10.8: تحويل أرضية المصنع باستخدام التكنولوجيا

Last updated
Save as PDF

Page ID: 192569

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

7. ما الأدوار التي تلعبها التكنولوجيا والأتمتة في إدارة عمليات التصنيع وصناعة الخدمات؟

تساعد التكنولوجيا العديد من الشركات على تحسين كفاءتها التشغيلية وقدرتها على المنافسة. تمكّن أنظمة الكمبيوتر على وجه الخصوص الشركات المصنعة من أتمتة المصانع بطرق لم يسبق لها مثيل. من بين التقنيات التي تساعد على أتمتة التصنيع أنظمة التصميم والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر، والروبوتات، وأنظمة التصنيع المرنة، والتصنيع المتكامل بالكمبيوتر.

أنظمة التصميم والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر

لقد غيرت أجهزة الكمبيوتر عمليات التصميم والتصنيع في العديد من الصناعات. في التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD)، يتم استخدام أجهزة الكمبيوتر لتصميم واختبار المنتجات الجديدة وتعديل المنتجات الحالية. يستخدم المهندسون هذه الأنظمة لرسم المنتجات والنظر إليها من زوايا مختلفة. يمكنهم تحليل المنتجات وإجراء التغييرات واختبار النماذج الأولية قبل تصنيع عنصر واحد. يستخدم التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM) أجهزة الكمبيوتر لتطوير عملية الإنتاج والتحكم فيها. تقوم هذه الأنظمة بتحليل الخطوات المطلوبة لصنع المنتج، ثم ترسل التعليمات تلقائيًا إلى الأجهزة التي تقوم بالعمل. تجمع أنظمة CAD/CAM بين مزايا CAD و CAM من خلال دمج التصميم والاختبار والتحكم في التصنيع في نظام كمبيوتر واحد مرتبط. يساعد النظام في تصميم المنتج والتحكم في تدفق الموارد اللازمة لإنتاج المنتج وتشغيل عملية الإنتاج. يمكن للشركات تحسين عمليات التصميم والتصنيع من خلال استخدام التصنيع الإضافي، والذي يشار إليه عادةً باسم الطباعة ثلاثية الأبعاد. يمكن للطابعات المتخصصة إنشاء منتجات أو أجزاء لاستخدامها في النماذج الأولية المبكرة، وتقوم بعض الصناعات بطباعة مكونات معينة في الموقع بدلاً من شحنها.

استخدمت شركة Cardianove Inc.، وهي شركة مصنعة للمعدات الطبية والجراحية مقرها مونتريال، برنامج CAD لتطوير أصغر مضخة قلب في العالم. وتقول الشركة إن استخدام التصميم بمساعدة الكمبيوتر قضى عامين على وقت التصميم العادي لأجهزة القلب. أجرى برنامج CAD التابع للشركة عمليات محاكاة معقدة ثلاثية الأبعاد للتأكد من أن التصميم سيعمل بشكل صحيح داخل جسم الإنسان. باستخدام برنامج CAD، اختبرت Cardianove أكثر من 100 نموذج افتراضي قبل إنتاج أفضل ثلاثة تصميمات للاختبار الواقعي.

علم الروبوتات

الروبوتات هي آلات يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر ويمكنها أداء المهام بشكل مستقل. الروبوتات هي التكنولوجيا المستخدمة في تصميم وبناء وتشغيل الروبوتات. تم استخدام الروبوت الأول، أو «عامل ذوي الياقات الفولاذية»، من قبل جنرال موتورز في عام 1961. يمكن أن تكون الروبوتات متحركة أو ثابتة في مكان واحد. تحتوي الروبوتات الثابتة على ذراع يتحرك ويفعل ما يرشده الكمبيوتر. بعض الروبوتات بسيطة للغاية، مع حركة محدودة لبعض المهام مثل قطع الصفائح المعدنية واللحام النقطي. البعض الآخر معقد، بأيدي أو مقابض يمكن برمجتها لأداء سلسلة من الحركات. حتى أن بعض الروبوتات مجهزة بأجهزة استشعار للبصر واللمس.

تعمل الروبوتات عادة بتدخل بشري ضئيل أو بدون تدخل بشري. يعد استبدال الجهد البشري بالروبوتات أكثر فعالية للمهام التي تتطلب الدقة أو السرعة أو القوة. على الرغم من أن الشركات المصنعة مثل Harley-Davidson من المرجح أن تستخدم الروبوتات، إلا أن بعض شركات الخدمات تجدها مفيدة أيضًا. قد تستخدم المستشفيات، على سبيل المثال، الروبوتات لفرز عينات الدم ومعالجتها، مما يحرر العاملين في المجال الطبي من مهمة شاقة وخطيرة في بعض الأحيان ومتكررة.

المصانع القابلة للتكيف: أنظمة التصنيع المرنة والمتكاملة بالكمبيوتر

يعمل نظام التصنيع المرن (FMS) على أتمتة المصنع عن طريق مزج أجهزة الكمبيوتر والروبوتات والأدوات الآلية وآلات مناولة المواد والأجزاء في نظام متكامل. تجمع هذه الأنظمة بين محطات العمل الآلية وأجهزة النقل التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر. تقوم المركبات الموجهة تلقائيًا (AGV) بنقل المواد بين محطات العمل والدخول إلى النظام وخارجه.

الأخلاق في الممارسة

هل يمكن للتكنولوجيا أن تنقذ حياتك؟

بدا استخدام الروبوتات لإجراء الجراحة ذات مرة وكأنه خيال مستقبلي، ولكن ليس بعد الآن. تم إجراء ما يقدر بـ 1.5 مليون عملية روبوتية بواسطة نظام دافنشي الجراحي وفقًا لمنشئه، الجراحة البديهية.

إذن ما الذي يفسر الزيادة في العمليات الجراحية الروبوتية؟ تشير بعض الدراسات الأولية إلى نتائج محسنة للمرضى. يجد الجراحون الذين يستخدمون نظام دافنشي الجراحي أن المرضى يعانون من فقدان الدم والألم بشكل أقل، ومخاطر أقل للمضاعفات، وإقامات أقصر في المستشفى، وأوقات تعافي أسرع من أولئك الذين يخضعون لجراحة مفتوحة - أو حتى، في بعض الحالات، إجراءات بالمنظار التي يتم إجراؤها أيضًا من خلال شقوق صغيرة متعددة .

في أكتوبر 2005، أجرى الدكتور فرانسيس سوتر، رئيس قسم أمراض القلب في مركز القلب في مستشفى لانكيناو بالقرب من فيلادلفيا، أول عملية جراحية مزدوجة في دافنشي. كان مريضه، وهو رجل يبلغ من العمر 65 عامًا، يعاني من شق واحد بحجم 2 بوصة على الجانب الأيسر من صدره وكان يمشي لمدة 30 دقيقة يوميًا بعد أسبوع ونصف فقط من الجراحة. تظهر الاختبارات أن وظيفة قلبه طبيعية مرة أخرى.

إذن ما هي الجوانب السلبية؟ بسعر 1.3 مليون دولار لكل منها، يمكن أن تكون تكلفة الروبوتات عائقًا. نظرًا لأن شركات التأمين تدفع مبلغًا ثابتًا مقابل الإجراء بغض النظر عن كيفية إجرائه، يُترك للمستشفى مسؤولية العمليات الجراحية الروبوتية الأكثر تكلفة. قام مركز سوتر بجمع التبرعات للمساعدة في دفع تكاليف نظام دافنشي الجراحي. ويتردد بعض الجراحين في تخصيص الوقت اللازم لتعلم التقنيات الروبوتية. هناك أيضًا قلق من أنه بمجرد استثمار المستشفى في مثل هذا النظام المكلف، قد يشعر الجراحون بالضغط لاستخدامه وتوجيه المرضى نحو الجراحة بدلاً من خيارات العلاج الأخرى.

تعمل أنواع أخرى من التكنولوجيا أيضًا على تحسين الرعاية الصحية. في مركز أورورا سانت لوك الطبي في ميلووكي، تقوم ممرضات العناية المركزة بفحص المريض الذي يخرج من جراحة تحويل مجرى القلب - من مبنى يبعد عدة أميال. هذا هو Aurora eICU، حيث يراقب فريق من الأطباء والممرضات باستمرار أكثر من 10 وحدات للعناية المركزة في أربعة مستشفيات مختلفة منتشرة في شرق ولاية ويسكونسن. يقول ديفيد رين، المدير الطبي للوحدة: «الفكرة ليست جعل الرعاية أكثر بُعدًا، ولكن جلب الخبرة إلى سرير المريض بشكل أسرع من أي وقت مضى».

تعرض الشاشات العلامات الحيوية والمخطط الإلكتروني للمريض، مع تفاصيل عن الأدوية والاختبارات المعملية ونتائج الأشعة السينية وملاحظات حول حالة المريض. يمكن للكاميرات التكبير عن كثب بحيث يمكن لموظفي المراقبة رؤية الشعيرات الدموية في عيون المريض.

وجدت دراسة استقصائية أجريت مؤخرًا أن معدل وفيات المرضى كان أقل بنسبة 7.2 في المائة في المستشفيات «السلكية»، وهو ما أثار حماسة الكثير من الباحثين في مجال الرعاية الصحية. على الرغم من أن الاستطلاع لا يثبت أن التكنولوجيا تؤدي إلى نتائج أفضل للمرضى، إلا أنه يظهر وجود علاقة قوية.

بالطبع، تثير الجراحة الروبوتية بعض القضايا الأخلاقية. تشير التطورات الأخيرة إلى القضايا الأخلاقية التي قد تنشأ عند تطبيق التكنولوجيا في ممارسات الرعاية الصحية. حدد الدكتور بيرتالان ميسكو، الذي كتب كتاب «دليل مستقبل الطب»، مثل هذه القضايا، بما في ذلك اختراق الأجهزة الطبية، والدفاع عن خصوصيتنا، ومسح أنفسنا في المنزل (بدون توجيه طبي)، وكيف يتغير المجتمع إذا استطعنا إطالة العمر، والإرهاب البيولوجي المحتمل بسبب التقدم التكنولوجي.

أسئلة التفكير النقدي

كيف يتم استخدام التكنولوجيا لتبسيط عمليات المستشفى وتحسين جودة رعاية المرضى وتقديم نتائج أفضل للمرضى؟
ما هي المعايير التي يجب على المستشفيات استخدامها لتقييم ما إذا كانت هذه التقنيات باهظة الثمن استثمارات جديرة بالاهتمام؟

المصادر: بيرتالان ميسكو، «القضايا الأخلاقية لمستقبل الطب: العشرة الأوائل»، عالم المستقبل الطبي، http://medicalfuturist.com، تمت مشاهدته في 20 فبراير 2018؛ توماس ماكولاي، «هل يمكن لـ» أصغر روبوت جراحي في العالم «أن يجعل جراحة ثقب المفتاح سائدة؟» عالم التكنولوجيا، https://www.techworld.com، 28 ديسمبر 2017؛ جريج أدامسون، «الأخلاق والتكنولوجيا»، جامعة IEEE للمعايير، https://www.standardsuniversity.org، 13 مارس 2017؛ نايف الروضان، «الآثار الأخلاقية العديدة للتقنيات الناشئة»، Scientific American، https://www.scientificamerican.com، 13 مارس 2015؛ نك جلاس وماثيو نايت، «هل ستخضع لعملية جراحية على يد روبوت؟» CNN، http://www.cnn.com، 5 أغسطس 2013؛ جوش فيشمان، «هل يمكن للتكنولوجيا العالية أن تنقذ حياتك؟» تقرير أخبار الولايات المتحدة والعالم، 1 أغسطس 2005، ص 45-52.

أنظمة التصنيع المرنة باهظة الثمن. ولكن بمجرد وضعه، يتطلب النظام القليل من العمالة لتشغيله ويوفر جودة ثابتة للمنتج. يمكن أيضًا تعديله بسهولة وبتكلفة زهيدة. يمكن إعادة برمجة معدات FMS بسرعة لأداء مجموعة متنوعة من الوظائف. تعمل هذه الأنظمة بشكل جيد عند الحاجة إلى مجموعات صغيرة من مجموعة متنوعة من المنتجات أو عندما يتم تصنيع كل منتج وفقًا لمواصفات العميل الفردية.

يجمع التصنيع المتكامل بالكمبيوتر (CIM) بين عمليات التصنيع المحوسبة (مثل الروبوتات وأنظمة التصنيع المرنة) مع الأنظمة المحوسبة الأخرى التي تتحكم في التصميم والمخزون والإنتاج والشراء. مع CIM، عند إعادة تصميم جزء في نظام CAD، يتم نقل التغييرات بسرعة إلى كل من الآلات المنتجة للجزء وإلى جميع الأقسام الأخرى التي تحتاج إلى معرفة التغيير والتخطيط له.

التكنولوجيا والأتمتة في خدمتك

الشركات المصنعة ليست الشركات الوحيدة التي تستفيد من التكنولوجيا. تستخدم الشركات غير الصناعية أيضًا الأتمتة لتحسين خدمة العملاء والإنتاجية. تقدم البنوك الآن خدمات للعملاء من خلال أجهزة الصراف الآلي (ATM)، عبر أنظمة الهاتف الآلية، وحتى عبر الإنترنت. تستخدم متاجر البيع بالتجزئة بجميع أنواعها محطات نقاط البيع (POS) التي تتعقب المخزونات وتحدد العناصر التي تحتاج إلى إعادة ترتيبها وتحدد المنتجات التي يتم بيعها بشكل جيد. تمتلك Walmart، الشركة الرائدة في مجال التشغيل الآلي للبيع بالتجزئة، نظام الأقمار الصناعية الخاص بها الذي يربط محطات نقاط البيع مباشرة بمراكز التوزيع والمقر الرئيسي.

فحص المفهوم

وصف إدارة الجودة الشاملة والدور الذي تلعبه Six Sigma وISO 9000 وISO14000 فيها.
كيف يمكن للتصنيع المرن وإدارة المخزون في الوقت المناسب مساعدة الشركة على تحسين إنتاجها وعملياتها؟
كيف تستخدم كل من الشركات الصناعية وغير التصنيعية التكنولوجيا والأتمتة لتحسين العمليات؟