اختُتم مؤخرًا معرض حلول الإنتاج الذكية (SPS) 2025 في نورمبرغ، مُقدّمًا خارطة طريق واضحة للعقد القادم من التصنيع. وبمشاركة أكثر من 1100 عارض، سلّط الحدث الضوء على تحوّل هائل نحو البنى المُعرّفة بالبرمجيات والذكاء الاصطناعي. أتمتة المصانع لا تزال الأجهزة تشكل حجر الزاوية، ومن الواضح أن الصناعة تتجه نحو نظام بيئي أكثر رقمنة ومرونة.

1. انتعاش السوق يشير إلى نمو أتمتة المصانع

ال الأتمتة الصناعية يشهد السوق استقراراً بعد فترة من تعديلات المخزون. وقد أعلنت شركات عملاقة مثل سيمنز وبيكهوف عن اتجاهات نمو إيجابية وتوقعات متفائلة لعام 2026. ويشير الخبراء إلى أن النشاط الإنتاجي ينتعش عالمياً. ومع ذلك، يجب على قادة سلاسل التوريد توخي الحذر نظراً لاستمرار حالة عدم اليقين التجاري.

2. الأتمتة المعرفة بالبرمجيات تُحدث تحولاً في أنظمة التحكم

تعمل الأتمتة المعرفة بالبرمجيات (SDA) حاليًا على إزالة قيود الأجهزة الاحتكارية. ويقدم العديد من الموردين الآن حلولًا افتراضية. وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) بيئات (vPLC) التي تعمل على خوادم x86 القياسية. على سبيل المثال، عرضت شركة سيمنز بنية Industrial Edge الخاصة بها لفصل منطق التحكم عن الأجهزة المادية. يتيح هذا التحول تحديثات أسرع وقابلية توسع لا مثيل لها في الأنظمة الحديثة. أنظمة التحكم .

3. الذكاء الاصطناعي الوكيل يتجاوز دور مساعد الطيار البسيط

تطورت تقنيات الذكاء الاصطناعي في المصانع من مجرد مساعدة بسيطة إلى "وكلاء" مستقلين. باتت هذه الأنظمة قادرة الآن على توليد التعليمات البرمجية والتحقق من العمليات ضمن بيئة التوأم الرقمي. وقد أوضحت شركة شنايدر إلكتريك كيف يمكن لوكلاء الذكاء الاصطناعي بناء وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) تُطبَّق التطبيقات مباشرةً بناءً على متطلبات المستخدم. هذا التحوّل يقلل من وقت الهندسة ويحد من الخطأ البشري في تصميم الأنظمة المعقدة.

4. دمج الذكاء الاصطناعي على الحافة في الأجهزة الصناعية

تزداد قوة الحوسبة الطرفية بفضل وحدات المعالجة العصبية المدمجة مباشرةً في وحدات التحكم. وقد عرضت شركتا WAGO و Bosch Rexroth أجهزة حاسوب صناعية (IPCs) تعالج استدلال الذكاء الاصطناعي في الوقت الفعلي لمراقبة السلامة. ومن خلال معالجة البيانات محليًا، تتجنب هذه الأنظمة زمن استجابة الحوسبة السحابية. وبالتالي، أتمتة المصانع يصبح أكثر استجابة للتغيرات الفورية في أرضية المصنع.

5. تنسيق مسارات الذكاء الاصطناعي المتكاملة

لم يعد الموردون يبيعون أجهزة الذكاء الاصطناعي فحسب، بل يقدمون حزم برمجية متكاملة. تدير هذه المنصات دورة حياة نموذج التعلم الآلي بالكامل، بدءًا من استيعاب البيانات وصولًا إلى إعادة التدريب المحلي. على سبيل المثال، تتيح منصة WISE-Edge من Advantech التعلم الموحد الآمن. يضمن هذا النضج أن يظل الذكاء الاصطناعي أداة موثوقة بدلًا من كونه مشروعًا تجريبيًا معقدًا.

6. اعتماد عمليات البيانات الصناعية ومساحة الأسماء الموحدة

يُساهم اعتماد نظام أسماء موحد (UNS) في تبسيط تدفق البيانات بين أرضية المصنع والمؤسسة. وتستخدم منصات مثل i-flow أنظمة خلفية عالية السرعة مثل Kafka لربط هذه الأنظمة. DCS وبيانات نظام التحكم الإشرافي وتحصيل البيانات (SCADA). ونتيجة لذلك، يمكن للمصنعين تحقيق رؤية فورية دون الحاجة إلى برمجة مخصصة مكثفة أو برامج وسيطة هشة.

7. الذكاء الاصطناعي الفيزيائي يدمج المنطق مع الحركة

يمثل "الذكاء الاصطناعي الفيزيائي" نقطة التقاء نماذج اللغة الضخمة والتحكم في الحركة في العالم الحقيقي. في معرض SPS، عرض بيكهوف روبوتًا معياريًا يستخدم الاستدلال المدعوم بالذكاء الاصطناعي لاتخاذ قرارات تكتيكية. يضمن هذا النهج الهجين أن تكون القرارات حتمية وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) يتولى المنطق مسؤولية السلامة بينما يدير الذكاء الاصطناعي مهام الإدراك المعقدة. إنه إنجاز هام في مجال الروبوتات الذكية.

8. اختراقات في مجال الاتصال باستخدام SPE و Ethernet-APL

وصل توحيد معايير إيثرنت الزوج الأحادي (SPE) إلى نقطة تحول حاسمة. يضمن معيار IEC 63171-7 الجديد إمكانية تواصل الأجهزة من مختلف الشركات المصنعة بسلاسة. تتيح هذه التقنيات نقل البيانات بسرعة عالية عبر مسافات طويلة باستخدام سلكين فقط. وهذا مفيد بشكل خاص لتحديث الأنظمة القديمة. أنظمة التحكم في البيئات الخطرة.

9. مراكز البيانات كأفق جديد لمصنعي المعدات الأصلية للأتمتة

تجد شركات الأتمتة فرصًا مربحة في سوق مراكز البيانات المزدهر. وتُوظّف شركتا شنايدر إلكتريك وإيه بي بي خبرتهما في إدارة الطاقة لضمان وقت توقف شبه معدوم لمزارع خوادم الذكاء الاصطناعي، وذلك باستخدام أنظمة احتياطية. وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) أصبحت تصميمات أنظمة التبريد السائل ممارسة معيارية لدى هؤلاء الرواد الصناعيين.

10. تحويل الأمن السيبراني إلى مستوى الأصول

يتجه أمن تكنولوجيا التشغيل (OT) نحو الاقتراب من وحدة التحكم الفعلية بدلاً من مجرد حماية محيط الشبكة. تقدم شركات مثل TxOne الآن جدران حماية متينة توضع مباشرة بجوار وحدة التحكم. PLC . يضمن نهج "انعدام الثقة" هذا أنه حتى في حالة اختراق الشبكة، تظل منطق الآلة الحرج معزولًا ومحميًا.

تعليق المؤلف: الثورة التي تتمحور حول البرمجيات

في رأيي، أبرز ما يمكن استخلاصه من استراتيجية النظم الإيكولوجية والصحية 2025 هو "توظيف تكنولوجيا المعلومات" في المصانع. فالهيكل الهرمي التقليدي للأتمتة آخذ في التلاشي. عندما وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) عندما يصبح النظام نسخة افتراضية على خادم، يتغير دور مهندس الأتمتة إلى الأبد. نحن نتجه نحو عالمٍ تُعدّ فيه قابلية نقل الشيفرة البرمجية بنفس أهمية متانة الأجهزة. الشركات التي لا تتبنى المعايير المفتوحة والبرمجيات المعبأة في حاويات ستواجه على الأرجح صعوبة في الحفاظ على قدرتها التنافسية.

سيناريوهات التطبيق والحلول

• إنتاج السيارات: استخدام SDA و Edge AI لإعادة تكوين خطوط التجميع في الوقت الفعلي لنماذج السيارات الكهربائية المختلفة.

• الصناعات التحويلية: دمج تقنية Ethernet-APL لتوفير تشخيص عالي السرعة لأجهزة الاستشعار عن بعد في منشآت النفط والغاز.

• التخزين الذكي: استخدام الذكاء الاصطناعي الفيزيائي لتمكين الروبوتات المتنقلة ذاتية التشغيل من التنقل بأمان في البيئات غير المتوقعة.

• تكامل المؤسسة: الاستفادة من مساحة اسم موحدة لتغذية بيانات الإنتاج المباشرة في لوحات معلومات الاستدامة العالمية.