مدیریت کارخانه هوشمند نسل پنجم یکپارچه سازی اینترنت اشیای صنعتی دیجیتال توئین و هوش مصنوعی برای تولید چابک

انقلاب صنعتی چهارم تولید را متحول کرده و مفهوم کارخانه هوشمند را به عنوان ستون فقرات صنعت آینده معرفی نموده است. با ظهور فناوری های دیجیتال پیشرفته، کارخانه هوشمند نسل پنجم (SFO) به عنوان تکامل این مفهوم پدیدار شده است. این مقاله به بررسی چارچوب مدیریتی یکپارچه ای برای SFo می پردازد که در آن سه فناوری کلیدی اینترنت اشیای صنعتی (IIoT)، دیجیتال توئین (DT) و هوش مصنوعی (AI) به صورت همزیست برای دستیابی به تولید چابک ادغام می شوند. چابکی در این متن به قابلیت پاسخگویی سریع، کارا و خودکار به تغییرات تقاضای بازار، اختلالات زنجیره تامین و تغییرات در شرایط تولید اشاره دارد. مقاله ابتدا مروری بر تکامل کارخانه های هوشمند و محدودیت های نسل های قبلی ارائه می دهد. سپس نقشه فناوری هر یک از ارکان اصلی (DT، IIoT و AI) را به تفصیل شرح داده و نحوه همگرایی آنها را برای ایجاد سیستم های سایبری فیزیکی (CPS) پیشرفته تحلیل می کند. یک چارچوب معماری پیشنهادی با لایه های ادراک، اتصال، دیجیتال سازی، هوشمندی و کاربرد ارائه می شود. پیاده سازی عملی این چارچوب در حوزه هایی مانند نگهداری و تعمیرات پیش بینانه، کنترل فرآیند، بهینه سازی شبیه سازی زنده، مدیریت انرژی و زنجیره تامین پویا مورد بحث قرار می گیرد. چالش های حیاتی از جمله امنیت سایبری، یکپارچگی داده ها، قابلیت همکاری، مهارت های نیروی کار و زیرساخت های محاسباتی مانند لبه ای و ابری بررسی می شوند. همچنین تاثیر این پارادایم بر مدل های کسب وکار و مسیرهای تحقیق آتی ترسیم می گردد. این مقاله نتیجه می گیرد که یکپارچه سازی عمیق DT، IIoT و AI امکان تحقق کارخانه ای خودمختار، انعطاف پذیر و چابک را فراهم می سازد که قادر به بازتعریف رقابت پذیری در عصر صنعت ۵.۰ است.

کلیدواژه ها:

کارخانه هوشمند نسل پنجم ، اینترنت اشیای صنعتی ، دیجیتال توئین ، هوش مصنوعی