مع تسارع وتيرة التحضر عالمياً، يزداد الطلب على الأسمنت والخرسانة، مما يؤدي إلى تفاقم المخاوف البيئية ويعقد جهود الحد من 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، ويُستخدم ما يقارب 70% من طاقة مصنع الأسمنت في عمليات الطحن – تحديداً في سحق وطحن المواد الخام والكلنكر.
تُحدث أنظمة الذكاء الاصطناعي تحولاً في هذا المجال من خلال استخدام خوارزميات تعلم الآلة المتقدمة لتحليل بيانات الإنتاج واكتشاف مواطن عدم الكفاءة. فعلى 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 الحمولة الحالية ونوع المادة الخام والعوامل البيئية، مما يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة وتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة.
ويُعد دمج تقنية الرؤية ثلاثية الأبعاد أحد العوامل الرئيسية في هذه التطورات، حيث 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 واستهلاك الأدوات والطاقة. ويسمح الجمع بين الرؤية الذكية والذكاء الاصطناعي للروبوتات باكتشاف عيوب السطح مثل الخدوش أو الزوائد أو التشطيبات غير المتناسقة، وتصحيح هذه العيوب تلقائياً ضمن نفس الدورة.
تُعد تطبيقات الطحن والصنفرة والتلميع وإزالة الزوائد بالروبوتات متنوعة للغاية، وكانت تُنفذ تقليدياً يدوياً بسبب نقص الحلول الآلية. أما اليوم، توفر النهايات الذكية عالية التقنية حلولاً مثالية من خلال "إحساس" ما تقوم به وتقديم أفضل النتائج. حتى في التشغيل على مدار الساعة، توفر هذه الأنظمة جودة متسقة مع تقليل أوقات الدورة وخفض التكاليف وزيادة الإنتاجية. كما تعالج عمليات التشطيب السطحي الروبوتية الجوانب المتعبة والخطرة لصناعة معالجة الخرسانة.
وتتجلى فوائد الأتمتة الروبوتية في عمليات الطحن والتشطيب بشكل كبير، حيث أن الروبوتات بطبيعتها دقيقة ومتكررة، مما يعالج التفاوت في الإنتاج وجودة الأجزاء. كما يمكنها العمل لساعات أطول دون توقف، مما يساهم في رفع مستويات الإنتاجية الإجمالية. بالإضافة إلى تحسين جودة الأجزاء، تحقق عمليات الطحن والتشطيب الروبوتية عائداً سريعاً على الاستثمار وتخفيضات طويلة الأمد في تكاليف التشغيل، مع تعزيز الجودة والسرعة والسلامة والثبات.