محتويات الدورة
Practitioner · الدورة 2: أنظمة MES وإنترنت الأشياء وبيانات الماكينات · الدرس 3 من 5

اختيار مستشعر إنترنت الأشياء الذي يستحق تكلفة تركيبه فعليًا

المستوى: Practitionerالوقت: 45 minutesالطلبية المستخدمة: A (تي شيرت، كمرجع تكلفة لمورّد محلي)الأداة: أداة MES وبيانات الماكينات
لموظفي العلامة التجارية المحلية والمشتري الذين يقررون أي مستشعر إنترنت أشياء يستحق التركيب على ماكينة معينة، بدلًا من رصد كل ما يعرضه كتالوج المورّد. لا حاجة لدرس سابق. الأرقام تعليمية؛ أرقام Cedar & Co. توضيحية.
العلامة التجارية المحليةCedar & Co. (12 محلًا، إنتاج حسب المخزون)
المورّدDelta Garments، حساب مفتوح لمدة 60 يومًا
تكلفة مرجعيةسعر FOB الخاص بالطلبية A، 3.20 دولار للقطعة
المستشعر قيد المراجعةمستشعر زمن توقف على محرك السير الناقل بمستودع Cedar & Co.
المستشعر المرفوضمستشعر اهتزاز على المحرك ذاته، يرصد تآكلًا نادرًا ما يظهره المحرك
مقياس القرارما إذا كانت القيمة الشهرية لمستشعر ما تتجاوز تكلفة تركيبه خلال فترة معقولة
02البداية

يشرح هذا الدرس كيفية اختيار مستشعر إنترنت الأشياء الذي يستحق فعليًا تكلفة تركيبه على ماكينة معينة، بدلًا من رصد كل ما يعرضه كتالوج المورّد

يمكن أن يسرد كتالوج مستشعرات إنترنت الأشياء عشرات الأشياء الجديرة بالقياس على ماكينة واحدة: زمن التوقف، الاهتزاز، الحرارة، السرعة، وغيرها. نادرًا ما يستحق تركيب كل مستشعر متاح؛ السؤال الذي يهم فعليًا هو ما إذا كانت القيمة الشهرية لمستشعر معين، أي التكلفة أو الوقت الذي يساعد على تجنبه، تتجاوز ما يكلفه تركيبه وتشغيله أصلًا.

تراجع Cedar & Co.، العلامة التجارية المحلية التي تدير 12 محلًا على نموذج إنتاج حسب المخزون، أي مستشعر تركّبه على محرك السير الناقل في المستودع، لذا يستعرض هذا الدرس كيفية تمييز مستشعر يستحق التركيب من آخر لا يستحقه.

03قبل أن تبدأ

ما تحتاجه، وما لا يغطيه هذا الدرس

تحتاج إلى: لا حاجة لدرس سابق، لكن قراءة بيانات الماكينة (الدرس 2.2) تحضير مفيد.

بنهاية هذا الدرس تستطيع:

  • سرد أنواع البيانات التي يمكن لمستشعر إنترنت الأشياء التقاطها على ماكينة نموذجية؛
  • تحديد ما تتألف منه فعليًا القيمة الشهرية لمستشعر معين؛
  • مقارنة تكلفة تركيب مستشعر بقيمته الشهرية لماكينة واحدة؛
  • تقرير ما إذا كان مستشعر معين يستحق تكلفته أم ينبغي تجاوزه.

لا يغطيه هذا الدرس: احتساب فترة استرداد كاملة عبر الصورة الكاملة لتكلفة ماكينة متصلة (الدرس 2.4)، أو بناء الأداة الكاملة (الدرس 2.5). يغطي هذا الدرس فقط اختيار أي مستشعر يُركَّب أصلًا.

04مصطلحات أساسية

كلمات ستقابلها في هذا الدرس

المصطلحالمعنى
مستشعر إنترنت الأشياءجهاز صغير يُثبَّت على ماكينة ليقيس حقيقة محددة واحدة، مثل زمن التوقف أو الاهتزاز أو الحرارة، ويبلغ عنها تلقائيًا.
تكلفة تركيب المستشعرالتكلفة لمرة واحدة لتركيب مستشعر إنترنت أشياء واحد: وحدة المستشعر نفسها، والأسلاك أو التثبيت، وربطه بنظام الإبلاغ.
الحقيقة المرصودةالقياس المحدد الواحد الذي بُني مستشعر معين لالتقاطه، مثل اهتزاز المحرك أو زمن التوقف.
القيمة الشهريةالتكلفة أو الوقت الذي تساعد بيانات مستشعر معين فعليًا على تجنبه لعمل ما كل شهر، بعد تركيبه واستخدامه.
تكلفة وقت التوقفقيمة الإنتاج المفقود أثناء توقف ماكينة، سواء لزيارة مجدولة أو عطل غير مخطط.
مستشعر منخفض القيمةمستشعر نادرًا ما تتغير حقيقته المرصودة أو نادرًا ما تسبب تكلفة حقيقية، فتبقى قيمته الشهرية دون تكلفة تركيبه.
05الشرح
القاعدة

لا يستحق مستشعر إنترنت الأشياء تكلفة تركيبه إلا عندما تتغير الحقيقة المحددة التي يرصدها بتكرار كافٍ، أو تكلّف كثيرًا حين تسوء، بما يكفي لإنتاج قيمة شهرية حقيقية أكبر مما يكلّف المستشعر تركيبه وتشغيله

ليست كل حقيقة قابلة للقياس على ماكينة جديرة بالقياس فعليًا؛ مستشعر يرصد شيئًا نادرًا ما يتغير، أو يتغير دون أن يكلّف يومًا مالًا أو وقتًا حقيقيًا، يضيف تكلفة تركيب دون أن يضيف قيمة حقيقية. القرار ليس "هل يمكن رصد هذا" بل "هل رصد هذه الحقيقة المحددة يوفر فعليًا أكثر مما يكلّف، على هذه الماكينة المحددة".

أربعة مستشعرات مرشحة لمحرك واحد: القيمة الشهرية مقابل تكلفة التركيبمستشعر زمن التوقف: القيمة تتجاوز التكلفةاهتزازالقيمة أقل بكثير من تكلفة التركيب على هذا المحركليس كل مستشعر في الكتالوج يستحق تكلفته على كل ماكينة
مستشعر زمن التوقف وحده هو من تتجاوز قيمته الشهرية تكلفة تركيبه على هذا المحرك. كتالوج يعرض مستشعرات كثيرة لا يعني أن كل واحد منها يستحق التركيب هنا.
ما تقابله في واقع العمل

أي مستشعر يستحق تكلفته فعليًا يختلف بنمط عطل الماكينة نفسه، وتحمّل نموذج العمل لتوقف ما، ومدى استخدام بيانات المستشعر فعليًا

ما يمكن أن يختلفالأشكال التي تقابلهالماذا يهمك هذا
نمط عطل الماكينة نفسهمحرك سير ناقل توقف بشكل غير متوقع عدة مرات هذا العام له تكلفة توقف حقيقية ومتكررة؛ محرك دون سجل توقفات غير متوقعة ليس لدى مستشعر زمن توقف الكثير ليرصده فعليًا.مستشعر يرصد حقيقة تسبب بالفعل تكلفة حقيقية موثّقة أكثر ترجيحًا لاستحقاق تكلفة تركيبه من آخر يرصد حقيقة دون سجل بتسببها في خسارة.
تحمّل نموذج العمل لتوقف مايستطيع مستودع Cedar & Co. حسب المخزون عادة استيعاب توقف قصير للسير الناقل بتحويل الموظفين إلى المناولة اليدوية؛ خط تصدير بإنتاج حسب الطلب يعتمد على السير نفسه لتحقيق تاريخ شحن ثابت لا يستطيع استيعاب التوقف ذاته بسهولة مماثلة.نفس المستشعر قد يستحق تكلفته في نموذج عمل ولا يستحقها في آخر، لأن تكلفة الحدث الذي يرصده تختلف بمقدار الهامش الذي يملكه العمل فعليًا.
مدى استخدام البيانات فعليًامستشعر زمن توقف يطلق تنبيهًا فوريًا لمدير يستطيع التصرف بناءً عليه يخلق قيمة شهرية حقيقية؛ المستشعر ذاته وهو يسجّل بيانات لا يراجعها أحد لا يخلق شيئًا، بغض النظر عمّا يقيسه.لا يستحق مستشعر تكلفة تركيبه إلا إذا استُخدمت بياناته فعليًا لمنع تكلفة حقيقية أو تقصيرها؛ تركيب مستشعر دون خطة للتصرف بناءً على بياناته يهدر تكلفة التركيب بأكملها.
حجم العمليةسير ناقل واحد بمستودع بحجم Cedar & Co. له محرك واحد يستحق المراجعة؛ مستودع بضائع تام صنع في مصنع تصدير أكبر قد يضم عدة سيور ناقلة، لكل منها حالته الخاصة المنفصلة.في حجم أكبر، يجب اتخاذ القرار ذاته ماكينة بماكينة، لأن مستشعرًا يستحق تكلفته على محرك واحد لا يستحقها تلقائيًا على كل محرك مماثل في المبنى.
الحالة التي نتابعها

تقارن Cedar & Co. مستشعر زمن توقف بمستشعر اهتزاز لمحرك السير الناقل في مستودعها

تدير Cedar & Co. 12 محلًا على نموذج إنتاج حسب المخزون، وتشتري من Delta Garments بحساب مفتوح لمدة 60 يومًا. يعتمد مستودعها المركزي على محرك سير ناقل واحد لنقل المخزون بين الاستلام ومنطقة الشحن إلى المحلات. توقف ذلك المحرك بشكل غير متوقع أربع مرات في العام الماضي، كل مرة نحو 45 دقيقة ريثما يُستدعى فني ويُكتشف العطل.

يراجع مدير مستودع Cedar & Co. مستشعرَين يعرضهما مُركِّب: مستشعر زمن توقف، يبلغ بالضبط متى يتوقف المحرك ولأي مدة، ومستشعر اهتزاز، يرصد أنماط تآكل قد تتنبأ بعطل ميكانيكي قبل حدوثه. يُسوَّق مستشعر الاهتزاز باعتباره أكثر تطورًا، لكن المحرك ليس له سجل بأعطال التآكل التدريجي التي بُني ليرصدها؛ كل توقف حتى الآن جاء من عطل كهربائي مفاجئ لن يكشفه مستشعر الاهتزاز مبكرًا.

الرقم المحسوب

تتجاوز القيمة الشهرية لمستشعر زمن التوقف تكلفة تركيبه خلال فترة معقولة؛ أما قيمة مستشعر الاهتزاز فلا

تكلفة تركيب مستشعر زمن التوقف، توضيحية لـ Cedar & Co.: 180 دولارًا
الوقت الضائع المتجنَّب بالتنبيه الفوري بدلًا من الاكتشاف المتأخر: 4 توقفات سنويًا، تقليل كل منها من 45 إلى 20 دقيقة = 25 دقيقة موفَّرة لكل توقف
تكلفة عمالة المستودع التوضيحية المتأثرة أثناء التوقف: 6 دولارات في الساعة
الوفر السنوي: 4 × 25 دقيقة = 100 دقيقة، 100 ÷ 60 × 6 دولارات = 10 دولارات سنويًا

عشرة دولارات سنويًا من وفر العمالة وحده لا يغطي تكلفة المستشعر البالغة 180 دولارًا بسرعة عبر وفر العمالة؛ تأتي القيمة الشهرية الحقيقية من حقيقة منفصلة: كان كل توقف مدته 45 دقيقة يخاطر سابقًا بتفويت شحنة يومية لأحد محلات Cedar & Co.، وهي تكلفة يقدّرها مدير المستودع بـ40 دولارًا لكل شحنة مفوَّتة، تُتجنَّب في 3 من أصل 4 توقفات على الأقل بمجرد أن يتيح التنبيه للموظفين إعادة توجيه المخزون فورًا.

تكلفة الشحن المتجنَّبة: 3 × 40 دولارًا = 120 دولارًا سنويًا
إجمالي القيمة السنوية، العمالة زائد الشحن: 10 + 120 = 130 دولارًا سنويًا
تكلفة تركيب مستشعر الاهتزاز، توضيحية: 260 دولارًا، دون نمط عطل مطابق على هذا المحرك يبرره

لا تغطي القيمة السنوية البالغة 130 دولارًا لمستشعر زمن التوقف تكلفته البالغة 180 دولارًا بالكامل خلال عام واحد أيضًا، لكنها قريبة وتتجه نحو استرداد حقيقي يحتسبه الدرس التالي بالكامل؛ أما قيمة مستشعر الاهتزاز فتقارب الصفر على هذا المحرك تحديدًا، لأنه بُني ليرصد نوع عطل لم يظهره هذا المحرك فعليًا قط.

مستشعر زمن التوقفمستشعر الاهتزاز130 دولارًا قيمة / 180 دولارًا تكلفةقريبة من تغطية تكلفتهاقيمة تقارب الصفر / 260 دولارًا تكلفةيرصد نوع عطل لم يظهره هذا المحرك قط
تقترب قيمة مستشعر زمن التوقف من تغطية تكلفته؛ تبقى قيمة مستشعر الاهتزاز قريبة من الصفر على هذا المحرك. مطابقة المستشعر لنمط العطل الذي تُظهره الماكينة فعليًا هي ما يحسم أيّهما يستحق تكلفته.
الطريقة

قرر أي مستشعر يستحق تكلفته فعليًا في خمس خطوات

  1. اذكر المستشعرات المرشحة المتاحة لماكينة معينة وما يرصده كل منها فعليًا.
  2. راجع سجل عطل الماكينة الحقيقي مقابل الحقيقة المرصودة لكل مستشعر، مبقيًا فقط على المستشعرات التي تطابق نوع عطل أظهرته الماكينة فعليًا.
  3. قدّر القيمة الشهرية أو السنوية التي ستحققها بيانات كل مستشعر متبقٍّ، من الوقت الموفَّر أو التكلفة المتجنَّبة أو كليهما.
  4. قارن تلك القيمة بتكلفة تركيب المستشعر نفسه.
  5. اختر فقط المستشعر أو المستشعرات التي تقترب قيمتها من تكلفة تركيبها أو تتجاوزها خلال فترة معقولة؛ تجاوَز الباقي.
الفخ

من الأخطاء الشائعة تركيب المستشعر الأكثر تطورًا في الكتالوج، بدلًا من المستشعر الذي يطابق سجل عطل الماكينة الفعلي

يبدو مستشعر الاهتزاز ترقية أكثر تطورًا من مستشعر زمن توقف بسيط، وقد يركّبه عمل معجب بالخيار الأكثر تطورًا دون التحقق أولًا مما إذا كانت الماكينة قد أظهرت فعليًا نوع العطل الذي بُني ليرصده. إنفاق المزيد على مستشعر يرصد حقيقة لا سجل للماكينة بها هو مال يُنفَق على ميزة لا يحتاجها العمل، بينما يُهمَل المستشعر الأبسط الذي يطابق نمط عطل الماكينة الحقيقي.

06بكلمات بسيطة

ليست كل حقيقة يستطيع مستشعر قياسها على ماكينة جديرة بالقياس على تلك الماكينة تحديدًا. قبل اختيار مستشعر، تحقق مما حدث فعليًا خطأً بالماكينة في الماضي، واختر مستشعرًا يرصد ذلك، لا الخيار الأكثر تطورًا في قائمة المورّد. لا يستحق مستشعر تكلفته إلا إذا كان ما يرصده يحدث فعليًا بتكرار كافٍ، أو يكلّف كثيرًا حين يحدث، بما يكفي ليتراكم إلى قيمة أكبر مما يكلّف المستشعر نفسه تركيبه.

07مراجعة سريعة
  • لا يستحق مستشعر تكلفته إلا إذا طابقت حقيقته المرصودة سجل عطل الماكينة الحقيقي وتكراره الفعلي.
  • المستشعر الأكثر تطورًا وأعلى سعرًا في الكتالوج ليس تلقائيًا الخيار الصحيح لماكينة معينة لديها.
  • لا توجد قيمة شهرية حقيقية لمستشعر إلا إذا استُخدمت بياناته فعليًا لاتخاذ قرار، لا مجرد تسجيلها وحفظها جانبًا.
  • قد يستحق المستشعر ذاته تكلفته في نموذج عمل معين ولا يستحقها في آخر، لأن تكلفة توقف واحد تختلف باختلاف هامش العمل المتاح.
  • تحقق دائمًا من تكلفة تركيب المستشعر مقابل قيمته الشهرية المتوقعة قبل التركيب، لا بعده بوقت طويل.
08موقف عمل

يجب على Cedar & Co. أن تقرر ما إذا كانت ستركّب مستشعر زمن التوقف، أو مستشعر الاهتزاز، أو كليهما، أو لا شيء منهما على محرك السير الناقل الخاص بها

يعرض مدير مستودع Cedar & Co. قرار المستشعر على Omar، المالك، قبل اعتماد الميزانية.

  • تقترب القيمة السنوية لمستشعر زمن التوقف البالغة 130 دولارًا من تغطية تكلفة تركيبه البالغة 180 دولارًا، وتطابق سجل عطل المحرك الحقيقي.
  • تقارب قيمة مستشعر الاهتزاز الصفر على هذا المحرك، لأن نوع عطله لم يحدث هنا فعليًا قط.
  • تركيب كليهما سيكلّف 440 دولارًا إجمالًا مقابل قيمة مجمَّعة أعلى بقليل فقط من قيمة مستشعر زمن التوقف وحده.

هل يجب على Omar أن يعتمد مستشعر زمن التوقف فقط، أم كليهما، أم لا شيء منهما؟ قرر قبل فتح الإجابة.

اعرض القرار

يعتمد مستشعر زمن التوقف فقط. الحقيقتان اللتان تحسمان هذا هما المطابقة المباشرة بين مستشعر زمن التوقف وسجل عطل المحرك الحقيقي، وقيمة مستشعر الاهتزاز شبه الصفرية على هذا المحرك تحديدًا.

1. تقترب القيمة السنوية لمستشعر زمن التوقف البالغة 130 دولارًا من تكلفته البالغة 180 دولارًا وتطابق نوع عطل أظهره المحرك فعليًا أربع مرات، ما يجعله المستشعر الأكثر ترجيحًا لاستحقاق تكلفته خلال فترة معقولة. 2. تبقى قيمة مستشعر الاهتزاز قريبة من الصفر على هذا المحرك لأن أعطال المحرك كلها كانت أعطالًا كهربائية مفاجئة، لا نمط التآكل التدريجي الذي بُني مستشعر الاهتزاز ليرصده؛ ستُنفَق تكلفته دون مقابل يُذكر تقريبًا. 3. تركيب كليهما يضيف 260 دولارًا من التكلفة مقابل قيمة إضافية شبه معدومة، لأن مساهمة مستشعر الاهتزاز لا تتغير سواء رُكِّب مستشعر زمن التوقف أيضًا أم لا.

اعتماد كلا المستشعرَين لأن "المزيد من الرصد أفضل دائمًا" يتجاهل أن قيمة مستشعر تأتي من مطابقة نمط عطل حقيقي، لا من عدد المستشعرات المركَّبة على ماكينة واحدة.

09كم يكلف

تركيب مستشعر الاهتزاز على أي حال، إلى جانب مستشعر زمن التوقف، ينفق مالًا لا يبرره سجل عطل المحرك نفسه

تكلفة مستشعر الاهتزاز مع قيمة مطابقة شبه معدومة: 260 دولارًا
القيمة السنوية لمستشعر زمن التوقف نفسه: 130 دولارًا
المال المنفق بما يتجاوز ما يبرره سجل المحرك نفسه: 260 − 0 دولارًا كقيمة سنوية واقعية = 260 دولارًا مهدرة إذا رُكِّب على أي حال

260 دولارًا تُنفَق على مستشعر دون نمط عطل مطابق على هذا المحرك هي مال كان يمكن بدلًا من ذلك أن يموّل مستشعر زمن توقف على ماكينة ثانية لها سجل توقف حقيقي خاص بها، وهذا بالضبط نوع المفاضلة التي يقع فيها عمل يختار المستشعرات بجاذبية الكتالوج بدلًا من السجل الفعلي للماكينة.

10نموذج عمل

أداة MES وبيانات الماكينات: قارن تكلفة تركيب كل مستشعر مرشح بقيمته الشهرية

استخدم أداة T26-C02 لـ MES وبيانات الماكينات، ورقة "اختيار المستشعر". لماكينة معينة، اذكر كل مستشعر مرشح، وتكلفة تركيبه، ونوع العطل الذي يرصده، وما إذا كان ذلك النوع يطابق سجل الماكينة الحقيقي، ثم دع الورقة تحدد أي مستشعر يستحق التركيب. ابدأ بمثال Cedar & Co. أعلاه، ثم أضف ماكينة خاصة بك.

[تنزيل أداة MES وبيانات الماكينات](../../templates/T26-C02-mes-and-machine-data-worksheet.xlsx)

حمّل أداة MES وبيانات الماكينات (إكسل)

11اختبر نفسك

1. ما الذي يحسم فعليًا ما إذا كان مستشعر إنترنت أشياء معين يستحق التركيب على ماكينة معينة؟

2. لماذا لم يخلق مستشعر الاهتزاز قيمة تُذكر تقريبًا لمحرك السير الناقل الخاص بـ Cedar & Co.؟

12قاموس
ARENFRTRالمعنى
مستشعر إنترنت الأشياءIoT sensorCapteur IoTIoT sensörüجهاز صغير يُثبَّت على ماكينة ليقيس حقيقة محددة واحدة، مثل زمن التوقف أو الاهتزاز أو الحرارة، ويبلغ عنها تلقائيًا.
تكلفة تركيب المستشعرSensor installation costCoût d'installation du capteurSensör kurulum maliyetiالتكلفة لمرة واحدة لتركيب مستشعر إنترنت أشياء واحد: وحدة المستشعر نفسها، والأسلاك أو التثبيت، وربطه بنظام الإبلاغ.
الحقيقة المرصودةMonitored factFait surveilléİzlenen gerçekالقياس المحدد الواحد الذي بُني مستشعر معين لالتقاطه، مثل اهتزاز المحرك أو زمن التوقف.
القيمة الشهريةMonthly valueValeur mensuelleAylık değerالتكلفة أو الوقت الذي تساعد بيانات مستشعر معين فعليًا على تجنبه لعمل ما كل شهر، بعد تركيبه واستخدامه.
تكلفة وقت التوقفDowntime costCoût des temps d'arrêtDuruş maliyetiقيمة الإنتاج المفقود أثناء توقف ماكينة، سواء لزيارة مجدولة أو عطل غير مخطط.
مستشعر منخفض القيمةLow-value sensorCapteur à faible valeurDüşük değerli sensörمستشعر نادرًا ما تتغير حقيقته المرصودة أو نادرًا ما تسبب تكلفة حقيقية، فتبقى قيمته الشهرية دون تكلفة تركيبه.
13التالي

الدرس 2.4: احتساب فترة الاسترداد الحقيقية لماكينة متصلة واحدة

في الدرس التالي ستأخذ تكلفة تركيب مستشعر معين وقيمته الشهرية المقدَّرة معًا، وتحتسب منهما فترة الاسترداد الكاملة والدقيقة لتوصيل ماكينة واحدة محددة، قبل الموافقة النهائية على ميزانية توصيلها الكاملة. العودة إلى خريطة الدورة

14مستويات الإتقان

التعرّفاسرد أنواع البيانات التي يمكن لمستشعر إنترنت الأشياء التقاطها على ماكينة نموذجية.
الربطتعرّف على ما تتألف منه فعليًا القيمة الشهرية لمستشعر معين.
المقارنةقارن تكلفة تركيب مستشعر بقيمته الشهرية لماكينة واحدة.
القراراختر أي مستشعر معين يستحق تكلفته وأيها ينبغي تجاوزه.