چالش هایی که برطرف می شوند
اتوماسیون صنعتی، ابزار حیاتی حوزه انرژی
مشعل با پیشرفت و توسعه تکنولوژی، صنعت انرژی هم با سرعت چشمگیری در حال تکامل است؛ تکاملی که همزمان با آن، چالش های متعددی همچون نیاز به افزایش کارایی، ایمنی و بهینه کردن هزینه ها به وجود آمده است، از این رو برای مدیریت این چالش ها و گذر از آنها، رویکرد موفقی به نام اتوماسیون صنعتی به کار گرفته شده که شامل استفاده از فناوری ها و سیستم های پیشرفته برای کنترل و نظارت بر فرایندهای صنعتی است. در حال حاضر اتوماسیون صنعتی، به ابزاری حیاتی برای صنعت انرژی تبدیل شده که کمک می کند این صنعت کارآمدتر و پایدارتر شود. اتوماسیون از نظر لغوی به معنای «کنترل و هدایت دستگاهی به طور خودکار» است. اتوماسیون صنعتی یا روباتیزه کردن(Industrial Automation) به معنای استفاده از ابزارهای کنترلی مثل کامپیوتر به جای انسان به منظور هدایت و کنترل ماشین آلات صنعتی و پروسه های تولید است. به عبارت دیگر استفاده از سیستم های کنترل نظیر کامپیوترها، ربات ها و تکنولوژی های ارتباطی و اطلاعاتی برای مدیریت فرایندها و ماشین آلات مختلف در صنعت است که با هدف حذف نیروی انسانی از سیستم تولید و کم کردن خطاهای انسانی و بالا رفتن کیفیت تولید به کار گرفته می شود. همچنین یکی از مهم ترین ارکان تولید صنعتی، اتوماسیون است که تا قبل از پیدایش آن، از دستگاه های مختلفی برای کنترل خطوط تولید استفاده می شد که هر یک به شکل مجزا عمل می کردند و در آنها محدودیت ها و مشکلات زیادی وجود داشت.
اتوماسیون در حوزه انرژی
کاهش وابستگی فرایندها و تجهیزات به نیروی انسانی از مهم ترین اهداف استفاده از اتوماسیون سازی در صنعت است. این فناوری از سیستم های کنترل اولیه تا ماشین آلات، تجهیزات و نرم افزارهای پیچیده را که کارهای پیچیده ای هم انجام می دهند، دربر می گیرد. همانطور که گفتیم، اتوماسیون صنعتی به کاهش هزینه های نیروی کار، افزایش کارایی و بهبود ایمنی در بخش انرژی کمک زیادی می کند، به طوری که توانسته حوزه انرژی را با امکان کنترل و نظارت (Real-Time)، افزایش کارایی عملیاتی و کاهش زمان توقف (Downtime) متحول کند. استفاده از سیستم های خودکار سبب تشخیص ناهنجاری ها در سیستم ها می شود، اتلاف انرژی را کمتر می کند و زمان واکنش در مواقع اضطراری را بهبود می بخشد. اتوماسیون سیستم های انرژی نیز به بهبود کیفیت و قابلیت اطمینان تولید و توزیع بهینه انرژی کمک می کند.
صنایع و اتوماسیون
در حال حاضر بسیاری از صنایع در حوزه انرژی از اتوماسیون صنعتی استفاده می کنند، چراکه در بهینه سازی فرایندها بسیار موثر است و بهره وری را افزایش می دهد که در ادامه به چند نمونه اشاره کرده ایم.
صنعت نفت و گاز: از اتوماسیون برای کنترل و نظارت بر فرایندهای حفاری و استخراج، مدیریت حمل و نقل و ذخیره سازی انرژی و بهینه سازی تولید استفاده می شود. صنعت پالایش: برای کنترل فرایندهای پالایشی، نظارت بر کیفیت محصولات و کاهش مصرف انرژی از اتوماسیون استفاده می شود.
صنعت خط لوله: اتوماسیون در این بخش برای نظارت و کنترل انتقال جریان نفت و گاز از طریق خطوط لوله، شناسایی نشتی های احتمالی و رفع آن در سریع ترین زمان ممکن و بهینه سازی تحویل محصولات مورد استفاده قرار می گیرد.
صنعت انرژی های تجدیدپذیر: برای کنترل و بهینه سازی فرایندها و سیستم انرژی های تجدیدپذیر مانند توربین های بادی، پنل های خورشیدی و نیروگاه های برق آبی استفاده می شود.
صنعت تولید برق و نیروگاه ها: در این صنعت نیز اتوماسیون نقشی اساسی ایفا می کند و از آن برای کنترل و نظارت بر نیروگاه ها، بهینه سازی تولید انرژی و اطمینان از پایداری شبکه استفاده می شود.
انقلاب صنعتی چهارم و بخش انرژی
4.0 Industry که به عنوان چهارمین انقلاب صنعتی نیز شناخته می شود، صنعت انرژی را با ادغام فناوری های پیشرفته نظیر اتوماسیون، هوش مصنوعی و اینترنت اشیا متحول کرده است.
افزایش بهره وری
استانداردها و تحول 4/0 Industry با بهینه سازی عملکرد سیستم های انرژی محور، کارایی انرژی را بهبود می بخشد. به عنوان مثال، دستگاه های اتوماسیون و اینترنت اشیا برای نظارت و کنترل مصرف انرژی استفاده می شوند، علاوه بر این، هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل داده ها و بهینه سازی مصرف انرژی مورد استفاده قرار می گیرد.
بهبود ایمنی
نسل چهارم انقلاب صنعتی به طور قابل توجهی در حال ارتقای ایمنی در صنایع انرژی است. سیستم های خودکار مبتنی بر 4/0 Industry می توانند خطرات ایمنی بالقوه مثل خرابی تجهیزات یا نشتی گاز را شناسایی کنند و قبل از وقوع حادثه ای ناگوار در خصوص آن هشدار دهند.همچنین استفاده از سیستم های نظارت و کنترل باعث می شود تجهیزات و فرایندها را با حفظ فاصله ایمن، کنترل کرد و خطر صدمات احتمالی را کاهش داد.
شبکه های هوشمند
از 4/0 Industry برای ایجاد شبکه های هوشمند (Smart Grids) نیز استفاده می شود. این شبکه ها می توانند در مدیریت کارامد تولید و توزیع انرژی نقشی مهم ایفا کنند. شبکه هایی که از طریق دستگاه ها و حسگرهای IoT تامین می شوند، داده های مصرف انرژی، عرضه و تقاضا را جمع آوری می کنند. این داده ها برای بهینه سازی فرایندهای توزیع انرژی و افزایش بهره وری نهایی بسیار کاربردی هستند.
انرژی های تجدیدپذیر
فناوری 4/0 Industry به توسعه و اجرای منابع انرژی تجدیدپذیر نظیر انرژی بادی و خورشیدی کمک می کند. ترکیبی از اتوماسیون و هوش مصنوعی برای بهینه سازی عملکرد سیستم های انرژی نو، بهبود کارایی و کاهش هزینه ها استفاده می شوند.علاوه بر این، ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر در شبکه های هوشمند به کاهش اتکا به سوخت های فسیلی سنتی و بهبود پایداری کلی صنعت انرژی کمک می کند.
هوش مصنوعی در مقابل بیماری ها
هوش مصنوعی که این روزها جای خود را در بین فناوری های پیشرفته پیدا کرده و بیش از گذشته نیز مورد توجه قرار گرفته، به عنوان یک مدل قدرتمند تکنولوژی می تواند با کشف ترکیبات دارویی جدید، به درمان بسیاری از بیماری ها کمک کند.
یکی از شرکت های علوم زیستی که شرکتی پیشرو در زمینه علم و فناوری است، توانسته نرم افزار توسعه دارویی AIDDISON را راه اندازی کند. این سیستم، ابزارهای هوش مصنوعی مولد، یادگیری ماشین و طراحی دارویی را با هدف تسریع در توسعه داروهای جدید ترکیب می کند.
نرم افزار AIDDISON که با داده های بیش از ۲۰سال تحقیق دانشمندان توانسته بیش از ۶۰میلیارد ترکیب را شناسایی کند، قابلیت به کار رفتن در داروها را دارد. این ترکیب ها که از ویژگی هایی چون غیرسمی بودن، حلالیت و پایداری در بدن برخوردارند، پس از شناسایی، از طریق نرم افزار بررسی می شوند تا راه تولید کاراترین ترکیب آنها برای دستیابی به دارو تعریف شود.
یکی از مدیران ارشد شرکت علوم زیستی بر این باور است که «با توجه به تعداد بیماران در انتظار دارو، عرضه یک ترکیب دارویی جدید به بازار حداقل۱۰ سال طول می کشد و هزینه ای بالغ بر ۲میلیارد دلار خواهد داشت، در حالی که نرم افزار ADDISON این توانایی را دارد که در هر آزمایشگاهی به کار گرفته شود تا بتواند مناسب ترین ترکیب را برای ایجاد داروی جدید شناسایی کند.»
کشف یک ترکیب دارویی جدید، پروسه ای طولانی دارد. علاوه بر این، شانس موفقیت در این فرایند نیز تنها ۱۰ درصد است. این حقایق نشان می دهد که کشف یک داروی جدید به غیر از زمان، به منابع مالی و نیروی متخصص زیادی نیاز دارد. در این شرایط، نرم افزارهایی مانندAIDDISON می توانند در شناسایی و کشف داروهای جدید بسیار کمک کننده باشند، چراکه با کاهش زمان، شانس موفقیت ترکیب های شناسایی شده نیز بالا می رود. پیش بینی می شود، هوش مصنوعی بتواند تا سال ۲۰۲۸ بیش از ۷۰ میلیارد دلار در فرایند و تا ۷۰درصد در زمان و هزینه های کشف دارو صرفه جویی کند.
قطب بعدی هوش مصنوعی خاورمیــــانه
در شرایطی که فناوری هوش مصنوعی در جهان بسرعت در حال پیشرفت است، کارشناسان بر این باورند که خاورمیانه، قطب بعدی هوش مصنوعی در جهان خواهد بود.
خاورمیانه که با اقتصاد نفتی در کل جهان شناخته می شود، در شرایط کلان اقتصاد جهانی چاره ای ندارد جز اینکه منابع درآمدی دیگری کشف کند تا از قافله سرمایه گذاری و منابع اقتصادی عقب نماند، از این رو شاهد هستیم که برخی کشورهای حاشیه خلیج فارس به دلیل اهمیت اقتصاد دیجیتال در حال پذیرش هوش مصنوعی هستند.
گزارش های اخیر نشان می دهد امارات، گام های بلندی در مسیر هوش مصنوعی برداشته است، به طوری که این کشور، شورای هوش مصنوعی و فناوری پیشرفته(AIATC) را به عنوان نهادی برای خط مشی گذاری و توسعه زیرساخت های هوش مصنوعی تاسیس کرده است. هدف نهایی امارات تبدیل شدن به مرکز جهانی هوش مصنوعی تا سال 2013 است. دنبال کردن این هدف جاه طلبانه از سال 2017 و در زمان رونمایی از طرح ملی هوش مصنوعی آغاز شد. بر همین اساس، امارات تلاش می کند هوش مصنوعی مولد را در بخش های مختلف آموزش، حمل ونقل، تولید و بهداشت ادغام کند.
قطر نیز در حال افزایش آموزش هوش مصنوعی است تا مرزهای خود را روی توسعه دهندگان جهانی هوش مصنوعی باز کند. عربستان سعودی هم با انتشار سند چشم انداز 2030 خود به مسابقه هوش مصنوعی پیوسته است، چراکه می خواهد از اقتصاد نفتی فاصله بگیرد و در مسیر اقتصاد جهانی با استفاده از فناوری های نوین گام بردارد.
ایران نیز جزو کشورهایی است که گفته می شود تا ۱۰ سال دیگر در بین ۱۰ کشور برتر هوش مصنوعی قرار خواهد گرفت. در حال حاضر کشورمان برای وارد شدن به رقابت ۱۰ کشور برتر، باید از کره جنوبی، آلمان و بریتانیا که همگی به دنبال تبدیل شدن به رهبران دنیای این فناوری هستند، پیشی بگیرد.
تحریم های اعمال شده از سوی کشورهای خارجی، پژوهشگران و توسعه دهندگان ایرانی را از همکاری های بین المللی و دسترسی به منابع و ابزارهای پیشرفته محروم کرده، با این حال وضعیت فعلی هوش مصنوعی در ایران قابل بهبود است؛ اما به تلاش های هماهنگ و برنامه ریزی استراتژیک نیاز دارد.