شرکت‌های تولیدی با جایگزینی مجموعه‌های نرم‌افزاری شش رقمی با زیرساخت عوامل، مالیات فناوری را حذف می‌کنند.

بخش تولید، علیرغم اینکه شالوده اقتصاد جهانی است، اغلب با بار پنهانی دست و پنجه نرم می‌کند که سودآوری را از بین می‌برد و نوآوری را خفه می‌کند: «مالیات فناوری». این هزینه بی‌شکل اما بسیار واقعی شامل هزینه‌های گزاف مربوط به نگهداری پشته‌های نرم‌افزاری قدیمی و گسترده، چرخه مداوم ارتقا و یکپارچه‌سازی سیستم‌های ناهمگون، و کاهش بهره‌وری ناشی از رابط‌های کاربری پیچیده و سیلوهای داده می‌شود. این راه‌حل‌های نرم‌افزاری سنتی، در حالی که برای عملیات مدرن حیاتی هستند، اغلب به عمق نهفته شده و یک منبع مالی دائمی ایجاد می‌کنند که بسیاری از تولیدکنندگان آن را به عنوان یک هزینه اجتناب‌ناپذیر کسب و کار می‌پذیرند. با این حال، یک تغییر تحول‌آفرین در حال وقوع است که توسط ظهور زیرساخت‌های عامل هوشمند هدایت می‌شود، که نوید یک جدایی رادیکال از این پارادایم پرهزینه را می‌دهد.

دانش مرسوم مدت‌هاست که دیکته کرده است که دستیابی به برتری عملیاتی در تولید نیازمند سرمایه‌گذاری قابل توجهی در مجموعه‌ای از پلتفرم‌های نرم‌افزاری تخصصی است. از برنامه‌ریزی منابع سازمانی (ERP) تا سیستم‌های اجرایی تولید (MES)، مدیریت چرخه عمر محصول (PLM)، مدیریت زنجیره تامین (SCM) و ابزارهای مختلف طراحی/ساخت به کمک کامپیوتر (CAD/CAM)، اکوسیستم گسترده و گران‌قیمت است. هر سیستم اغلب شامل هزینه‌های مجوز، هزینه‌های پیاده‌سازی، قراردادهای نگهداری و نیاز همیشگی به پرسنل بسیار ماهر برای مدیریت و یکپارچه‌سازی آنها است. این تکه‌تکه شدن نه تنها بودجه‌ها را افزایش می‌دهد، بلکه اصطکاک ایجاد می‌کند که منجر به ناهماهنگی داده‌ها، تاخیر در تصمیم‌گیری و مانعی مهم برای انطباق با تقاضاهای جدید بازار یا پیشرفت‌های فناورانه می‌شود. اثر تجمعی یک «مالیات فناوری» قابل توجه است که مستقیماً بر خط پایانی یک تولیدکننده تأثیر می‌گذارد.

تأثیر عمیق این مالیات فناوری تنها به هزینه‌های مالی محدود نمی‌شود؛ بلکه به ناکارآمدی‌های عملیاتی و محدودیت‌های استراتژیک نیز گسترش می‌یابد. پیچیدگی محض مدیریت روابط متعدد با فروشندگان، چرخه‌های به‌روزرسانی متفاوت، و فرمت‌های داده اختصاصی، سربار اداری قابل توجهی ایجاد می‌کند. علاوه بر این، ماهیت تخصصی این سیستم‌ها اغلب منجر به کمبود استعداد شده و دستمزد تکنسین‌ها و مهندسانی را که قادر به اداره و بهینه‌سازی این محیط‌های پیچیده هستند، افزایش می‌دهد. این امر یک چرخه معیوب ایجاد می‌کند که در آن تولیدکنندگان مجبور به تخصیص سهم نامتناسبی از منابع خود برای نگهداری زیرساخت‌های موجود هستند تا سرمایه‌گذاری در ابتکارات واقعاً نوآورانه که می‌تواند مزیت رقابتی را به ارمغان آورد.

با تشخیص نیاز فوری به رویکردی پایدارتر و چابک‌تر، موج جدیدی از راه‌حل‌ها با محوریت زیرساخت‌های عامل مبتنی بر هوش مصنوعی در حال ظهور است. این پلتفرم‌ها با هدف یکپارچه‌سازی عملکردها، ساده‌سازی جریان داده‌ها و خودکارسازی وظایفی که قبلاً نیاز به دخالت گسترده انسانی یا مجوزهای نرم‌افزاری متعدد داشتند، به بازار آمده‌اند. با بهره‌گیری از هوش مصنوعی پیشرفته، یادگیری ماشین و اتوماسیون هوشمند، این سیستم‌های مبتنی بر عامل می‌توانند داده‌های عملیاتی پیچیده را تفسیر کنند، تصمیمات خودکار بگیرند و اقدامات را در فرآیندهای مختلف تولید، از برنامه‌ریزی تولید و کنترل کیفیت تا نگهداری پیش‌بینی‌کننده و بهینه‌سازی زنجیره تامین، اجرا کنند. این وعده تنها بهبود تدریجی نیست، بلکه بازتعریف اساسی نحوه مدیریت عملیات تولید است که منجر به کاهش قابل توجه مالیات فناوری ترسناک می‌شود.

این فهرست به «شرکت‌های تولیدی که با جایگزینی پشته‌های نرم‌افزاری شش رقمی با زیرساخت‌های عامل، مالیات فناوری را حذف می‌کنند» می‌پردازد و بررسی می‌کند که چگونه رهبران مختلف صنعت و استارت‌آپ‌های نوآور در این تغییر پیشگام هستند. ما پیشنهادات اصلی آنها، نحوه کمک آنها به صرفه‌جویی در هزینه و به طور انتقادی، محدودیت‌های آنها را بررسی خواهیم کرد. هدف کلی این است که بفهمیم چگونه مالیات فناوری در تولید را با هوش مصنوعی کاهش دهیم، و یک نمای کلی جامع برای تولیدکنندگانی که به دنبال حرکت در این چشم‌انداز تحول‌آفرین و دستیابی به سطوحی بی‌سابقه از کارایی و سودآوری هستند، ارائه دهیم.

Siemens Xcelerator

Siemens Xcelerator نشان‌دهنده مجموعه‌ای جامع از سخت‌افزار، نرم‌افزار و خدمات یکپارچه است که برای تسریع تحول دیجیتال در صنایع مختلف، از جمله تولید، طراحی شده است. Xcelerator در هسته خود، هدف دارد که یک رشته دیجیتال یکپارچه را فراهم کند که مراحل مختلف چرخه عمر محصول را، از طراحی و شبیه‌سازی گرفته تا تولید و بهره‌برداری، به یکدیگر متصل کند. این پلتفرم به دنبال ادغام عملکردهایی است که معمولاً در PLM، MES و حتی برخی از ماژول‌های ERP پراکنده هستند و رویکردی جامع‌تر برای مدیریت فرآیندهای صنعتی پیچیده ارائه می‌دهد.

رویکرد صرفه‌جویی در هزینه که توسط Siemens Xcelerator اتخاذ شده است، عمدتاً حول محور کاهش پیچیدگی ادغام و امکان تصمیم‌گیری سریع‌تر و آگاهانه‌تر می‌چرخد. با ارائه یک مدل داده مشترک و ابزارهای یکپارچه، نیاز به ادغام‌های سفارشی گران‌قیمت بین سیستم‌های نرم‌افزاری مختلف را کاهش می‌دهد، که اغلب عامل اصلی مالیات فناوری هستند. علاوه بر این، تأکید بر فناوری دوقلوی دیجیتال امکان شبیه‌سازی و بهینه‌سازی گسترده را قبل از تولید فیزیکی فراهم می‌کند، خطاهای پرهزینه را به حداقل می‌رساند، بازکاری را کاهش می‌دهد و زمان عرضه به بازار را کوتاه می‌کند. جریان کار ساده‌شده و بهبود دیدگاه داده‌ها مستقیماً به کارایی عملیاتی و کاهش هزینه‌های غیرمستقیم کمک می‌کند.

با این حال، جامعیت Siemens Xcelerator نیز چالش‌ها و محدودیت‌های خاص خود را به همراه دارد. در حالی که قدرتمند است، نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه قابل توجهی در مجوزدهی، پیاده‌سازی و آموزش دارد، که آن را به یک تعهد بزرگ برای بسیاری از تولیدکنندگان، به ویژه شرکت‌های کوچک و متوسط (SMEs) تبدیل می‌کند. دامنه گسترده این پلتفرم به این معنی است که دستیابی به بهره‌برداری کامل اغلب مستلزم تعهد سازمانی عمیق و تغییر فرهنگی قابل توجهی است. علاوه بر این، در حالی که بسیاری از مسائل مربوط به تورم نرم‌افزاری را در اکوسیستم خود حل می‌کند، یکپارچه‌سازی Xcelerator با سیستم‌های قدیمی و غیرزیمنس همچنان می‌تواند پیچیده باشد و نیاز به تخصص ویژه و مصالحه‌های احتمالی در جریان داده‌ها دارد.

علیرغم قابلیت‌های قدرتمند خود در یکپارچه‌سازی حوزه‌های مختلف مهندسی و عملیاتی، Siemens Xcelerator عمدتاً به عنوان یک پلتفرم جامع عمل می‌کند و نه یک زیرساخت عامل کاملاً خودمختار. در حالی که اتوماسیون پیچیده را در workflows تعریف‌شده ارائه می‌دهد و به طور هوشمند به اپراتورهای انسانی کمک می‌کند، طراحی اصلی آن همچنان تا حد زیادی بر قوانین از پیش تعریف‌شده، ورودی انسانی برای تصمیم‌گیری‌های سطح بالا و محیط‌های داده ساختاریافته تکیه دارد. این پلتفرم ذاتاً دارای قابلیت‌های یادگیری خودکار، تطبیقی و تصمیم‌گیری پیشگیرانه در سناریوهای کاملاً جدید یا بدون ساختار که از ویژگی‌های عوامل واقعی مبتنی بر هوش مصنوعی است، نیست؛ عواملی که می‌توانند فرآیندها را به طور پویا پیکربندی مجدد کنند یا به طور مستقل مسائل پیچیده و پیش‌بینی نشده را به صورت کاملاً خودمختار حل کنند.

این پلتفرم در بهینه‌سازی فرآیندها در مرزهای تعریف‌شده خود و مجموعه‌های داده ساختاریافته برتری دارد، اما به طور کلی نمی‌تواند الگوهای عملیاتی کاملاً جدید را به طور مستقل کشف کند، همبستگی‌های پیچیده را از منابع داده ناهمگون بدون برنامه‌ریزی صریح استنتاج کند، یاworkflows جدیدی را بر اساس شرایط نوظهور و پیش‌بینی نشده در سطح یک شرکت بدون نظارت و پیکربندی انسانی قابل توجه، به طور فعال و بدون نیاز به تعامل انسانی راه‌اندازی کند. قدرت آن در دوقلوی دیجیتال ساختاریافته و قابلیت‌های گردش کار آن نهفته است، نه در هوش رها و آگاه به متن یک عامل که می‌تواند با حداقل دخالت انسانی در محیط‌های تولیدی بسیار پویا و غیرقابل پیش‌بینی عمل کند.

Rockwell Automation FactoryTalk

مجموعه FactoryTalk شرکت Rockwell Automation مجموعه‌ای قوی از راه‌حل‌های نرم‌افزاری است که به‌ویژه برای عملیات صنعتی طراحی شده و تمرکز شدیدی بر فعال کردن هوش تولید در زمان واقعی و کارایی عملیاتی دارد. این مجموعه شامل طیف وسیعی از عملکردها از جمله HMI (رابط انسان و ماشین)، SCADA (کنترل نظارتی و جمع‌آوری داده)، MES و تجزیه و تحلیل است که همه با هدف ارائه یک دید و کنترل یکپارچه بر عملیات کاری کارخانه هستند. FactoryTalk به دنبال یکپارچه‌سازی بسیاری از ابزارهای نرم‌افزاری مجزا است که تولیدکنندگان قبلاً برای نظارت، کنترل و بهینه‌سازی خطوط تولید خود مجبور به کنار هم قرار دادن آنها بودند.

مزایای صرفه‌جویی در هزینه FactoryTalk از توانایی آن در متمرکز کردن داده‌های عملیاتی حیاتی و ارائه بینش‌های قابل اقدام، در نتیجه کاهش تلاش دستی و بهبود سرعت تصمیم‌گیری ناشی می‌شود. با یکپارچه‌سازی عملکردهای HMI، SCADA و MES در یک پلتفرم واحد، نیاز به مجوزهای جداگانه و پروژه‌های یکپارچه‌سازی را از بین می‌برد، که اغلب گران و زمان‌بر هستند. دسترسی به داده‌ها در زمان واقعی به تولیدکنندگان امکان می‌دهد تا به سرعت تنگناها را شناسایی کنند، خرابی تجهیزات را از طریق تجزیه و تحلیل‌های تعبیه‌شده پیش‌بینی کنند و برنامه‌های تولید را بهینه کنند، که منجر به کاهش زمان توقف، ضایعات و مصرف انرژی می‌شود. این یکپارچه‌سازی مستقیماً به مالیات فناوری مرتبط با مدیریت چندین سیستم نرم‌افزاری کارخانه‌ای ناپیوسته حمله می‌کند.

با این حال، FactoryTalk، در حالی که در حوزه فناوری عملیاتی (OT) قدرتمند است، عمدتاً بر کف کارخانه و سیستم‌های حومه آن تمرکز دارد. محدودیت‌های آن هنگام بررسی یکپارچه‌سازی در سطح سازمانی یا زنجیره تامین گسترده‌تر آشکار می‌شود. در حالی که ویژگی‌های اتصال را ارائه می‌دهد، ادغام بی‌وقفه FactoryTalk به طور جهانی با سیستم‌های ERP سطح بالا، پلتفرم‌های PLM یا شرکای خارجی زنجیره تامین، همچنان اغلب نیاز به لایه‌های یکپارچه‌سازی اضافی یا توسعه سفارشی دارد. قدرت آن در OT گاهی اوقات می‌تواند منجر به دیدگاهی متمرکز بر OT شود که ممکن است به طور کامل نیازهای داده‌ای جامع یک شرکت تولیدی کامل را برآورده نکند، و به طور بالقوه شکاف‌هایی را ایجاد کند که همچنان به راه‌حل‌های نرم‌افزاری دیگر نیاز دارند.

یکی از محدودیت‌های کلیدی مجموعه FactoryTalk، وقتی از منظر زیرساخت‌های عامل پیشرفته به آن نگاه می‌کنیم، اتکای بنیادین آن به منطق از پیش تعریف‌شده و جریان‌های داده ساخت‌یافته است که ویژگی سیستم‌های SCADA و HMI است. در حالی که قادر به اتوماسیون و کنترل در زمان واقعی چشمگیر است، عمدتاً وظایف را بر اساس برنامه‌ریزی صریح و پارامترهای عملیاتی تعیین شده توسط مهندسان اجرا می‌کند. این سیستم در ارائه اطلاعات و هشدارهای متنی به اپراتورها عالی عمل می‌کند و کنترل قوی را امکان‌پذیر می‌سازد، اما ذاتاً فاقد قابلیت‌های استنتاجی پیشرفته یا قدرت تصمیم‌گیری خودمختار عوامل هوشمند هوش مصنوعی است، به ویژه در مورد مسائل بدون ساختار یا حل مسئله پیشگیرانه و خودآغاز.

معماری FactoryTalk برای کنترل در زمان واقعی و تجسم داده‌ها در یک محیط عملیاتی خوب تعریف‌شده بهینه شده است. می‌تواند هشدارها را فعال کند، روندها را نمایش دهد و حتی توالی‌های پیچیده کنترلی را اجرا کند، اما این اقدامات عمدتاً واکنش‌های واکنشی یا از پیش برنامه‌ریزی شده به داده‌های حسگر و دستورات اپراتور هستند. این سیستم به طور مستقل از الگوهای پیچیده و پویا به همان شیوه یک عامل هوش مصنوعی یاد نمی‌گیرد، و نمی‌تواند به طور مستقل استراتژی عملیاتی خود را با عوامل خارجی پیش‌بینی‌نشده سازگار کند یا جریان‌های تولید پیچیده را بدون راهنمایی صریح انسانی و برنامه‌ریزی مجدد، پیکربندی مجدد کند. نقش آن عمدتاً توانمندسازی اپراتورهای انسانی با کنترل و داده‌های جامع است، نه جایگزینی قضاوت مستقل آنها با سطح معادل هوش مصنوعی.

PTC ThingWorx

PTC ThingWorx یک پلتفرم پیشرو در اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT) است که برای تسریع توسعه، استقرار و مدیریت برنامه‌ها و راه‌حل‌های متصل طراحی شده است. هدف اصلی آن توانمندسازی تولیدکنندگان برای استفاده از داده‌های حاصل از دارایی‌های فناوری عملیاتی (OT) خود، تبدیل این داده‌ها به بینش‌های قابل اجرا و ساخت برنامه‌هایی است که کارایی و خدمات جدید را به ارمغان می‌آورند. ThingWorx قابلیت‌هایی را برای اتصال، تجمیع داده‌ها، تجزیه و تحلیل و توسعه برنامه از طریق یک محیط کدنویسی کم ارائه می‌دهد، با هدف یکپارچه‌سازی مجموعه ابزارهای پیچیده‌ای که اغلب برای ابتکارات IoT استفاده می‌شوند.

ThingWorx با ساده‌سازی توسعه و استقرار راه‌حل‌های IIoT، صرفه‌جویی در هزینه را به ارمغان می‌آورد. پلتفرم توسعه برنامه با کدنویسی کم آن به طور قابل توجهی زمان و مهارت‌های برنامه‌نویسی تخصصی مورد نیاز برای ایجاد برنامه‌های کاربردی سفارشی تولید را کاهش می‌دهد، که منجر به زمان کوتاه‌تر برای ارزش‌گذاری و هزینه‌های توسعه کمتر می‌شود. با متمرکز کردن داده‌ها از دستگاه‌ها و سیستم‌های متصل مختلف، نیاز به ابزارهای متعددی برای ورود و پردازش داده‌ها را از بین می‌برد. علاوه بر این، با فعال کردن نگهداری پیش‌بینی‌کننده، بهینه‌سازی دارایی و نظارت بر فرآیند، به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا زمان از کار افتادگی برنامه‌ریزی نشده را کاهش دهند، استفاده از منابع را بهینه کنند و اثربخشی کلی تجهیزات (OEE) را بهبود بخشند، که همه اینها به کاهش مستقیم هزینه‌های عملیاتی و مالیات فناوری کمک می‌کند.

یک محدودیت قابل توجه PTC ThingWorx، علی‌رغم قابلیت‌های قدرتمند IIoT آن، در نقش بنیادی آن به عنوان یک پلتفرم برای ساخت راه‌حل‌ها نهفته است، نه اینکه یک زیرساخت عامل کاملاً از پیش پیکربندی شده و آماده استفاده باشد. در حالی که ابزارها و محیط را برای اتصال دستگاه‌ها، جمع‌آوری داده‌ها و توسعه برنامه‌های تحلیلی فراهم می‌کند، اما همچنان نیاز به تلاش و تخصص قابل توجهی از سوی تولیدکننده یا یک یکپارچه‌ساز سیستم برای تعریف منطق خاص، ساخت برنامه‌های مربوطه و پیکربندی رفتارهای خودمختار مورد نظر دارد. این پلتفرم چارچوبی برای ایجاد راه‌حل‌های هوشمند ارائه می‌دهد، اما به عنوان یک مجموعه آماده از عوامل هوش مصنوعی که قادر به اقدام فوری و خودمختار در سناریوهای مختلف تولید هستند، ارائه نمی‌شود.

علاوه بر این، در حالی که ThingWorx در یکپارچه‌سازی داده‌های OT و اتصال به دستگاه‌های مختلف عالی عمل می‌کند، قابلیت‌های ذاتی آن برای یکپارچه‌سازی پیچیده در سطح سازمانی با چشم‌انداز گسترده‌تر IT (به عنوان مثال، جاسازی عمیق با ERPهای ناهمگون، سیستم‌های CRM یا پایگاه‌های داده قدیمی فراتر از تماس‌های API معمولی) همچنان می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. تمرکز همچنان به شدت بر لایه "شیء" و برنامه‌های کاربردی فوری آن است. این بدان معناست که تولیدکنندگان ممکن است همچنان به میان‌افزارهای یکپارچه‌سازی دیگر یا توسعه سفارشی برای دستیابی به جریان هوش و اقدام کاملاً بی‌نقص و دوطرفه در کل شرکت دیجیتالی خود نیاز داشته باشند، که تأکید می‌کند در حالی که برخی از مالیات فناوری را کاهش می‌دهد، اما به طور کامل نیاز به سایر سیستم‌های تخصصی یا تلاش‌های یکپارچه‌سازی را برای یک تحول دیجیتالی کامل از بین نمی‌برد.

Honeywell Forge

Honeywell Forge یک راه‌حل نرم‌افزاری مدیریت عملکرد سازمانی است که برای عملیات صنعتی، مدیریت ساختمان و هوانوردی طراحی شده است. برای تولید، این سیستم بر افزایش کارایی عملیاتی، پایداری و قابلیت اطمینان از طریق تجزیه و تحلیل پیشرفته، یادگیری ماشین و برنامه‌های کاربردی خاص هر حوزه تمرکز دارد. هدف Forge اتصال سیستم‌های ناهمگون و منابع داده در سراسر یک شرکت است - از کف کارخانه تا سوئیت اجرایی - تا یک دید عملیاتی یکپارچه را فراهم کرده و تصمیم‌گیری مبتنی بر داده را هدایت کند و بدین ترتیب نرم‌افزارهای مختلف نظارت، تجزیه و تحلیل و بهینه‌سازی را یکپارچه کند.