بخش صنعتی روسیه با کمبود شدید نیروی کار نزدیک به ۱.۹ میلیون نفر مواجه است. این بحران ناشی از دستمزدهای پایین و نیروی کار پیر است. علاوه بر این، کمبود شدید سرمایه‌گذاری باعث توقف اتوماسیون حیاتی تولید شده است.

بر اساس گزارش اطلاعاتی اخیر، وزارت صنعت روسیه به این کمبود شدید اعتراف کرده است. این بخش به طور فوری به بیش از ۵۰۰,۰۰۰ متخصص با تحصیلات عالی نیاز دارد. علاوه بر این، کارخانه‌ها به ۱.۴ میلیون نیروی کار با تحصیلات فنی و حرفه‌ای متوسط نیازمندند.

به عنوان یک مهندس اتوماسیون با تجربه، این را یک شکست نمونه در انتقال از کار دستی به سیستم‌های کنترل مدرن می‌بینم.

فرار مغزها در اتوماسیون کارخانه

در سال ۲۰۲۴، مؤسسات فنی روسیه بیش از ۳۸۶,۰۰۰ مهندس و متخصص فنی فارغ‌التحصیل کردند. با این حال، تنها ۲۷ تا ۲۸ درصد از این فارغ‌التحصیلان وارد نقش‌های تولیدی می‌شوند. بیشتر مهندسان جوان به دنبال مشاغل با درآمد بالاتر در بخش‌های دیگر هستند. در نتیجه، سیستم آموزشی نیروی کاری را تربیت می‌کند که صنعت قادر به حفظ آن نیست.

برای کارخانه‌هایی که به کنترل‌کننده‌های منطقی برنامه‌پذیر (PLC) و سیستم‌های کنترل توزیع‌شده (DCS) پیچیده وابسته‌اند، این فرار مغزها فاجعه‌بار است. مهندسان جوان ترجیح می‌دهند در بخش فناوری اطلاعات کار کنند تا اتوماسیون کارخانه‌های سنتی. بنابراین، کارخانه‌ها استعداد خام لازم برای برنامه‌نویسی، نگهداری و بهینه‌سازی خطوط تولید مدرن را از دست می‌دهند.

ساختار جمعیتی پیر رشد اتوماسیون صنعتی را محدود می‌کند

ساختار جمعیتی نیروی کار صنعتی روسیه به سرعت در حال فروپاشی است. در دهه گذشته، سهم کارکنان زیر ۳۰ سال از ۲۲٪ به ۱۲٪ کاهش یافته است. در مقابل، نسبت کارکنان بالای ۶۰ سال تقریباً ۶۰٪ افزایش یافته است. کارخانه‌ها عملاً همراه با کارکنان خود پیر می‌شوند و جایگزینی در دسترس نیست.

از دید عملیاتی، این نیروی کار پیر شکاف دانش خطرناکی ایجاد می‌کند. تکنسین‌های قدیمی دانش عمیقی از ماشین‌آلات قدیمی دارند. اما اغلب آموزش لازم در پروتکل‌های مدرن اینترنت صنعتی اشیاء (IIoT) را ندارند. با بازنشستگی این کارکنان، کارخانه‌ها پایه عملیاتی خود را از دست می‌دهند بدون اینکه قابلیت‌های دیجیتال کسب کنند.

نرخ‌های بهره بالا مانع ارتقاء سیستم‌های PLC و DCS قدیمی می‌شود

شرکت‌های روسی در حال حاضر از وام‌های گران‌قیمت و کمبود کامل سرمایه‌گذاری خفه شده‌اند. در نتیجه، مدیریت سرمایه مالی لازم برای افزایش دستمزدها یا تأمین مالی پروژه‌های نوسازی را ندارد. نوسازی فناوری که می‌توانست به راحتی کمبود نیروی کار را جبران کند، کاملاً متوقف شده است.

در تولید مدرن، ارتقاء سیستم‌های قدیمی به DCS یکپارچه یا شبکه‌های پیشرفته PLC خطاهای انسانی را کاهش می‌دهد. اتوماسیون همچنین تولید سرانه را چند برابر می‌کند. اما نرخ‌های بهره بالا خرید سیستم‌های کنترل ضروری از برندهای پیشرو جهانی را مسدود می‌کند. بدون سرمایه، کارخانه‌ها نمی‌توانند سخت‌افزار لازم برای اتوماسیون وظایف پایه را خریداری کنند.

خطرات مدل قدیمی مبتنی بر نیروی کار

چون اتوماسیون به کندی پیش می‌رود، کارخانه‌های روسیه به مدل عملیاتی قدیمی و مبتنی بر نیروی کار متکی هستند. شرکت‌ها با حجم زیاد نیروی انسانی به فعالیت ادامه می‌دهند. این رویکرد قدیمی در زمانی که نیروی کار کمتر در دسترس است، به نیروی انسانی بیشتری نیاز دارد.

این مدل مستقیماً با استانداردهای جهانی صنعت مانند IEC 61131-3 برای برنامه‌نویسی PLC در تضاد است. تأسیسات مدرن از ابزار دقیق توربومکانیکی (TSI) و رله‌های حفاظتی الکتریکی خودکار برای کاهش نظارت دستی استفاده می‌کنند. تکیه بر نظارت دستی به جای سیستم‌های ایمنی و کنترل خودکار، بهره‌وری را کاهش می‌دهد و خطر حوادث صنعتی فاجعه‌بار را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

چرخه معیوبی که عقب‌ماندگی فناوری را عمیق‌تر می‌کند

اکنون یک چرخه معیوب خطرناک در صنعت روسیه شکل گرفته است. کارخانه‌ها نیروی لازم برای عملیات روزانه را ندارند و همچنین متخصصان لازم برای نوسازی سیستم‌ها را ندارند. صنایعی که به دانش مهندسی، انضباط تولید سختگیرانه و تجربه با تجهیزات پیچیده نیاز دارند، اولین کسانی خواهند بود که آسیب می‌بینند.

شرکت‌ها تلاش خواهند کرد چرخه‌های تولید فعلی را حفظ کنند. اما قادر به سرمایه‌گذاری در فناوری‌های جدید اتوماسیون نخواهند بود. در نتیجه، عقب‌ماندگی فناوری روسیه نسبت به بخش تولید جهانی عمیق‌تر خواهد شد. هیچ برنامه بسیج اضطراری دولتی نمی‌تواند به راحتی این کمبود ساختاری را جبران کند.

تفسیر کارشناسانه: واقعیت‌های کمبود اتوماسیون

در پانزده سال تجربه مهندسی خود، اتوماسیون هرگز فقط یک ارتقاء اختیاری نیست. این دفاع اصلی در برابر کاهش جمعیت است. وقتی یک کارخانه با کمبود نیروی کار مواجه است، به‌کارگیری پلتفرم‌های قوی DCS و بازسازی خطوط خودکار تولید را حفظ می‌کند.

با این حال، اتوماسیون نیازمند سرمایه، زنجیره‌های تأمین پایدار و یکپارچه‌سازان ماهر سیستم است. روسیه در حال حاضر هیچ‌کدام از این سه را ندارد. تلاش برای اداره صنایع سنگین بدون ابزار دقیق توربومکانیکی کافی یا حفاظت الکتریکی مدرن، آسیب‌پذیری‌های شدیدی ایجاد می‌کند. بدون تغییر سریع به سمت اتوماسیون کارخانه، این تأسیسات صنعتی با تخریب سیستماتیک و غیرقابل بازگشت مواجه خواهند شد.

سناریوی کاربردی عملی: کنترل خودکار جرثقیل در مقابل نیروی کار دستی

برای درک اینکه چگونه اتوماسیون کمبود نیروی کار را حل می‌کند، یک کارخانه بزرگ تولید ماشین‌آلات سنگین را در نظر بگیرید.

مشکل

این تأسیسات به ۳۰ اپراتور دستی در هر شیفت برای مدیریت جرثقیل‌های سقفی مواد و نظارت بر تابلوهای توزیع برق نیاز دارد. به دلیل دستمزد پایین، ۱۵ اپراتور ترک می‌کنند که باعث ایجاد گلوگاه‌های تولیدی و خطرات ایمنی فوری می‌شود.

راه‌حل اتوماسیون

کارخانه یک سیستم مرکزی PLC زیمنس SIMATIC S7-1500 را نصب می‌کند که با شبکه SCADA گسترده میدانی یکپارچه شده است. آن‌ها رله‌های حفاظتی الکتریکی خودکار (مانند سری ABB Relion) و ماژول‌های دیجیتال TSI را روی موتورهای اصلی به کار می‌گیرند.

نتیجه

• کاهش نیروی انسانی: سیستم خودکار تعداد کارکنان مورد نیاز را از ۳۰ اپراتور به تنها ۳ تکنسین اتاق کنترل کاهش می‌دهد.

• نگهداری پیش‌بینی‌شده: نظارت مداوم TSI لرزش‌های موتور را زودهنگام شناسایی می‌کند و از توقف ناگهانی جلوگیری می‌کند.

• ایمنی و اطمینان: رله‌های حفاظتی خودکار خطاهای الکتریکی را در میلی‌ثانیه جدا می‌کنند و بدون دخالت انسان از سخت‌افزار گران‌قیمت محافظت می‌کنند.

درباره نویسنده: ژانگ جیانهوا

ژانگ جیانهوا مشاور ارشد اتوماسیون صنعتی و نویسنده فنی با ۱۵ سال تجربه عملی است. او در طراحی معماری DCS، برنامه‌نویسی PLC (استانداردهای IEC 61131-3) و ابزار دقیق حیاتی توربومکانیکی (TSI) تخصص دارد. در طول دوران کاری خود، ژانگ پروژه‌های ارتقاء اتوماسیون در مقیاس بزرگ برای نیروگاه‌ها و کارخانه‌های فرآوری شیمیایی در سراسر آسیا را مهندسی کرده است. او به طور منظم مقالات فنی و تحلیل‌های بازار را برای مجلات پیشرو اتوماسیون صنعتی B2B ارائه می‌دهد.