تاریخ انتشار : 1402/07/10
دنياياقتصاد : همراه شدن با انقلاب صنعتي چهارم و توليد پيشرفته، مسير اجتنابناپذير بنگاههاي صنعتي براي بقا و رقابتپذيري است. بررسي تحولات صنعتي نشان ميدهد، فناوريها و راهحلهاي توليد پيشرفته با تاثيرپذيري از کلانروندها، پنج حوزه انعطافپذيري، کارآيي، پايداري، افراد و نوآوري را تحتتاثير قرار ميدهد و به مثابه سلاح استراتژيک براي توليد صنعتي ضروري است.توليد پيشرفته، بهکارگيري فناوريهاي نوآور براي پيشرفت و ارتقاي محصولات يا فرآيندهاست که در آن به فناوري مورد استفاده معمولا «پيشرفته»، «نوآور» يا «آخرين فناوري» گفته ميشود. با تغييرات پرشتاب بازارهاي جهاني، توانايي شرکتها در بهرهبرداري از تکنولوژيهاي جديد در ايجاد مزيت رقابتي نقش اساسي دارد.
معرفي تکنولوژيهاي جديد ميتواند به ارائه محصولات نوآورانه و بهبود عملکرد محصولات فعلي منجر شود. وجود اين فناوريها ميتواند به مثابه يک سلاح استراتژيک در عرصه توليد در نظر گرفته شود و فناوري لازمه بقاي بنگاههاي صنعتي در بازار رقابتي امروز است. فناوريهاي مزبور به دو شکل بر رقابتپذيري بنگاههاي صنعتي تاثير ميگذارند: نخست، با توسعه فرآيندهاي کارآ و منعطف باعث ميشوند تا ساختار هزينهاي بنگاه تغيير يابد؛ دوم، باعث ميشوند تا بنگاههاي صنعتي بتوانند محصولاتي با کيفيت بالاتر، طراحي دقيقتر و با تنوع بيشتر ارائه کنند.محيطهاي رقابتي بهشدت تحتتاثير پيچيدگي و اطمينانناپذيري ناشي از تغييرات در بازار و تکنولوژيهاي جديد توليدي قرار دارند. اين تغييرات باعث شدهاند تا شرکتهاي توليدي از سيستمهاي صنعتي-سنتي به سمت سيستمهاي فراصنعتي که باعث کيفيت بالاتر، تحويل سريع و بهموقع و معرفي سريعتر محصولات جديد ميشوند، حرکت کنند. اين تغييرات در حقيقت منابع اوليه ايجاد مزيت رقابتي هستند. امروزه شرکتها بهمنظور بهبود قابليت رقابت و غنيسازي محصولات براي مواجهه با نيازهاي متغير مشتريان، سرمايهگذاري خود را در منابع ذهن و دانش، نرمافزار، طراحي و ساير جنبههاي توسعه محصول، آموزش و بهبود فرآيندهاي کسبوکار توسعه ميدهند. سرمايهگذاري در تکنولوژيهاي توليد پيشرفته، منابعي را فراهم ميکند که شرکت را قادر ميسازد به تغييرات سريع بازار پاسخ دهد و از طريق طراحي و توليد محصولاتي با کيفيت بالا و منطبق با خواسته مشتريان، خود را با چرخه عمر کوتاهتر محصولات وفق دهد.فناوريهاي توليد پيشرفته، بازه وسيعي از فناوريهاي مختلف را پوشش ميدهند و در عرصههاي مختلفي از عمليات يک بنگاه صنعتي پديدار ميشوند. اما لازمه دستيابي به تمامي مزاياي ملموس و غيرملموس اين فناوريها پيادهسازي موفق و اثربخش آنهاست. معاونت بررسيهاي اقتصادي اتاق بازرگاني، صنايع، معادن و کشاورزي تهران در گزارشي با استناد به گزارش مجمع جهاني اقتصاد تلاش کرده است ضمن بررسي کلانروندهاي موثر بر صنعت توليد، به بررسي اثرات بهکارگيري توليد پيشرفته در جامعه بپردازد.
تغييرات و پيشرفتهاي پوياي صنايع در سراسر جهان توسط همگرايي چهار کلانروند کليدي، تنشهاي ژئوپليتيک، بيثباتي اقتصادي، تغييرات آبوهوايي، يکپارچگي فناوري و تغيير پويايي افراد پيش ميرود که فرصتها و چالشهاي جديدي را براي بخش توليد ايجاد ميکنند. هريک از اين کلانروندها ناظر به يک حوزه کليدي تغيير است و نيروي بسيار مهمي در زندگي بشر امروز به شمار ميآيد. درک اين کلانروندها به استراتژي چگونگي بيان راهحلهاي توليدي پيشرفته در بخشهاي مختلف کمک ميکند. بهطور معمول، ترکيب چند روند باعث به وجود آمدن کلانروند ميشود. کلانروندها بهعنوان فرآيندهاي تحولات بلندمدت با دامنه وسيعتر و تاثيرات ريشهايتر مطرح هستند. کلانروندها در ابعاد مختلفي مانند سياسي، اجتماعي يا اقتصادي تاثيرات و دگرگونيهاي عميقي دربر داشته و بر گستره وسيعي از بازيگران مانند دولتها، افراد جامعه، شرکتها و سازمانها تاثيرات زيادي خواهند گذاشت. اين تاثيرات زنجيرههاي ارزش جهاني را تغيير داده و صنايع و توليد را به سمت تغيير سوق ميدهند. اين کلانروندها شامل تنشهاي ژئوپليتيک، بيثباتيهاي اقتصادي، تغييرات آبوهوايي، ادغام فناوري و تغيير پويايي افراد هستند. وسعت و پيچيدگي اين کلانروندها موجب افزايش نياز به صنعت توليد پيشرفته، همکاري براي تغيير ديدگاهها و بهکارگيري راهحلهايي براي توليد پيشرفته شده است. راهحلهاي توليد پيشرفته بهعنوان ابزاري براي افزايش کارآيي و بهرهوري و هسته اصلي خلق ثروت و توسعه اقتصادي ميتوانند باعث توسعه پايدار شوند براساس روندهاي در حال تحول، جامعه صنعت توليد پيشرفته مجمع جهاني اقتصاد بر ايجاد تحول و رشد صنعتي نوآورانه، فراگير و پايدار متمرکز است. جامعه مزبور براي تسهيل اين امر، در نشست سالانه داووس ۲۰۲۳ به پنج اصل کليدي شامل دسترسي فراگير بخشها، شرکتهاي بزرگ و شرکتهاي کوچک و متوسط (SME) در سطح جهاني به فناوريها و راهحلهاي توليدي پيشرفته؛ ارتقاي مهارتهاي نيروي کار از طريق سرمايهگذاريها و برنامههاي جديد؛ تبديل محيط توليدي به فضايي جذابتر براي نسلهاي جديد و رفع شکاف فعلي استعداد در توليد؛ گذار به سوي فرآيند توليد پايدارتر و مدور و ارتقاي زنجيرههاي ارزش جهاني از طريق اولويتبندي فناوريها و راهحلهاي توليد پيشرفته و همکاري و هماهنگي با ذينفعان، دولتها و سازمانهاي جامعه مدني به منظور ايجاد مکانيزمهايي براي عبور از بحرانهاي آينده و ايجاد انعطافپذيري متعهد شده است.
فناوريها و راهحلهاي توليد پيشرفته پنج حوزه انعطافپذيري، کارآيي، پايداري، افراد و نوآوري را تحتتاثير قرار ميدهند. امروزه در محيط پيچيده کنوني که رقابت در آن همچنان رو به افزايش است و بهبود در ظرفيتهاي رقبا، پيچيدگي محصولات و دستيابي به پيشرفتهاي جديد فني و تکنولوژيکي را افزايش داده است، آينده از آن سازمانهايي خواهد بود که خود را با واقعيت جديد و الزامات آن هماهنگ کنند. شرکتها و دولتها براي رقابتي ماندن و حرکت در اين زمينه، بايد از نزديک با هم همکاري کنند تا فناوريهاي توليد پيشرفته را براي تسريع تغييراتي که تاثير واقعي ايجاد ميکند، بپذيرند. هريک از اين بخشها خود چند بخش ديگر را تحتتاثير قرار ميدهد. بهعنوان مثال، کارآيي که با بهبود دقت در پيشبينيهاي تقاضا به دست ميآيد، سبب کاهش ضايعات و ردپاي زيستمحيطي ميشود. علاوه بر اين، با آموزش و توانمندسازي افراد از طريق ابزارهاي توليدي پيشرفته مانند واقعيتافزوده (AR) و واقعيت مجازي (VR)، به انجام کارهاي تکراري و فيزيکي کمتري نياز است که اين امر زمان بيشتري را براي کارهاي با ارزش بالاتر و همچنين همکاري با نيروي کار متنوع و گستردهتر فراهم ميکند. هريک از اين حوزهها به عنوان راهحلي، ابتدا بايد محيط گستردهتر جهاني را که بر توليد پيشرفته تاثير ميگذارد در نظر بگيرد، اما براي رفع نيازهاي محيط محلي (مانند سياست، مقررات، مهارتهاي نيروي کار و در دسترس بودن منابع) طراحي شود.
اقتصاد جهاني با توفاني از اختلالات، از جمله بحران آبوهوايي، تنشهاي ژئوپليتيک و فناوريهاي نوظهور مواجه است. اين اختلالات پايههاي زنجيرههاي ارزش جهاني را به چالش ميکشند و آيندهاي ايجاد ميکنند که مشخصه آن پيشبينيناپذيري و بيثباتي است. با اين حال، بيماري همهگير کوويد-۱۹، نياز به توليد پيشرفته را براي تطبيق سريع، استفاده از قابليتهاي توليد محلي و رويکردهاي توليد قابل تنظيم مجدد نشان داده که در رفع کمبود محصولات اساسي و ضروري، حمايت از افزايش مقياس و پاسخدهي بسيار مهم بوده است.بهمنظور آمادگي براي مقابله موثر با چالشهاي جاري و آتي و همچنين رسيدگي به آنها، زنجيره ارزش توليدي بايد انعطافپذير باشد، بنابراين نياز مبرمي به مسووليت مشترک در بين بخشها و تغيير موقعيت پويايي از مشتري به سازنده و بازيافتکننده وجود دارد. در پاسخ، بسياري از سازمانها استراتژيهاي زنجيره تامين«Just in time» را به جاي«Just in case» اتخاذ ميکنند و توليد ناب و بهترين هزينه را بر تفکر کمهزينه ترجيح ميدهند تا رويکردهاي انعطافپذيري و مديريت ريسک را براي تعادل تقاضا و عرضه افزايش دهند.
برخي از راههايي که توليد پيشرفته ميتواند انعطافپذيري را بهبود بخشد، به شرح ذيل هستند:امکان مشاهده سراسر زنجيره ارزش، از تامينکنندگان گرفته تا مشتريان، از طريق رويکردهاي مبتني بر دادههاي شفاف، مقياسپذير و مشارکتي که توسط فناوريهاي ديجيتال مانند بلاکچين و هوش مصنوعي ايجاد ميشود، تسهيل خواهد شد.بهينهسازي قابليتهاي عرضه و تقاضا و تغيير از زنجيرههاي تامين just in time به زنجيرههاي تامين Just in case از طريق انبارهاي هوشمند، سيستمهاي موجودي و لجستيک؛ زنجيرههاي ارزش متنوع، ديجيتالي و کوتاه؛ فرآيندهاي توليد انعطافپذير و مبتني بر فناوري و همکاري در زنجيره ارزش ديجيتالي فعال ميسر شده و در نهايت توانايي پيشبيني تقاضاي محصول نهايي «واقعي» و پيوند بين اجزاي مشترک را بهبود ميبخشد.توليد ناب براي بهبود انعطافپذيري، افزايش کارآيي و فعال کردن رويکردهاي مختلف در مقابل ريسکهاي بالا و در عين حال به حداقل رساندن ضايعات، بهينهسازي فرآيندها و تقويت همکاري بين بخشي تعبيه ميشود. همچنين بهبود انعطافپذيري در برابر اختلالات در توليد و زنجيرههاي ارزش از طريق فناوريهاي IOT در کارخانههاي هوشمند، جمعآوري دادهها در زمان واقعي براي تشخيص مشکل، ارزيابي عملکرد تجهيزات و شناسايي بهبود فرآيند را ممکن ميسازد.بررسيها نشان ميدهد تنها ۱۲درصد شرکتها به اندازه کافي در برابر اختلالات آينده در زنجيره تامين محافظت ميشوند. مديران انتظار دارند که تاثير اختلالات بر ارزش شرکتها طي پنجسال آينده بين ۱۵ تا ۲۵درصد افزايش يابد. ۷۵درصد از مديران، همهگيري را به عنوان تمريني براي مقابله با اختلالات بعدي ميدانند.
در دنيايي از اختلالات ژئوپليتيک، بيثباتيهاي اقتصادي و افزايش هزينههاي انرژي، شرکتها با فشار فزايندهاي براي بهينهسازي کارآيي و افزايش رقابتپذيري مواجه هستند. اتوماسيون جهاني بهعنوان يک کاتاليزور امکان ادغام يکپارچه سختافزار و نرمافزار را در بين برندها فراهم ميکند. اين امر فرصت بهرهگيري از پتانسيل کامل توليد پيشرفته را فراهم کرده و ارتقاي سطوح بهرهوري را ممکن ميسازد.
برخي از راههايي که توليد پيشرفته ميتواند کارآيي را بهبود بخشد، به شرح ذيل هستند: استفاده از فناوريهايي مانند سنسورهاي بيسيم در پايش وضعيت تجهيزات، سيستمهاي تعمير و نگهداري پيشبينيکننده و وسايل نقليه بازرسي بدون سرنشين و همچنين اجراي نظارت بر توليد به منظور بهبود مستمر به افزايش خروجي، اثربخشي تجهيزات براي به حداقل رساندن زمان خرابي و افزايش طول عمر تجهيزات منجر ميشود.
استفاده از اتوماسيون فرآيند هوشمند، ترکيب رويکردهاي نوآورانه و مقياسپذير، روباتهاي متحرک مستقل، سلولهاي توليد مدولار، روباتيک و چاپ سهبعدي سبب کاهش هزينههاي عملياتي و توليد ميشود.از طريق يکپارچهسازي سيستمهاي ايمني، بازرسي و تعمير مبتني بر هوش مصنوعي وIOT و همچنين گردش کار ديجيتال و يکپارچه ميتوان به بهبود کيفيت محصول براي کاهش هزينهها، افزايش تجربه مشتري و تقويت حفظ مشتري دست يافت. مديريت زنجيره ارزش ديجيتالي شده همچنين باعث بهبود تعادل تقاضا و عرضه در بازار و انعطافپذيري و پايداري ميشود. تحقيقات انجامشده در بين شرکتهاي توليدي نشان ميدهد که عملکرد زيستمحيطي در کارخانههاي توليدي بين بدترين و بهترين کارخانههايي که محصولات مشابه را با استفاده از فناوري مشابه توليد ميکنند، ۵۰۰درصد متفاوت است.صنعت توليد نقش مهمي در دستيابي به اهداف کاهش کربن جهاني دارد؛ زيرا تمام زنجيرههاي توليد و ارزش را در بر ميگيرد و تقريبا ۳۰درصد از انتشار گازهاي گلخانهاي جهاني را تشکيل ميدهد. با درک اين موضوع که دستيابي به اهداف کليدي آبوهوايي بدون کاهش قابلتوجه در توليد و انتشار مربوط به آن امکانپذير نخواهد بود، نياز رو به رشدي براي اقدام در توليد پايدار و مسوولانه وجود دارد. ارتباط بين اقدامات آبوهوايي و عملکرد کسبوکار پايداري و انعطافپذيري را به محرک کليدي براي مزيت رقابتي تبديل ميکند. با اين حال، پايداري نميتواند توسط افراد به دست آيد و همکاري سيستمي در ميان زنجيرههاي ارزش و بين آنها لازم است. توليد پيشرفته نقش کليدي در اين همکاري ايفا کرده و فرصتي براي پاسخگويي به تقاضاي رو به رشد محصولات و خدمات پايدار فراهم ميکند. برخي از راههايي که توليد پيشرفته ميتواند پايداري را افزايش دهد عبارتند از: بهبود تجهيزات توليد، سيستمهاي مديريت انرژي (مانند ۵۰۰۰۱ ISO) اندازهگيري هوشمند و مديريت عملکرد، کنترل فرآيند، منابع انرژي سبز و افزايش آگاهي و ايجاد مهارتهاي سبز سبب بهرهوري انرژي، ترويج منابع انرژي تجديدپذير و تمرکز بر انرژيهاي با ارزشافزوده بالا ميشود.استفاده از شيوههاي مديريت ناب، کنترل کيفيت و سرمايهگذاري در تحقيق و توسعه (R&D) براي فرآيندهاي توليد و حذف فرآيندهاي انرژيبر باعث افزايش حفاظت از مواد و آب، دايرهاي شدن اقتصاد، کاهش آلودگي با همکاري با تامينکنندگان در زمينه ضايعات، به حداقل رساندن شکل و هندسه مواد، کاهش ضايعات محصول، کاهش بالقوه انتشار CO۲ به ميزان ۲۵ تا ۵۰درصد و در عين حال بهينهسازي مصرف آب و کاهش آلودگي ميشود.استفاده از فناوريهاي توليد پيشرفته موجب طراحي مجدد محصول، مدلهاي کسبوکار جديد براي افزايش عمر محصول، تمرکز بر قابليت اطمينان، دوام، قابليت تعمير، قابليت ارتقا و بازيافت و در عين حال استفاده از حلقههاي توليد بسته براي حفظ ارزش محصول ميشود.استفاده از فناوريهاي توليد پيشرفته توام با ايجاد آگاهي، تعيين هدف، آموزش و تاثيرگذاري بر رفتارهاي مصرفکننده باعث ايجاد تغييرات گستردهتر راهبري زيستمحيطي، اجتماعي و شرکتي و کربنزدايي زنجيره ارزش، بهينهسازي زنجيره تامين و سيستمهاي لجستيک و يکپارچگي دادهها ميشود. محصولات بازتوليدشده در مقايسه با محصولات توليدي مشابه جديد ميتوانند تا ۹۸درصد از انتشار گازهاي CO۲ جلوگيري کرده و بهطور قابلتوجهي از چشمانداز جريان بدون زباله پشتيباني کنند.
توليد پيشرفته داراي نوآوري و ادغام فناوري در کنار تغيير پويايي افراد نيروي کار و جامعه است. با ادغام فناوري در کارخانهها، نقش انسانها مهمتر ميشود. توليد پيشرفته نگراني افراد را نسبت به از دست دادن موقعيتهاي شغلي خود با توسعه و جايگزيني روباتها برطرف ميکند و افرادي با استعدادهاي متنوع را براي مشاغل توليد با مهارت بالا و با دستمزد مناسب، جذب ميکند. رويکرد تحول صنعت انسانمحور از فناوريها براي بهرهمندي کسبوکارها و نيروي کار آنها استفاده کرده و آنها را براي شکوفايي، کسب مهارتهاي جديد، محافظت و رشد مشاغل توانمند ميکند. همچنين توليد پيشرفته جوامع قويتري ايجاد ميکند و همکاري بين دولتها، تامينکنندگان و خدمات پشتيباني کسبوکار و سرمايهگذاري را در بلندمدت تقويت ميکند. در نهايت، زنجيرههاي توليد و ارزش با اولويت دادن به مردم، توانمندسازي آنها و يادآور دائمي اين موضوع که همه اين فناوريهاي جديد در راستاي خدمت به مردم هستند، به کار خود ادامه ميدهند.
برخي از راههايي که توليد پيشرفته توسط آنها ميتواند از مردم حمايت کند، به شرح ذيل هستند:برنامههايي مانند آموزش واقعيتافزوده و واقعيت مجازي، يادگيري تلفن همراه و ايستگاههاي کاري هوشمند، سبب يادگير آسان و هميشگي براي توسعه مهارتهاي قابل انتقال، مانند اتوماسيون، روباتيک و هوش مصنوعي ميشوند.توليد پيشرفته کارگران را براي انتقال عادلانه توانمند کرده و آنها را قادر ميسازد تا از زمان استراحت به نحو موثري استفاده کنند. توليد پيشرفته باعث ايجاد محيط کاري در دسترس و فراگير شده و موانع ورود به کار را کاهش ميدهد. بهعنوان مثال، استفاده از فناوريهاي واقعيتافزوده دامنه وظايف و مشاغل موجود براي کارکنان جديد را توسعه و انعطافپذيري، بهرهوري و برابري را ارتقا داده و فعاليت افراد داراي معلوليت در فروشگاهها را تسهيل ميکند. توليد پيشرفته با بهبود ايمني محصول و رفاه افراد از طريق کاهش نياز به کارهاي تکراري و سختگيرانه، به افراد اين امکان را ميدهد تا براي مدت طولانيتري در مشاغل دلخواه خود بدون توجه به سن باقي بمانند. فناوريهاي آموزشي پيشرفته نسبت به آموزش حضوري و سنتي ميتوانند تا ۸۰درصد اثربخشي آموزش را افزايش داده و سبب صرفهجويي در هزينه و افزايش مقياسپذيري شوند.
صنايع شاهد پيشرفت فناوريهايي مانند دستگاهها و اپليکيشنهاي هوشمند و متاورس، در کنار تغيير ترجيحات مصرفکننده و جامعه هستند. توليد پيشرفته نياز به همکاري با دانشگاه و دولت دارد تا نوآوري را در سراسر صنايع به حرکت درآورده و نحوه توليد را تغيير دهد. اين امر به رقابتي ماندن بنگاهها و صنايع در بازار جهاني که بهسرعت در حال تغيير است کمک خواهد کرد.
برخي از راههايي که توليد پيشرفته منجر به نوآوري ميشود عبارتند از: توليد پيشرفته با کمک مهندسي و نمونهسازي ديجيتال و پشتيباني از هوش مصنوعي سبب طراحي مجدد محصول، افزايش سرعت ورود به بازار، رقابت براي تسريع توسعه محصول، کوتاه کردن زمان تکرار طراحي، کاهش تلاشهاي نمونهسازي اوليه و بهبود علم ايمني ميشود. توليد پيشرفته، با استفاده از فناوريهايي مانند بازارها و اکوسيستمهاي فعال ديجيتالي که خريداران، فروشندگان و توانمندسازان را کنار هم جمع ميکند و امکان تعامل، يادگيري و مشارکت در فرآيند توليد و کسبوکار خاص را براي آنها فراهم ميآورد، نوآوري در مدلهاي کسبوکار در مقياس و مشتريمحور را تقويت ميکند .توليد پيشرفته با تسهيل سفارشسازي و آزمايش محصول از طريق اکتشاف مواد، فرآيندها، طرحها و رويکردهاي مهندسي جديد و با هوش مصنوعي امکانات جديدي را براي نوآوري ايجاد ميکند. با بهبود توليد و انعطافپذيري عملياتي، فرهنگ همکاري، نوآوري و رشد از طريق ابزارهاي مشارکتي، متاورس تقويت ميشود.