ما هي المصانع المظلمة؟ وما هي أهم المجالات التي يمكن أن تعمل وفقها؟

لم يعد توصيف فكرة المصانع التي تعمل دون تدخل بشري بـ "المستحيلة" صحيحاً، فهذا التوصيف أصبح واقعاً، لدرجة أن مثل هذه المصانع أصبحت تُعرف بـ "المصانع المظلمة" في استعارة لتوضيح أنها لا تحتاج حتى إلى الضوء، الضروري لعمل البشر.

لطالما كان الوصول إلى هذه المرحلة حلماً راود الكثير من الصناعيين، عملاً بذهنية "set-it-and-forget-it" وتُترجم إلى "اضبطها وانسَها" أو "شغّلها واتركها"، وقد نشأ المصطلح في الأساس من عالم التسويق، وليس الصناعة، وتحديداً من أحد أشهر الإعلانات التلفزيونية في أميركا خلال التسعينيات. كان مخترعه هو رون بوبيل Ron Popeil، صاحب شركة رونكو Ronco، وقد استخدم عبارة "Set it and forget it!" في إعلاناته الترويجية لجهاز الطبخ الآلي (Rotisserie Oven). كان الهدف من العبارة توصيل فكرة أن الجهاز يعمل تلقائياً بعد ضبطه، ولا يحتاج المستخدم إلى مراقبته أو تعديله.

فما هي مصانع الإضاءة المظلمة (المصانع المظلمة)؟ وما هي الصناعات الأكثر ملاءمة للمصانع المظلمة؟ وما هي إيجابيات اعتماد هذا النوع من المصانع وسلبياته؟ وكيف يؤثّر في سوق العمل؟ وما هي التحديات الرئيسية لاعتمادها ومخاطرها؟ تابع معنا.

ما هي المصانع المظلمة؟

هي المصانع التي يمكن أن تعمل دون تدخل بشري في الموقع، فقد تخلو من العنصر البشري تماماً، وقد تُطفئ فيها الأضواء حرفياً. وللوصول إلى هذا النوع من المصانع، يجب أن تكون أتمتة كل مرحلة من مراحل العمل ممكنة، وتتمتّع المصانع التي تعمل بهذه الطريقة باحتوائها على مجموعة كبيرة من التقنيات كرؤية الآلة، والرؤية الحاسوبية، والتعلم الآلي، وإنترنت الأشياء الصناعي، والحوسبة الطرفية، والبيانات السحابية. اشتُقت التسمية من مبدأ أن الآلات أو الروبوتات ليست بحاجة إلى الضوء لتعمل.

لا يمكن تجاهل مساعي إيلون ماسك إلى الأتمتة الكاملة، ولكنه لم يحققها إلّا بنسبة 75% في مصانع تسلا. ومن أشهر المصانع التي تعمل بالكامل بالروبوتات، حتى إنها بلا نوافذ كما يصفها الخبراء، هي فانوس Fanuc الياباني، وهي منشأة متخصصة في مجال الأتمتة الصناعية والروبوتات، وتُستخدم روبوتاتها في صناعة منتجات مختلفة مثل هواتف آيفون.

ما هي المتطلبات اللازمة للمصانع المظلمة؟

يتطلب نهج المصانع المظلمة وجود العديد من المتطلبات التقنية في المصنع، وتوفير الأتمتة في كل مفاصل العملية. ويستدعي توفير هذه المتطلبات وجود استراتيجية واضحة في التحول الرقمي لدى أصحاب هذا المصنع. تتنوع المتطلبات التقنية، لكنها تقع ضمن تقنيات الثورة الصناعية الرابعة وإنترنت الأشياء الصناعي وغيرها، ومنها:

تقنيات اتصال الجيل الخامس.
مستشعرات صناعية.
تقنيات فحص الجودة غير القابلة للتلف Nondestructive QC capabilities.
فهم معمق للذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي والتضمين الأمثل لهما في سير العمليات الصناعية.
تكنولوجيات الواقع المعزّز والافتراضي.
تقنيات التوائم الرقمية في التصنيع.

بالإضافة إلى ما سبق، أن تكون المعايير التي تعمل وفقها الأجزاء الداخلة في عمليات التصنيع موحدة.

ما هي فوائد استخدام نهج المصانع المظلمة؟

يحقق اعتماد نهج المصانع المظلمة العديد من الفوائد منها:

دقة تصنيع عالية: بمجرد أتمتة العمليات أو برمجة الروبوتات على أداء عمل محدد، ستنفذه دون كلل أو ملل على مدار الساعة طيلة أيام الأسبوع، ما يقصي الأخطاء البشرية التي كانت تقع في الإنتاج، والتي قد تتسبب بحيود المنتج عن المواصفات الموضوعة أو إعادة تنفيذ هذه العملية.
جدولة العمليات والتشغيل المستمر: لا تتطلب الآلات فترات استراحة إو إجازات، ما يعني أنها قادرة نظرياً على العمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع وطوال أيام السنة، كما لا تحتاج المناوبات إلى تغطية أو إلغاء مع أتمتة العمليات.
تكاليف أقل: يمكن للأتمتة أن تقلّل تكاليف العمالة مع خلق كفاءات إنتاجية تقلل التكاليف بشكلٍ أكبر، عن طريق زيادة سرعة الإنتاج وتقليل أو إلغاء الحاجة إلى إعادة العمل أو التخلص من الأجزاء بسبب أخطاء الجودة.
مهام ذات قيمة أعلى للعاملين: من خلال تحويل المهام الأكثر رتابة إلى الروبوتات، يمكن للمرافق الاستفادة بشكلٍ أفضل من معرفة موظفيها وخبراتهم في مجالات ذات قيمة أعلى.
استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

كما يمكن أن تكون الأتمتة الكاملة ذات فائدة كبيرة للعاملين، خاصة في البيئات الصناعية الضارة مثل تلك التي تحتوي على المشتقات النفطية ومواد التشحيم والمواد الكيميائية الكاوية والأبخرة وما إلى ذلك. ففي نهاية المطاف، يمكن تصنيع الروبوتات من مكونات أكثر متانة بكثير من نظيراتها البشرية. وعلى الرغم من عدم شيوع نمط الأتمتة الكاملة للمصانع على نطاقٍ واسع حتى الآن، فإن الفوائد التي يمكن أن يجنيها العاملون منها كبيرة:

تقليل الحوادث وزيادة سلامة العمال.
تحسين الكفاءة التشغيلية.
تقليل الخردة وإعادة العمل من خلال زيادة اتساق الإنتاج.
قيادة استراتيجيات صيانة أكثر تطوراً.

ما هي الصناعات الأكثر ملاءمة لمصانع الإضاءة المظلمة؟

هناك صناعات أكثر قابلية من غيرها لاعتماد نمط المصانع المظلمة، وتتعلق هذه القابلية بنوع الصناعات في الدرجة الأولى، من هذه الصناعات:

الصناعات التي تتطلب دقة عالية: يمكنها الاستفادة من هذا النمط من المصانع بسبب متطلباتها الدقيقة والصارمة في الحصول على منتجات تتوافق والمعايير المطلوبة.
صناعة أنصاف النواقل والرقائق: يعود ذلك إلى الدقة العالية التي تتطلبها هذه الصناعة، وفي هذه الحالة تلبي الروبوتات والعمليات المؤتمتة هذا الشرط. فالمستويات النانوية التي تتم عندها هذه الصناعة لا تتحمل التغيرات أو التلوث الناتجين عن التدخل البشري، حيث يمكن أن يؤدي ذلك إلى انحراف عن المنتج المطلوب، بالإضافة إلى خفض التكاليف ورفع كفاءة الإنتاج.
صناعة الأدوية: تساعد الأنظمة المؤتمتة في إنتاج الأدوية على الحفاظ على بيئات معقمة وضمان قياسات دقيقة في الإنتاج. وهذا أمر بالغ الأهمية لتلبية المتطلبات التنظيمية الصارمة وضمان سلامة المنتج. يقلّل إلغاء الوجود البشري مخاطر التلوث في البيئات التي يكون فيها التعقيم أمراً بالغ الأهمية. كما يساعد تناسق عمل الأنظمة المؤتمتة على ضمان احتواء الأدوية على الكميات المطلوبة بدقة من المكونات النشطة، وهو أمر ضروري للفاعلية العلاجية وسلامة المرضى.
صناعة الروبوتات: المكونات نفسها المطلوبة للمصانع المظلمة بسبب الدقة المطلوبة فيها.
صناعة السيارات: ينطوي تصنيع السيارات على العديد من مهام التجميع المتكررة التي تعتبر مثالية للأتمتة، كما تتوافق حاجة الصناعة إلى الاتساق ومراقبة الجودة وأحجام الإنتاج الكبيرة تماماً مع مزايا الأنظمة المؤتمتة بالكامل. بالإضافة إلى ذلك، تتضمن بعض عمليات تصنيع السيارات ظروفاً خطيرة تجعل الأتمتة مفضلة من وجهة نظر سلامة العمال.
إنتاج السلع الاستهلاكية: في حال كانت المنتجات ذات تصاميم متسقة ومطلوبة بكميات كبيرة، يمكن أتمتة عمليات تصنيعها، حيث يخفف ذلك تكاليف الإنتاج ويرفع الإنتاجية.
صناعة المعادن: هذه الصناعة الخطيرة، قد تكون من أكبر المستفيدين من هذا النمط من المصانع، وذلك لضمانها سلامة العمال، ورفع الإنتاجية.
الصناعات التي تعتمد على التحكم العددي باستخدام الحاسوب CNC: تُعدُّ العمليات التي تتم بالتحكم العددي باستخدام الحاسوب مناسبة للتشغيل دون مراقبة، ما يجعلها مثالية للتصنيع في أوقات الذروة، حيث لا تتطلب عناية مستمرة من المُشغّل، ويمكن تشغيل بعض الطُرز دون مراقبة.

ما هي سلبيات اعتماد هذا النوع من المصانع؟

على الرغم من الفوائد كلّها التي تضمنها هذه المصانع، فإن تشغيلها لا يزال يواجه الكثير من التحديات، مثل:

إمكانية الوصول الموثوق عن بُعد: ستنشأ المشكلات في المصانع حتى مع الأتمتة الكاملة. وعلى الرغم من دمج الكثير من حلول المشكلات المتوقعة في العمليات المؤتمتة الأساسية، لا يزال التدخل البشري مطلوباً. لهذا يجب أن تكون المعلومات الدقيقة والموثوقة متاحة في حالة عدم وجود أي شخص في الموقع.
السلامة والموثوقية: نظراً لغياب الأشخاص عن مكان العمل في هذا النوع من المصانع، يجب التأكد من أن المعدات والآلات والأدوات كلّها تعمل بأقصى كفاءة تشغيلية وتُدار بشكلٍ جيد. بفضل أنظمة تنفيذ التصنيع (Manufacturing execution systems اختصاراً MES) الموثوقة، يُمكن للمُصنّعين إجراء صيانة تنبؤية لمعدات عندما تنخفض كفاءة المعدات عن الحد المطلوب، بدلاً من انتظار توقف الإنتاج قبل اتخاذ الإجراءات اللازمة.
التحديات التقنية: تُشكّل هذه التحديات عائقاً رئيسياً أمام أتمتة الإنتاج، إذ قد تفتقر العديد من الشركات إلى المعرفة التقنية أو المواد اللازمة لمثل هذه العملية. على سبيل المثال، يُصاحب ربط الآلات القديمة بنظام تصنيع حديث تعقيدات فريدة لا يمتلك العديد من المصنّعين القدرة الكافية للتعامل معها.
متطلبات حجم الإنتاج: هذه المصانع خيار مناسب إذا كانت لأحد أنواع الصناعات التي سبق ذكرها، وبكميات كبيرة، ليغطي العائد متطلبات التشغيل البدائية الكبيرة. وحتى مع ذلك، يجب أن تكون نوعية المنتج الناتج على درجة من الجودة تبرر هذه التكاليف.

أين يكون اعتمادها خطراً؟

يصبح تبني هذا النوع من المصانع خطيراً أو غير مرغوب في الحالات التالية:

الصناعات ذات العمليات المعقدة أو غير القياسية: مثل البناء والتصنيع حسب الطلب، والإنتاج على نطاق صغير أو في حالة النماذج الاولية.
البيئات الحساسة والخطيرة: على الرغم من أن هذه النقطة تبدو تناقضاً صارخاً مع ما ذُكِر سابقاً من أن هذا النوع من المصانع جيد في البيئات الخطرة، لكن ما تقرأه صحيح، ففي بعض الصناعات الكيميائية، قد تفشل انظمة الأتمتة في إدارة التفاعلات أو التسربات غير المتوقعة، ما يجعل الرقابة البشرية عاملاً مهماً لتخفيف الأضرار الناتجة ومعرفة الأسباب التي أدّت إلى ذلك. وقد يُفاجئك معرفة أن معامل إنتاج الطاقة النووية -على خطورتها- لا يمكنها أن تعمل بأتمتة كاملة، بل إن التدخل والوجود البشري عاملان حاسمان لضمان حسن سير العمليات التشغيلية.
الصناعات التي تتطلب محاكمة بشرية: في الحالات التي تكون فيها مراقبة الجودة مطلوبة على مدار الساعة في المنتجات العالية القيمة، مثل صناعة الترفيه، وصناعة مكونات أجزاء الطائرات وأدوات التحليق الفضائي، والحرف اليدوية التي تستمد قيمتها من اللمسة البشرية.

الآثار المترتبة في سوق العمل

هناك آثار إيجابية وسلبية لهذا النوع من المصانع:

1- آثار إيجابية:

خلق وظائف عالية المهارات: حيث تتطلب عاملين مهرة للبرمجة والتصميم والإشراف.
التركيز على المهام المعقدة: بأن تتولى الآلات المهام الروتينية.
نمو اقتصادي: نظراً لخلق فئة جديدة من العاملين المهرة.

2- آثار سلبية:

الحرمان من الوظائف: وخاصة التي تتطلب مهارات محدودة.
غياب المساواة في العمل: حيث سيحصل العاملون المهرة على أجور أعلى بكثير من العاملين أصحاب المهارات المحدودة.
تفاوتات إقليمية: فالمناطق الصناعية التي ستتجه إلى أتمتة مصانعها، سيُحرم الكثير من قاطنيها من أعمالهم، ما سيكون مسؤولاً عن نشور بطالة إقليمية، وقد لا تشهد المناطق التي لا تعتمد على الصناعات الممكن أتمتها بالكامل مثل هذا.

وللتخفيف من هذه الآثار:

يجب على الحكومات والشركات الاستثمار في برامج إعادة التدريب لتزويد العمال بالمهارات المناسبة.
ينبغي أن تُعالج السياسات عدم المساواة في الدخل من خلال دعم العمال الذين يغادرون وظائفهم من خلال الإعانات أو برامج التوظيف.
يمكن أن يضمن التعاون بين الصناعات والمؤسسات التعليمية تدفقاً ثابتاً من المواهب الماهرة.