بقلم : د. جاسم حاجي
الصناعات المعدنية بما في ذلك صناعة الألومنيوم هي المؤشرات الأساسية للنمو/الانخفاض لأي بلد. لذلك، لا يمكن لقطاع المعادن الذي عفا عليه الزمن تقديم الدعم الكافي للاقتصاد المتنامي. تجعل القوى التخريبية في صناعة الألمنيوم من الضروري على الشركات إعادة اختراع نفسها لتلبية المعايير الاجتماعية والاقتصادية المتغيرة. يؤدي التقدم في التكنولوجيا الرقمية إلى تعطيل نماذج الأعمال التقليدية وإعادة تعريف الطريقة التي يتعين بها القيام بالأعمال من أجل المنافسة والبقاء على قيد الحياة في المستقبل.
واجه منتجو الألمنيوم العالميون حاليًا تحديات من الاقتصاد المتقلب والمخاوف البيئية وأنظمة السلامة والكربون الأكثر صرامة. تواجه الصناعة تقلبات بسبب طبيعتها كثيفة الاستخدام للطاقة. في حين لا يمكن التحكم في القوى الخارجية من قبل الصناعة، فإن مفتاح تحسين كفاءة وإنتاجية المصهر يكمن في الاستخدام الذكي للبيانات والمعلومات المتاحة داخل المصهر. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحسين التكلفة والجودة ورضا العملاء مع توفير حماية أفضل ضد العوامل الخارجية. من خلال إدخال التقنيات الرقمية وغيرها من عناصر الصناعة 4.0 في المصنع، يمكن للمنتج تسجيل قفزة كبيرة في الإنتاجية مع توفير تحكم أفضل في عملية الإنتاج والوصول إلى العملاء. سيوفر هذا في الوقت نفسه سلامة واستدامة بيئية أفضل. الاستفادة من التكنولوجيا الرقمية والتقنيات المرتبطة بها هي الطريقة الوحيدة للمنتجين للحفاظ على قدرتهم التنافسية في عالم التصنيع الرقمي في المستقبل.
عناصر الصناعة 4.0 في صناعة الألومنيوم
على الرغم من أن الصناعة تعج بالمناقشات حول عمليات الرقمنة ومصطلحات مثل الصناعة 4.0 والتحكم المتقدم في العمليات والبيانات الضخمة وما إلى ذلك، إلا أن هذه المصطلحات ليس لها دائما تعريف واضح وتمييز في سلسلة القيمة الصناعية الأوسع مثل الألومنيوم الذي يغطي تكرير الألومينا إلى صهر الألومنيوم ومختلف عمليات المصب وإعادة التدوير. يتم تبادل معنى الرقمنة والأتمتة في مثل هذه البيئة.
العناصر الرئيسية للصناعة 4.0 التي يتم نشرها في قطاع الألمنيوم هي:
عملية الإنتاج الرقمي والتحكم فيه
مع الرقمنة، تتمحور عملية الإنتاج بأكملها في مصنع للألمنيوم حول نظام كمبيوتر بحيث يمكن مراقبة العملية وتحليلها وتحسينها بفعالية. ويشمل كلاً من أنظمة الأجهزة والبرامج لاستخلاص البيانات من العمليات والأصول من أجل تسهيل التشغيل السلس للعمليات والصيانة وتحسين تشخيص الأخطاء وتحسين الأداء.
الأتمتة والروبوتات
العديد من العمليات الحرجة في مصهر الألومنيوم، والتي كانت تعمل يدويا في السابق في منطقة عالية المخاطر ودرجة حرارة عالية أصبحت الآن آلية باستخدام تقنية الأتمتة والروبوتات ويمكن تنفيذها دون تدخل بشري. تقوم بعض هذه العمليات بصب المعدن الساخن في الفرن في بيت الصب، وإجراء القياسات في الأواني والأفران، والتي لا توفر السلامة فحسب، بل يمكن أن توفر صيانة أفضل لدرجة الحرارة وسرعة العمل وجودة الصب. تستخدم الروبوتات أيضا في بناء حزم السبائك. أصبحت المركبات الموجهة الآلية (AGV) الآن جزءا لا يتجزأ من غرف الخزف والصب.
البيانات ضخمة
"البيانات الضخمة" هي مجال يعلم كيفية استخراج وتحليل المعلومات من مجموعات البيانات الكبيرة والمعقدة. ويشمل أيضا البحث والمشاركة والنقل والتصور والتحديث وخصوصية المعلومات ومصدر البيانات. يستخدم التحليلات التنبؤية أو تحليلات سلوك المستخدم أو بعض أساليب تحليل البيانات المتقدمة الأخرى على البيانات في الوقت الفعلي المستمدة من مصنع الألومنيوم. يساعد تحليل الصور الرقمية في التحكم بشكل أفضل في العمليات. ثم يتم استخدامها في إدارة العمليات وفي إدارة العملاء والموردين.
التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي
التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي مفهومان مترابطان. يتيح التعلم الآلي للآلات الوصول إلى البيانات والتعلم بأنفسهم للعمل بشكل مستقل. الذكاء الاصطناعي هو مفهوم أكبر يسمح لبرنامج الكمبيوتر بالتصرف بذكاء مثل الدماغ البشري. إن الذكاء الاصطناعي في مرحلة مبتدئة بينما يتم استخدام التعلم الآلي في عملية صهر الألومنيوم. يمكن للتعلم الآلي فهم نمط الضوضاء في وعاء التخفيض للتحكم في استهلاك الطاقة. يمكنه أيضا تقدير تركيز الألومينا في الخلية وتحديد آثار الأنود بشكل استباقي.
