در ۵۰ سال اخیر در کسب‌و‌کارهایی به جزء کسب‌و‌کارهای صنعت ساخت، با افزایشی در حدود ۱۵۰ درصد در بهره‌وری مواجه بوده‌ایم، بهره‌وری در صنعت معماری، مهندسی و ساخت (Architecture, Engineering & Construction) حدود ۲۰ درصد کاهش یافته است. با وجود اهمیت صنعت ساخت و اقتصاد جهانی، سیستم اجرا و ساخت سنتی همچنان دارای کاستی‌های متعددی است. کاستی‌هایی که در مقاله 7 چالش صنعت ساخت که به کمک ساخت ناب (Lean Construction) حل می‌شود! به 7 مورد از مهم‌ترین آن‌ها پرداخته‌ایم. مواردی که ساخت ناب می‌تواند نقش تعیین‌کننده‌ها در بهبود آن‌ها داشته باشد. ساخت ناب و هوش مصنوعی، دو مفهوم قدرتمندی هستند که در دنیای تولید و کسب‌وکار به هم گره خورده‌اند. هر دو به دنبال بهبود کارایی، کاهش هزینه‌ها و افزایش کیفیت هستند، اما از زوایای مختلفی به این هدف دست می‌یابند.
1. ساخت ناب چیست؟
ساخت ناب مجموعه‌ای از روش‌ها و ابزارهایی است که هدفشان حذف هرگونه فعالیت غیرضروری در فرایند تولید است. این فلسفه بر اساس اصل حذف ضایعات و ایجاد ارزش بیشتر برای کارفرما بنا شده است. در مقاله چرا به ساخت ناب نیاز داریم؟ هم به این موضوع پرداخته شده است.
2. هوش مصنوعی چیست؟
هوش مصنوعی (AI یا Artificial Intelligence) شاخه‌ای از علوم کامپیوتر است که به ساخت ماشین‌هایی با توانایی انجام کارهایی که معمولاً نیاز به هوش انسانی دارند، می‌پردازد. (در این مقاله به چالش‌های صنعت ساخت و ارائه راهکار با استفاده از هوش مصنوعی پرداخته شده است.) این توانایی‌ها شامل یادگیری، استدلال، حل مسئله و درک زبان طبیعی است.
هوش مصنوعی می‌تواند ارتباطات و همکاری‌ها را بهبود بخشد و با شناسایی نقاط ضعف در فرایندها، به ما کمک کند تا کارها را بهینه کنیم. Lean یا اصول ناب، رویکردی است که با حذف هرگونه فعالیت غیر ضروری، به بهبود بهره‌وری و کیفیت کمک می‌کند.
هوش مصنوعی و Lean مکمل یکدیگر هستند و با استفاده از آن‌ها می‌توان فرایندها را متحول کرد. در دنیای امروز، تغییر تنها یک گزینه نیست، بلکه یک ضرورت است.
فرایندهای دیجیتالی پایه و اساس موضوعات اصلی هوش مصنوعی مانند یادگیری ماشینی (Machine Learning یا ML) و یادگیری عمیق (Deep Learning یا DL) را فراهم می‌کنند. در حوزه برنامه‌ریزی ساخت ناب، روش takt به عنوان یک رویکرد شناخته شده برای برنامه‌ریزی تولید محسوب می‌شود. با ظهور فناوری‌های یادگیری ماشینی و یادگیری عمیق، تحولی شگرف در اتوماسیون و هوشمندسازی این فرایند ایجاد شده است.
- یادگیری ماشینی (ML): با بهره‌گیری از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی، امکان تولید خودکار برنامه‌های takt بر اساس داده‌های تاریخی پروژه‌ها فراهم می‌شود. این امر منجر به افزایش سرعت و دقت در برنامه‌ریزی و همچنین کاهش وابستگی به تصمیم‌گیری‌های انسانی می‌شود. با این حال، برای اطمینان از کیفیت و کارایی برنامه‌های تولید شده، همچنان نیاز به نظارت و تأیید متخصصان حوزه ساخت احساس می‌شود.
- یادگیری عمیق (DL): فناوری یادگیری عمیق گامی فراتر از یادگیری ماشینی برداشته و با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی، قادر است الگوهای پیچیده‌تری را در داده‌ها شناسایی کند. به این ترتیب، امکان تولید برنامه‌های takt به صورت کاملاً خودکار و بدون دخالت انسان فراهم می‌شود. این امر منجر به افزایش انعطاف‌پذیری و سازگاری برنامه‌ریزی با شرایط متغیر پروژه‌ها می‌شود.
3. مزایای استفاده از ساخت ناب
ساخت ناب با تکیه بر داده‌های پیچیده‌تر، تحولی شگرف در صنعت ساخت ایجاد کرده است. توانایی استخراج بینش‌های ارزشمند از این حجم عظیم داده و تبدیل آن به بهبودهای عملیاتی، کلید موفقیت و برتری رقابتی در آینده خواهد بود. تحلیل دقیق داده‌ها، شناسایی نقاط ضعف و فرصت‌ها و بهینه‌سازی فرایندها، سازمان‌ها را قادر می‌سازد تا به بهره‌وری بالاتر، کاهش هزینه‌ها و افزایش رضایت کارفرما دست یابند.
شرکت‌های ساخت برای حفظ رقابت‌پذیری پایدار، نیازمند مدیریت جامع داده‌ها هستند. استفاده از انباره‌ی داده‌های ساخت به‌عنوان یک پایگاه اطلاعاتی متمرکز، به آن‌ها امکان می‌دهد تا پروژه‌ها را با بهره‌وری بیشتر، کیفیت بالاتر و هزینه کمتر اجرا کنند. این ابزار قدرتمند، فرایندهای تصمیم‌گیری را بهبود بخشیده و به شرکت‌ها کمک می‌کند تا به اهداف استراتژیک خود دست یابند.
4. استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساخت
با افزایش پیچیدگی پروژه‌ها، نیاز به انباره‌ی داده‌ها به طور فزاینده‌ای ضروری می‌شود. افزایش تقاضا برای پروژه‌های پایدار، فشارهای اقتصادی و الزام به اتمام سریع‌تر پروژه‌ها، صنعت ساخت را با چالش‌های جدی مواجه کرده است. در این شرایط، مهندسان و کارشناسان برای مدیریت پیچیدگی‌ها و تصمیم‌گیری‌های دقیق‌تر، به ابزارهای قدرتمندی مانند هوش مصنوعی نیاز دارند. به‌کارگیری هوش مصنوعی به همراه سایر فناوری‌های نوین، راهکاری جامع برای مدیریت پروژه‌ها در تمام مراحل برنامه‌ریزی و اجرا است.
سیستم‌های جامع فرایندی که قادر به حفظ و بهبود همگام‌سازی در اجرای ساختارمند هستند، پتانسیل ارتقای ساخت ناب و حتی ایجاد اختلال بیشتر را دارند. تجسم‌ها و پردازش جریان‌های داده مرتبط با پروژه، همراه با ارتباطات هوشمند بین وابستگی‌ها و تأثیرات، منجر به ایجاد خودکار برنامه‌های پروژه یا تولید می‌شوند. از طریق هوش مصنوعی و داده‌های لحظه‌ای، یک پروژه می‌تواند به طور مداوم یاد بگیرد و به طور بالقوه به یک پلتفرمی تبدیل شود که همه چیز را به طور خودکار انجام می‌دهد. ممکن است با اطمینان ندانیم، اما باید خود را از امروز آماده کنیم تا بتوانیم برای آینده تغییر کنیم.
5. مزایای ارتباط ساخت ناب و هوش مصنوعی
- بهبود پیش‌بینی و برنامه‌ریزی: هوش مصنوعی می‌تواند با تحلیل داده‌های حجیم، الگوهای پنهان را شناسایی کرده و به پیش‌بینی دقیق‌تر تقاضا و برنامه‌ریزی بهتر تولید کمک کند. این امر به کاهش ضایعات و افزایش بهره‌وری منجر می‌شود.
- بهینه‌سازی فرایندها: هوش مصنوعی می‌تواند با شناسایی گلوگاه‌ها و نقاط ضعف در فرآیند تولید، به بهبود مستمر و حذف فعالیت‌های غیرضروری کمک کند.
- کنترل کیفیت هوشمند: با استفاده از یادگیری ماشینی و یادگیری عمیق، می‌توان محصولات معیوب را به سرعت شناسایی کرده و از ورود آن‌ها به بازار جلوگیری کرد. این امر به بهبود کیفیت محصولات و افزایش رضایت مشتری منجر می‌شود.
- نگهداری پیش‌بینی‌کننده: هوش مصنوعی می‌تواند با تحلیل داده‌های حسگرها، خرابی‌های احتمالی تجهیزات را پیش‌بینی کرده و از توقف تولید جلوگیری کند.
- شخصی‌سازی محصولات: هوش مصنوعی می‌تواند به تولید محصولات سفارشی‌سازی شده کمک کند و نیازهای خاص مشتریان را برآورده سازد.
- تصمیم‌گیری هوشمند: هوش مصنوعی می‌تواند با تحلیل حجم عظیمی از داده‌ها، به مدیران در تصمیم‌گیری‌های پیچیده کمک کند.
اگر موفق شویم فرهنگ ناب را در DNA سازمانی خود جایگزین کنیم، نه تنها بهبودهای افزایشی بلکه نوآوری‌های رادیکال نیز پدیدار خواهند شد. ساخت ناب، با چالش کشیدن مداوم وضعیت موجود، به دنبال بهبود مستمر بهره‌وری و اثربخشی است. هوش مصنوعی به عنوان ابزاری قدرتمند، این تحول را شتاب می‌بخشد. اما تعادل بین انسان، داده و فناوری، کلیدی‌ترین عامل موفقیت در این مسیر است. تنها با رویکرد ساخت ناب می‌توان از پتانسیل کامل هوش مصنوعی بهره‌برداری کرده و در عین حال، نقش حیاتی انسان در تصمیم‌گیری و خلاقیت را حفظ کرد.
6. چالش‌های ارتباط ساخت ناب و هوش مصنوعی
- هزینه پیاده‌سازی: پیاده‌سازی سیستم‌های هوش مصنوعی نیازمند سرمایه‌گذاری قابل توجهی است.
- نیروی انسانی: با ورود هوش مصنوعی به خط تولید، نگرانی‌هایی در مورد کاهش نیروی کار وجود دارد.
- امنیت داده‌ها: حفاظت از داده‌های حساس در برابر حملات سایبری بسیار مهم است.
مدیریت ناب در صنعت ساخت، اساساً بر یک ایده بسیار ساده استوار است: اجرای فرایندها با حداکثر ارزش و بدون اتلاف.
با این حال، اجرای این ایده ساده در بخش ساخت، یک تلاش بسیار پیچیده است. اینجاست که داده‌ها وارد عمل می‌شوند. بدون داده‌ها، اصول ناب یا تلاش‌های تعالی عملیاتی عمدتاً مبتنی بر برآوردها و پیش‌بینی‌ها هستند. یک روش رایج برای نگاه کردن به طرفداری از ناب، این است که صنعت ساخت را به عنوان تولید تصور کنیم و در ادامه، یک پروژه ساخت را به عنوان یک سیستم تولید موقت تصور کنیم. با این حال، اگر بخواهیم این مقایسه را انجام دهیم، باید درک کنیم که ساخت پروژه‌ها یکی از پیچیده‌ترین سیستم‌های تولید است. در این منطق، ساخت ناب به داده‌های پیچیده نیاز دارد.
سوالاتی که در این مقاله به آن‌ها پاسخ داده شده است
1. ساخت ناب چیست؟
2.هوش مصنوعی در صنعت ساخت چه کاربردهایی دارد؟
3. ارتباط هوش مصنوعی و ساخت ناب در صنعت ساخت به چه صورت است؟
[1] The future interaction of artificial intelligence and lean construction. https://leanconstructionblog.com/
