مع تسارع وتيرة التحضر عالمياً، يزداد الطلب على الأسمنت والخرسانة، مما يفاقم المخاوف البيئية ويعقد جهود تقليل الانبعاثات. يواجه مصنعو الأسمنت ضغوطاً متزايدة للامتثال للمتطلبات التنظيمية مع تقليل بصمتهم الكربونية.
تُعد عملية إنتاج الخرسانة كثيفة الاستهلاك للطاقة، حيث يتطلب تصنيع الأسمنت درجات حرارة تصل إلى 1450 درجة مئوية لتحويل الحجر الجيري إلى الكلنكر. تستهلك هذه الصناعة حوالي 5% من إجمالي الطاقة الصناعية العالمية، مع استخدام ما يقارب 70% من طاقة مصانع الأسمنت في عمليات الطحن – وتحديداً في سحق وطحن المواد الخام والكلنكر.
تُحدث أنظمة الذكاء الاصطناعي ثورة في هذا المجال من خلال استخدام خوارزميات تعلم الآلة المتقدمة لتحليل بيانات الإنتاج واكتشاف مواطن عدم الكفاءة. على سبيل المثال، يمكن للذكاء الاصطناعي تحسين تشغيل الأفران والطواحين وآلات الطحن – وهي أكثر العمليات استهلاكاً للطاقة في إنتاج الأسمنت. تقوم هذه الأنظمة بضبط معايير التشغيل في الوقت الفعلي، مثل درجة حرارة الفرن وضغط الطحن، بناءً على الحمل الحالي ونوع المادة الخام والعوامل البيئية، مما يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة وتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة.
من العوامل الأساسية في هذه التطورات دمج تقنية الرؤية ثلاثية الأبعاد، التي توفر بيانات عمق عالية الدقة لتوجيه الأذرع الروبوتية في الوقت الفعلي. باستخدام الرؤية ثلاثية الأبعاد، يمكن للروبوتات مسح كل جزء على حدة وتخصيص مسارات الطحن أو التلميع وفقاً لذلك. يقوم الذكاء الاصطناعي بتحسين مسارات الأدوات لتحقيق الكفاءة وجودة السطح من خلال تحليل هندسة الأجزاء والتشطيبات المطلوبة، وتوليد استراتيجيات حركة تقلل من زمن الدورة وتآكل الأدوات واستهلاك الطاقة. يتيح الجمع بين الرؤية الذكية والذكاء الاصطناعي للروبوتات اكتشاف عيوب السطح مثل الخدوش أو الزوائد أو التشطيبات غير المتناسقة، وتصحيح هذه العيوب تلقائياً ضمن نفس الدورة.
تُعد تطبيقات الطحن والصنفرة والتلميع وإزالة الزوائد الروبوتية متنوعة للغاية، وكانت تُنفذ تقليدياً يدوياً بسبب نقص الحلول الآلية. توفر النهايات الذكية عالية التقنية اليوم حلولاً مثالية من خلال "الإحساس" بما تقوم به وتقديم نتائج مثالية. حتى في التشغيل المستمر على مدار الساعة، توفر هذه الأنظمة جودة متسقة مع تحقيق أوقات دورات أقصر، وتكاليف أقل، وإنتاجية أعلى. كما تعالج عمليات التشطيب السطحي الروبوتية الجوانب المتعبة والخطيرة وغير الجذابة في معالجة الخرسانة.
فوائد الأتمتة الروبوتية في الطحن والتشطيب كبيرة. فالروبوتات بطبيعتها قابلة للتكرار، مما يعالج التفاوت في الإنتاج وجودة الأجزاء. كما يمكنها العمل لساعات أطول بكثير دون توقف، مما يساهم في رفع مستويات الإنتاجية الإجمالية. بالإضافة إلى تحسين جودة الأجزاء، تحقق عمليات الطحن والتشطيب الروبوتية عائداً سريعاً على الاستثمار وتقليل تكاليف التشغيل على المدى الطويل، مع تحسين الجودة والسرعة والسلامة والثبات.