؤدي إلى تكاليف تعديل تتراوح بين 25000 دولار أمريكي إلى 50000 دولار أمريكي في الساعة. بالنسبة للمؤسسات التي تتجاوز إيراداتها مليار دولار أمريكي، تصل تكلفة التحول إلى 250 ألف دولار أمريكي في الساعة.
وفي الوقت نفسه، أصبحت طلبات السوق والمنتجات متنوعة بشكل متزايد، مما يجعل من الصعب على الشركات المصنعة الاستجابة بكفاءة للدفعات الصغيرة والأوامر متعددة الدفعات، مما أدى إلى خسارة طلبيات تبلغ حوالي 1.2 مليون دولار أمريكي.
ثانيًا، بلغت التكلفة المتعلقة بالتحسين والكفاءة 2.28 مليون دولار أمريكي.
يشير التقرير إلى أن معظم المؤسسات تقوم بتشغيل وصيانة منصتين على الأقل وما يصل إلى 10 منصات أتمتة غير متجانسة أو أكثر. تختلف متطلبات الصيانة للمنصات المختلفة بشكل كبير، مما يؤدي بشكل مباشر إلى اعتماد الشركات بشكل كبير على الموردين.
تتطلب 30% من مشكلات الصيانة دعمًا احترافيًا خارجيًا، وترتفع هذه النسبة في قطاع معالجة المياه ومياه الصرف الصحي إلى 40%-59%.
إن متطلبات النظام المغلق للتقنيات الخاصة لا تحد من نشر الصيانة التنبؤية فحسب، بل تؤدي أيضًا إلى إبطاء كفاءة حل المشكلات بشكل كبير.
يتم فرض مشاكل مثل التشغيل والصيانة المعقدة، والخسائر الكبيرة في أوقات التوقف عن العمل، والفجوات في مهارات المواهب، على بعضها البعض، مما يؤدي معًا إلى ارتفاع تكاليف التشغيل ويصبح عبئًا لا يمكن للشركات تجاهله.
ثالثًا، بلغت تكلفة فشل الجودة وصيانة البيانات 1.2 مليون دولار أمريكي.
يعيق تنسيق البيانات الخاصة بالأجهزة في النظام المغلق التحليل الموحد للبيانات واتخاذ القرارات في الوقت الفعلي، في حين أن الاعتماد المفرط على الموردين يحد من مرونة تكامل النظام وإمكانية الوصول إلى البيانات، مما يؤدي في النهاية إلى فشل الجودة وتكاليف صيانة البيانات، مما يؤدي إلى خسارة سنوية قدرها 1.2 مليون دولار أمريكي.
وأشار التقرير أيضًا إلى أن أنظمة الأجهزة المغلقة لا تنطوي على تكاليف إدارية عالية فحسب، بل تقيد أيضًا التطبيق واسع النطاق للجيل الجديد من التقنيات الرقمية مثل الذكاء الاصطناعي والتوائم الرقمية.
رابعًا، بلغت تكاليف الاستدامة والامتثال 1.7 مليون دولار أمريكي.
وفي سياق تسريع التحول الصناعي الأخضر والسياسات التنظيمية الصارمة بشكل متزايد، يجب على الشركات تحديث وتحديث المعدات لتلبية معايير الانبعاثات الجديدة ومتطلبات كفاءة الطاقة.
ولتحقيق هذه الغاية، تحتاج الشركات متوسطة الحجم إلى استثمار 1.7 مليون دولار أمريكي سنويًا في تعديلات أجهزة الامتثال وتكامل النظام.
ومع ذلك، فإن تكلفة ترقية الأنظمة المغلقة للأجهزة مرتفعة ودورة التنفيذ طويلة. إن التخلف في التحول لا يعرض الشركات لخطر الغرامات فحسب، بل يجعلها سلبية أيضًا في المنافسة في السوق، مما يعيق بشكل مباشر التنمية طويلة الأجل وتحقيق أهداف خفض التكاليف وتحسين الكفاءة.
بالإضافة إلى ذلك، تؤدي دورة التصميم الطويلة للأنظمة المغلقة للأجهزة إلى تفاقم الخسائر الخفية.
يستغرق خط إنتاج المؤسسة من 3 إلى 5 أشهر للانتقال من التصميم إلى الموافقة، حيث يتم إنفاق 35% من الوقت على اختيار مكونات الأجهزة، و30% من الوقت يستخدم لضمان التنسيق بين المكونات المختلفة.
ويستغرق المصنع الجديد من 6 إلى 12 شهرًا لتكرار تخطيط الإنتاج أو العملية الناضج، حيث يتم إنفاق 77% من الوقت والتكلفة على شراء الأجهزة وتركيبها. تؤدي تكلفة الوقت هذه إلى إضعاف قدرة الشركة على الاستجابة للسوق بشكل خطير، مما يؤدي إلى وقوعها في حلقة مفرغة من الكفاءة المنخفضة والتكلفة العالية والابتكار البطيء.
يشير التقرير بوضوح إلى أنه في كل ربع سنة تتأخر فيه الشركات في معالجة مشكلات التكلفة الناجمة عن أنظمة الأتمتة المغلقة، فإنها تخسر أكثر من مليون دولار من القيمة التي كان من الممكن إعادة استثمارها في التطوير والابتكار.
في الوقت الذي تقصر فيه دورات حياة المنتج، وتتقلب سلاسل التوريد، وتتسع فجوات المواهب التقنية، لم تعد سرعة الحركة والمرونة اختيارية، بل هي السبيل أمام الشركات للبقاء على قيد الحياة.
طريقة كسر هذا الوضع: الأتمتة المفتوحة هي محرك قيمة يقلل التكاليف ويزيد الكفاءة.
في مواجهة عبء التكلفة الثقيل الذي تجلبه الأنظمة المغلقة، يتمثل جوهر المؤسسات في كسر هذا الوضع في إعادة بناء بنية نظام الأتمتة، والأتمتة المفتوحة المعرفة بالبرمجيات هي الحل الأمثل لحل المشكلة من المصدر.
قيمته الأساسية ليست مجرد ترقية تقنية، بل هي تحسين كبير وقابل للقياس في العمليات الأساسية للشركة، مما يقلل بشكل فعال أو حتى يزيل التكلفة المخفية السنوية البالغة 11.28 مليون دولار للنظام المغلق.
باعتبارها شركة رائدة عالميًا في مجال تكنولوجيا الطاقة، شاركت شنايدر إلكتريك بشكل كبير في مجال الأتمتة الصناعية لفترة طويلة، ولديها نظرة ثاقبة حول نقاط الضعف في الصناعة واحتياجات العملاء. تعتمد منصة الأتمتة المفتوحة EcoStruxure (EAE) الخاصة بها على المزايا الأساسية مثل تعريف البرامج والتوافق المفتوح والتكيف المرن لمساعدة المؤسسات على التعامل بهدوء مع تحديات التحول والترقية. إنها أداة أساسية للمؤسسات لاختراق صعوبات العزلة وتحقيق خفض التكلفة وتحسين الكفاءة.
تم تصميم البنية بناءً على معايير مفتوحة، وهي مرنة وقابلة للتكيف.
تعمل منصة EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) على فصل البرامج والأجهزة، مما يحقق فصلًا كاملاً بين منطق التحكم والبنية التحتية للأجهزة، مما يسمح للمؤسسات بحرية اختيار الأنظمة متعددة البائعين ودمجها بمرونة، والاستجابة بسرعة لتغيرات السوق، وتنفيذ إنتاج دفعة صغيرة بكفاءة، وملء فجوة المهارات الهندسية.
حتى في حالة انقطاع سلسلة التوريد أو توقف أجهزة معينة، يمكن استبدال البدائل بسرعة ويمكن إعادة بناء النظام بأكمله بسرعة لضمان استمرارية الإنتاج بشكل فعال.
كسر صوامع البيانات وتحسين قدرات اتخاذ القرار بشأن البيانات.
بفضل البنية الموزعة والمعايير المفتوحة، يمكن لـ EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) كسر حواجز البيانات بين وحدات التحكم التقليدية دون تكوين وبرمجة مرهقة، وربط البيانات بسلاسة من جميع أنظمة الأعمال والتشغيل.
لا تضع قدرة الربط البيني للبيانات الأصلية هذه الأساس للمؤسسات لتنفيذ التطبيقات المتقدمة مثل الصيانة التنبؤية والتوائم الرقمية فحسب، بل تساعد أيضًا المؤسسات على تحويل البيانات في الوقت الفعلي إلى أساس قابل للتنفيذ لاتخاذ القرار، وبالتالي تحسين الاستراتيجيات التشغيلية، وتحسين الإنتاجية، وتقليل تكاليف النطاق.
قم ببناء نظام بيئي مفتوح وتطور بنشاط نحو المستقبل.
يدعم EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) نشر البرامج الموحدة على أجهزة مختلفة، ويمكنه الاتصال بسلاسة بالتقنيات الناشئة مثل الذكاء الاصطناعي، ويدعم تحويل العمليات الصناعية المعقدة والمعرفة إلى وحدات قابلة لإعادة الاستخدام.
يسمح هذا النوع من التصميم المعماري الموجه نحو المستقبل للمؤسسات بعدم القلق بشأن مخاطر تقادم النظام الناجم عن التطور التكنولوجي، ويمكنها دائمًا أخذ زمام المبادرة في التغييرات التكنولوجية، مما يزيد من تعزيز القدرة التنافسية ومرونة المؤسسات.
ممارسة الصناعة: تعمل الأتمتة المفتوحة على تمكين الصناعة بأكملها من تقليل التكاليف وزيادة الكفاءة
يجب اختبار قيمة التكنولوجيا في سيناريوهات صناعية حقيقية. واليوم، حققت الشركات في العديد من الصناعات وفورات في التكاليف وتحسينات في الكفاءة قابلة للقياس بمساعدة منصة EcoStruxure Open Automation Platform (EAE).
بدأت هذه الشركات بمشاريع تجريبية أو اختبار مشاريع جديدة، ثم توسعت تدريجيًا إلى مواقع متعددة أو على مستوى المصنع.
وفي حين تحمي الاستثمارات الحالية، فإنها تتمتع أيضًا بملكية كاملة للبيانات، وتحقق مراقبة جودة أكثر كفاءة، وتشرع بثبات في طريق تطوير القيمة من المغلقة إلى المفتوحة.
في مجال التصنيع، يستخدم Xuji Instrument Smart Factory منصة EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) كمركز أساسي، يربط شبكات 5G ومحطات خطوط الإنتاج والبرنامج البيئي للدمج الرقمي الصناعي IDFE لبناء بيئة مزدوجة رقمية متزامنة في الوقت الفعلي وتحقيق الإدارة الرقمية لعملية الإنتاج بأكملها.
وبالاعتماد على منصة EcoStruxure Open Automation Platform (EAE)، فهو يربط أنظمة التكنولوجيا التشغيلية غير المتجانسة مثل وحدات التحكم وأجهزة الكمبيوتر الصناعية والأذرع الآلية لأسفل لتوحيد جمع البيانات ومعالجتها والتحكم العكسي الطرفي؛ فهو يقوم بمزامنة بيانات الصيانة التنبؤية لأعلى لتوفير الدعم للتوائم الرقمية وعرض حالة تشغيل المصنع في الوقت الفعلي.
وقد أدى هذا التحول الرقمي إلى نتائج رائعة تمثلت في تقصير دورة التسليم بنسبة 60% وزيادة معدل تأهيل المنتج إلى 99.99%، مما عزز بشكل كبير القدرة التنافسية في السوق لشركة Xuji Instruments.
في صناعة الطاقة الجديدة، في إحدى شركات الخلايا الكهروضوئية ومشروع نظام إدارة مصنع بطاريات الليثيوم، قامت شنايدر إلكتريك بنشر منصة الأتمتة المفتوحة EcoStruxure (EAE) ووحدة التحكم الرقمية Modicon M590 dPAC لحل مشكلة تفاعل البيانات المرهقة بين الأنظمة بشكل فعال وتحقيق النشر الموزع للبرامج بنقرة واحدة. من بينها، نجح مشروع مصنع بطاريات الليثيوم في توفير 15% من تكاليف الصيانة؛
من خلال إنشاء مكتبة برامج قياسية وكتل وظيفية للمعدات، تم تحسين الكفاءة الهندسية بنسبة 20%، مع تحسين كفاءة استكشاف الأخطاء وإصلاحها، ودمج خوارزمية الذكاء الاصطناعي لنظام إدارة الطاقة لتحقيق توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك، وتحقيق اختراق مزدوج في خفض التكلفة وتحسين الكفاءة.
في صناعة المياه البلدية، تم تنفيذ منصة EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) في مئات من حالات التطبيق في جميع أنحاء البلاد، والتي تغطي شنتشن وتشجيانغ وفوجيان ومناطق أخرى، من بينها الأطول التي ظلت في تشغيل مستمر ومستقر لمدة أربع سنوات.
في إطار تجديد مجموعة محطات ضخ مياه الأمطار والصرف الصحي الإقليمية في مدينة كبيرة جدًا في شرق الصين، حققت منصة EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) تكاملًا سريعًا لما يقرب من 40 محطة، وأكملت المراقبة المركزية والاتصال الذكي للمرافق المتفرقة، وحسّنت بشكل كبير قدرات الاستجابة والمرونة الشاملة لحالات الطوارئ الإقليمية لمكافحة الفيضانات.
في محطة مياه بقدرة معالجة يومية تبلغ 500000 طن، حققت منصة EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) “ملفًا هندسيًا واحدًا وأدارت برامج وحدة معالجة مركزية متعددة في وقت واحد”، مما أدى إلى تغيير جذري في النموذج المنفصل السابق الذي كان يتطلب برمجة وصيانة منفصلة لكل نظام تحكم، وحسّن بشكل كبير الكفاءة التشغيلية الإجمالية لمحطات المياه الكبيرة من حيث نشر البرامج وإدارتها.
في بيئة السوق المليئة بعدم اليقين، يعد التغيير هو القاعدة والمحك.
بالنسبة للشركات، فإن التخلي عن الأنظمة المغلقة واختيار الأتمتة المفتوحة المعرفة بالبرمجيات ليس فقط خطوة عملية لخفض التكاليف وزيادة الكفاءة، ولكنه أيضا خطوة رئيسية في بناء القدرة التنافسية طويلة الأجل وتحقيق التنمية المطردة.
وفي مواجهة المستقبل، ستواصل شنايدر إلكتريك احتضان التغييرات في الصناعة بعقل متفتح، وتعزيز التقدم الصناعي من خلال الابتكار المستمر، والتعاون مع مجموعة واسعة من القوى البيئية لبناء مستقبل صناعي جديد أكثر انفتاحًا ومرونة.
