اتوماسيون صنعتي

صنعت خودرو شامل طيف گسترده اي از شركت ها و سازمان هاي درگير در طراحي، توسعه، توليد، بازاريابي و فروش وسايل نقليه موتوري است.[1] از نظر درآمد يكي از بزرگترين صنايع جهان است. صنعت خودروسازي شامل صنايعي نمي شود كه به تعمير و نگهداري خودروها پس از تحويل به كاربر نهايي اختصاص دارند، مانند تعميرگاه هاي خودرو و ايستگاه هاي سوخت موتور.
كلمه خودرو از يوناني autos (خود) و لاتين motivus (حركت) گرفته شده است كه به هر شكلي از وسيله نقليه خودران اشاره دارد. ] (1860-1930)، اولين بار با اشاره به اتومبيل در سال 1898 مورد استفاده قرار گرفت.[3]

صنعت خودروسازي در دهه 1860 با صدها سازنده اتوماسيون صنعتي كه پيشگام كالسكه بدون اسب بودند آغاز شد. براي چندين دهه، ايالات متحده در توليد كل خودرو در جهان پيشتاز بود. در سال 1929، قبل از ركود بزرگ، جهان 32,028,500 خودرو در حال استفاده بود و صنعت خودروسازي ايالات متحده بيش از 90 درصد از آنها را توليد مي كرد. در آن زمان، ايالات متحده به ازاي هر 4.87 نفر يك خودرو داشت.[4] پس از سال 1945، ايالات متحده حدود 75 درصد از توليد خودروي جهان را توليد كرد. در سال 1980، ژاپن از ايالات متحده پيشي گرفت و سپس در سال 1994 دوباره به رهبر جهان تبديل شد. در سال 2006، ژاپن در توليد با اندكي از ايالات متحده پيشي گرفت و اين رتبه را تا سال 2009 حفظ كرد، زماني كه چين با 13.8 ميليون دستگاه در جايگاه اول قرار گرفت. با توليد 19.3 ميليون دستگاه در سال 2012، چين توليد 10.3 ميليون دستگاه در ايالات متحده را تقريباً دو برابر كرد، در حالي كه ژاپن با 9.9 ميليون دستگاه در جايگاه سوم قرار گرفت.[5] از سال 1970 (140 مدل) در طول سال 1998 (260 مدل) تا سال 2012 (684 مدل)، تعداد مدل هاي خودرو در ايالات متحده به طور تصاعدي افزايش يافته است.[6]
توليد اوليه خودرو شامل مونتاژ دستي توسط يك كارگر انساني بود. اين فرآيند از مهندساني كه روي يك ماشين ثابت كار مي كردند، به يك سيستم تسمه نقاله تبديل شد كه در آن ماشين از ايستگاه هاي متعدد مهندسان متخصص تر عبور مي كرد. با شروع در دهه 1960، تجهيزات روباتيك به اين فرآيند معرفي شدند و امروزه اكثر خودروها عمدتاً با ماشين آلات خودكار توليد مي شوند.[7]ايمني حالتي است كه به معناي محافظت از هر گونه خطر، خطر، آسيب يا علت آسيب است. در صنعت خودروسازي، ايمني به اين معناست كه كاربران، اپراتورها يا توليدكنندگان با هيچ خطر يا خطري كه ناشي از وسيله نقليه موتوري يا قطعات يدكي آن باشد مواجه نشوند. ايمني براي خود خودروها حاكي از آن است كه خطر آسيب وجود ندارد.
ايمني در صنعت خودرو از اهميت ويژه اي برخوردار است و بنابراين بسيار تنظيم شده است. خودروها و ساير وسايل نقليه موتوري براي پذيرفته شدن در بازار بايد از تعدادي مقررات داخلي يا بين المللي پيروي كنند. استاندارد ISO 26262، يكي از بهترين چارچوب هاي عملي براي دستيابي به ايمني عملكردي خودرو در نظر گرفته مي شود.[8]
در صورت بروز مسائل ايمني، خطر، نقص محصول يا رويه معيوب در طول ساخت وسيله نقليه موتوري، سازنده مي تواند درخواست بازگرداندن يك دسته يا كل دوره توليد را داشته باشد. به اين روش فراخوان محصول مي گويند. فراخوان محصول در هر صنعتي اتفاق مي افتد و مي تواند مربوط به توليد باشد يا از مواد خام ناشي شود.
تست ها و بازرسي هاي محصول و عمليات در مراحل مختلف زنجيره ارزش براي جلوگيري از اين فراخوان محصول با اطمينان از امنيت و ايمني كاربر نهايي و مطابقت با الزامات صنعت خودرو انجام مي شود. با اين حال، صنعت خودرو هنوز به طور خاص نگران فراخوان محصولات است كه پيامدهاي مالي قابل توجهي را به همراه دارد.
اقتصادهمچنين ببينيد: صنعت خودرو بر اساس كشوردر سال 2007، حدود 806 ميليون خودرو و كاميون سبك در جاده ها وجود داشت كه سالانه بيش از 980 ميليارد ليتر (980،000،000 متر مكعب) بنزين و سوخت ديزل مصرف مي كردند.[9] پي ال سي دلتا خودرو وسيله اصلي حمل و نقل براي بسياري از اقتصادهاي توسعه يافته است. شعبه ديترويت گروه مشاوره بوستون پيش بيني كرد كه تا سال 2014، يك سوم تقاضاي جهاني در چهار بازار BRIC (برزيل، روسيه، هند و چين) خواهد بود. اين در حالي است كه در كشورهاي پيشرفته، صنعت خودروسازي كند شده است.[10] همچنين انتظار مي‌رود كه اين روند ادامه يابد، به‌ويژه كه نسل‌هاي جوان مردم (در كشورهاي به شدت شهري) ديگر نمي‌خواهند ماشين داشته باشند و ساير روش‌هاي حمل و نقل را ترجيح مي‌دهند.[11] ديگر بازارهاي خودرو بالقوه قدرتمند ايران و اندونزي هستند.[12] بازارهاي نوظهور خودرو در حال حاضر خودروهاي بيشتري نسبت به بازارهاي تثبيت شده خريداري مي كنند.
بر اساس يك مطالعه J.D. Power، بازارهاي نوظهور 51 درصد از فروش جهاني خودروهاي سبك را در سال 2010 به خود اختصاص دادند. مطالعه انجام شده در سال 2010 انتظار داشت كه اين روند شتاب بگيرد.[13][14] با اين حال، گزارش هاي جديدتر (2012) خلاف آن را تاييد كرد. يعني صنعت خودرو حتي در كشورهاي BRIC نيز در حال كند شدن بود.[10] در ايالات متحده، فروش خودرو در سال 2000 به اوج خود رسيد و 17.8 ميليون دستگاه بود.[15]
در ژوئيه 2021، كميسيون اروپا بسته قانوني "مناسب براي 55" را منتشر كرد، [16] كه حاوي دستورالعمل هاي مهم براي آينده خودرو است.صنعت؛ همه خودروهاي جديد در بازار اروپا بايد از سال 2035 خودروهايي با آلايندگي صفر باشند.[17]
دولت هاي 24 كشور توسعه يافته و گروهي از خودروسازان بزرگ از جمله جنرال موتورز، فورد، ولوو، بي واي دي اتو، جگوار لندرور و مرسدس بنز متعهد شده اند كه "براي اينكه فروش خودروها و وانت هاي جديد تا سال 2040 در سطح جهاني به صفر برسد، تلاش كنند. حداكثر تا سال 2035 در بازارهاي پيشرو».[18][19] كشورهاي بزرگ توليدكننده خودرو مانند ايالات متحده، آلمان، چين، ژاپن و كره جنوبي، و همچنين فولكس واگن، تويوتا، پژو، هوندا، نيسان و هيونداي تعهد ندادند.[20]

بر اساس تحقيقات ABI، نياز به افزايش انعطاف‌پذيري و بهينه‌سازي مديريت منابع در پرتو COVID-19 يكي از محرك‌هاي كليدي براي رشد Digital Twins در پنج سال آينده خواهد بود. شركت مشاوره بازار فناوري جهاني انتظار دارد تعداد دوقلوهاي ديجيتال شهري تا سال 2025 از 500 عدد فراتر رود و اجراي آن فراتر از آزمايش‌هاي محدود به استقرار گسترده چند منظوره خواهد بود.
آخرين گزارش فصلي از ABI Research با عنوان شهرهاي هوشمند و فضاهاي هوشمند، Cityzenith را در كنار Bentley Systems و Microsoft به عنوان بهترين مشاغل براي سرمايه گذاري در اين بازار در حال گسترش قرار مي دهد.
تخمين زده مي شود كه بازار ديجيتال دوقلو از 3.8 ميليارد دلار در سال 2019 به 35.8 ميليارد دلار در سال تا سال 2025 با CAGR 45.4 درصد رشد خواهد كرد.
دومينيك بونت، معاون بازارهاي پاياني در ABI Research، گفت: «مدل‌هاي سه‌بعدي بي‌درنگ محيط‌هاي ساخته‌شده در شهرها، امكان تحليل سناريو را از طريق شبيه‌سازي تأثير بالقوه بلاياي طبيعي مانند سيل، [پذيرش] اصول طراحي مولد براي موارد جديد فراهم مي‌كنند. توسعه‌هاي شهري [كه بهينه‌سازي] صرفه‌جويي در انرژي و ظرفيت خورشيدي و صرفه‌جويي در هزينه‌ها با بهره‌برداري كارآمدتر و مؤثرتر از شهرها انجام مي‌شود.»


او خاطرنشان كرد كه از زماني كه اولين Digital Twins در شهرهايي مانند سنگاپور حدود سه سال پيش مستقر شد، ويژگي ها به سرعت گسترش يافتند تا طيف وسيع تري از حوزه هاي كاربردي از جمله برنامه ريزي پوشش زيرساخت و مديريت زيرساخت سبز را فعال كنند. بوستون شهري است كه در كنار هلسينكي، جيپور و دوبلين از دوقلوهاي ديجيتال استفاده كرده است.
بونت گفت: «فعاليت سيستم اكوسيستم دوقلو ديجيتال به سرعت در حال رشد است و تأمين‌كنندگان بيشتري اعلام مي‌كنند كه در شهرهاي بيشتري استقرار دارند. فروشندگاني مانند Dassault Systèmes و ديگران راه را براي گسترش Digital Twins شهري به بازارها و باز كردن دسترسي به معيارها و داشبوردهاي كليدي براي خود شهروندان هموار مي كنند، مشاركت كلي آنها را افزايش مي دهند و به تاييد تصميمات و سياست هاي دولت شهر كمك مي كنند.
به منظور كمك به شهرها براي دستيابي به بي‌طرفي كربن، Cityzenith در اكتبر 2020 اعلام كرد كه نرم‌افزار Digital Twin خود را در سال آينده به عنوان بخشي از كمپين Clean Cities - Clean Future به حداكثر 10 شهر اهدا خواهد كرد. علاوه بر اين، Bentley Systems با مايكروسافت همكاري كرد تا Azure IoT Digital Twins و Azure Maps را در پلتفرم iTwins خود ادغام كند.
مايكل يانسن، مديرعامل و بنيانگذار Cityzenith مستقر در شيكاگو كه در حال حاضر در حال افزايش سرمايه از طريق تامين مالي جمعي مقررات A+ هستند، گفت: «ما در Cityzenith از اين خبر استقبال مي كنيم و از اينكه بخشي از صنعت رو به رشد Digital Twin هستيم، خوشحاليم. ما بر اين باوريم كه كمپين شهرهاي پاك - آينده پاك ما مي‌تواند جزء كليدي اين تلاش جهاني براي شهرهاي پاك‌تر و محيطي امن‌تر باشد.»