امکانات در حوزه مکاترونیک به لطف اینترنت اشیا (IoT) به طور چشمگیری گسترش یافته است. افراد و شرکتها با اشتیاق در حال کاوش گزینههایی هستند که این دو فناوری را ترکیب میکنند و اغلب نتایج شگفتانگیزی به دست میآورند. در این مقاله، به بررسی پنج صنعت میپردازیم که به طور گسترده از مکاترونیک IoT استفاده میکنند. این صنایع نشان میدهند که چرا سازمانهای بسیاری میتوانند از ادغام این فناوریها بهرهمند شوند.
“امکانات در حوزه مکاترونیک به لطف اینترنت اشیا (IoT) به طور چشمگیری گسترش یافته است.”
- امیلی نیوتن
فهرست مطالب
1. صنعت تولید (Manufacturing)
صنعت تولید شاید بیشترین و پایدارترین مزایا را از ترکیب مکاترونیک و اینترنت اشیا به دست آورده باشد. رباتهای صنعتی، سیستمهای کنترل کیفیت و خطوط مونتاژ از جمله اجزای کلیدی در این صنعت هستند که بر پایه اصول مکاترونیک کار میکنند. با گسترش فناوریهای IoT، رهبران صنعت به راحتی توانستهاند از هر دو فناوری بهره ببرند.
اینترنت اشیا امکان اتوماسیون پیشرفته، جمعآوری دادههای بهتر و دید بهتر نسبت به فرآیندها را فراهم میکند. تولیدکنندگان میتوانند از رباتهای صنعتی برای سادهسازی جریانهای کاری استفاده کنند یا حسگرهای هوشمند را روی تجهیزات کارخانه نصب کنند تا پیش از وقوع خرابی، هشدارهای مربوط به مشکلات فنی را دریافت کنند.
فناوریهای IoT همچنین عملکرد ابزارهای ساختهشده با مکاترونیک، مانند ماشینهای CNC، را بهبود میبخشند. در یک نمونه، محققان حسگرهای هوشمند را به یک دستگاه فرز متصل کردند که برای ساخت قطعات توربوماشینری استفاده میشد. این پروژه پیشگامانه منجر به توسعه یک سیستم کنترل فرآیند هوشمند و انعطافپذیر شد که نظارت بهتری را برای تولیدکنندگان فراهم میکند. همچنین، این نوآوری با استفاده از فناوری ابری (Cloud Technology) و شبکه 5G، امکان پردازش و ارسال دادهها را تقریباً بهصورت بلادرنگ (Real-Time) فراهم میکند.
تصمیمگیرندگان صنعت تولید که به کاوش در گزینههای نوآورانهای مانند این ادامه میدهند، بدون شک فرصتهای جدیدی برای رشد و رقابتپذیری کسبوکار خود، حتی در شرایط چالشبرانگیز بازار، به دست خواهند آورد.
2. خردهفروشی (Retail)
صنعت خردهفروشی به سرعت به سمت پذیرش فناوریهای جدید حرکت کرده است. این امر به رهبران این صنعت کمک کرده تا با تغییرات سازگار شوند، بهویژه با کاهش محبوبیت فروشگاههای سنتی فیزیکی (Brick-and-Mortar) و افزایش تقاضای مشتریان برای تجربههای خرید پیشرفته با فناوریهای مدرن.
یکی از کاربردهای جذاب مکاترونیک IoT در خردهفروشی، استفاده از رباتها است. این ماشینها معمولاً توانایی تشخیص محیط اطراف خود را دارند و به همین دلیل برای استفاده در ساعات کاری ایمن هستند. رهبران خردهفروشی اغلب در این محصولات سرمایهگذاری میکنند تا تنگناهای موجود را برطرف کنند یا بدون استخدام نیروی انسانی بیشتر، خروجی بیشتری داشته باشند.
به عنوان مثال، BJ’s Wholesale Club اخیراً در تمام 237 شعبه خود رباتهای خردهفروشی را پیادهسازی کرده است. این رباتها چندین بار در روز در راهروهای فروشگاه حرکت میکنند و دادههایی درباره موجودی کالا، قیمتگذاری صحیح و چیدمان درست محصولات جمعآوری میکنند. این اطلاعات بهصورت بلادرنگ ارائه میشوند و افراد میتوانند بدون حضور فیزیکی در فروشگاه، آمارها را بررسی کنند.
پهپادهای مدرن نیز به طور فزایندهای از فناوریهای مکاترونیک IoT استفاده میکنند. شرکت IKEA اکنون از یک ناوگان شامل 100 پهپاد برای مدیریت موجودی در خارج از ساعات کاری استفاده میکند (Roth, 2023). هر پهپاد میتواند تصاویر، ویدئوها و جزئیات سهبعدی از محصولات ذخیرهشده در انبارها ثبت کند. این فناوری به IKEA کمک کرده تا هزینهها را کاهش دهد و رفاه کارکنان را بهبود بخشد. این پهپادها حتی میتوانند بهصورت خودکار به ایستگاههای شارژ خود بازگردند.
خردهفروشان باید به کاوش در گزینههایی مانند این ادامه دهند تا در صنعتی که به سرعت در حال تغییر است، موفق باقی بمانند. مشتریان امروزی میتوانند خریدهای خود را از طریق تحویل درب فروشگاه یا کیوسکهای داخل فروشگاه دریافت کنند. اگر قفسههای خالی را ببینند، احتمالاً به فروشگاه دیگری مراجعه میکنند یا محصولات موردنظر خود را بهصورت آنلاین خریداری میکنند.
3. صنعت بستهبندی (Packaging)
تصمیمگیرندگان در صنعت بستهبندی به سرعت به سمت دیجیتالیسازی حرکت کردهاند تا خدماتی با کارایی بالا و مطابق با نیازهای مشتریان ارائه دهند. برای مثال، راهحلهای بستهبندی دیجیتال امکان پردازش سریعتر سفارشات و دقت بالاتر در طراحی را فراهم میکنند.
مکاترونیک از مدتها پیش در صنعت بستهبندی کاربرد داشته است. این فناوری با تغذیه محصولات به ماشینها، تنظیم جهتگیری صحیح بستهها یا تغییر سریع اندازه و فرمت جعبهها بدون نیاز به توقف تولید، جریانهای کاری را تسریع میکند. بسیاری از شرکتها همچنین اینترنت اشیا را به تجهیزات بستهبندی خود اضافه کردهاند که امکان نظارت بهتر بر حجم تولید، مشکلات احتمالی ماشینآلات و موارد دیگر را فراهم میکند.
ترکیب IoT و مکاترونیک در آیندهای نزدیک حتی برجستهتر خواهد شد. این موضوع بهویژه به دلیل محبوبیت ویدئوهای جعبهگشایی (Unboxing Videos) محتمل است که معمولاً زمانی توجه بیشتری جلب میکنند که بستهبندی از نظر بصری جذاب باشد، دارای ویژگیهای طراحی خلاقانه باشد یا هر دو.
4. بانکداری (Banking)
دستگاههای خودپرداز (ATM) نمونهای عالی از کاربرد اصول مکاترونیک هستند. این دستگاهها از مهندسی مکانیک، حسگرها و عملگرها برای پذیرش کارت مشتری، تأیید اطلاعات و ارائه مقدار دقیق پول نقد بر اساس ورودی کاربر از طریق صفحهکلید استفاده میکنند.
با این حال، فناوری اینترنت اشیا نیز برای خودپردازها بسیار مفید است. این فناوری میتواند اطلاعاتی مانند تعداد کاربران روزانه خودپرداز، ساعات شلوغی و میانگین برداشت هر مشتری را به اپراتورها ارائه دهد. حسگرهای هوشمند همچنین میتوانند تلاش برای سرقت را گزارش کنند یا به شرکتهای مدیریتکننده دستگاه هشدار دهند که موجودی نقدی دستگاه کم شده است.
در یک مورد، محققان یک سیستم IoT را پیشنهاد کردند که یک سیستم ضدسرقت پیشرفته برای خودپردازها فراهم میکرد. این سیستم شامل یک دوربین برای ثبت جزئیات چهره سارق و یک سیستم هشدار برای هشدار به سارق و اطلاع به عابران بود. علاوه بر این، اگر سارق موفق به باز کردن بخش پول دستگاه شود، با گازی که او را بیهوش میکند، مواجه خواهد شد.
خودپردازها همچنین قابلیتهای بیشتری پیدا کردهاند. کاربران اکنون میتوانند علاوه بر برداشت و واریز وجه، اقداماتی مانند ارسال پول به دیگران، پرداخت قبوض و خرید ارز دیجیتال یا اعتبار بازی انجام دهند. به همین دلیل، بسیاری از بانکها تعداد کارکنان حضوری خود را که معمولاً به مشتریان در این امور کمک میکردند، به شدت کاهش دادهاند. گاهی اوقات، مشتریان به جای خودپردازهای داخل شعب بانکی، از خودپردازهای خردهفروشی استفاده میکنند.
5. مراقبتهای بهداشتی (Healthcare)
دفیبریلاتورها و پیسمیکرها از رایجترین نمونههای مکاترونیک در حوزه مراقبتهای بهداشتی هستند. این صنعت به طور فزایندهای مدرن شده و افراد راههای خلاقانهای برای بهرهبرداری از پتانسیل مکاترونیک IoT پیدا کردهاند. برای مثال، جراحان میتوانند عملهای جراحی را از راه دور انجام دهند، در حالی که رباتها در راهروهای بیمارستان برای از بین بردن باکتریها حرکت میکنند. همچنین، بسیاری از بیمارستانها از دستگاههای نظارت بر بیمار استفاده میکنند که به افراد امکان میدهد بخش زیادی از فرآیند بهبود خود را در خانه طی کنند.
یک نمونه واقعی از کاربرد مکاترونیک IoT زمانی بود که دانشجویان سال چهارم مهندسی از بیمارستانی بازدید کردند و چالشهای بیمارانی را دیدند که نمیتوانستند صحبت کنند یا با علائم به کارکنان مراقبتهای بهداشتی بگویند چه نیازی دارند. آنها از این تجربه الهام گرفتند و یک سیستم حسگر مبتنی بر ژست را طراحی کردند که افراد روی دست خود میپوشند.
اینترنت اشیا همچنین میتواند آمارهایی درباره علائم حیاتی بیماران جمعآوری کند و نشان دهد که آنها در طول روز چند بار به کمک نیاز دارند. یکی از ویژگیها به بیمار تشنه اجازه میدهد درخواست کند که سیستم بهآرامی آب را به دهان او هدایت کند. پس از توسعه و آزمایش، دانشجویان برای این نوآوری درخواست ثبت پتنت کردند.
مکاترونیک IoT به موفقیت صنایع کمک میکند
این نمونههای الهامبخش نشان میدهند که چگونه مکاترونیک IoT میتواند به دستیابی به اهداف در صنایع مختلف کمک کند. اگرچه تصمیمگیری درباره نحوه پیادهسازی فناوریهای مرتبط زمانبر است، اما این تلاشها معمولاً ارزشمند هستند، زیرا در طولانیمدت نتیجه میدهند.
منبع: iotforall