إمكانية المركبات المستقلة ذاتيا والطائرات العمودية لدعم اللوجستيات الخاصة بالجيش

إمكانية المركبات المستقلة ذاتيا والطائرات العمودية لدعم اللوجستيات المشتركة

وقد ظلت السوقيات التي كانت في الوقت المناسب، والتي كانت رائدة في تويوتا في السبعينات، تشكل حجر الزاوية في صناعة الطحالب، أما المواد والمنتجات الأساسية التي تقدم الوعود، فعند الحاجة إليها، ليس قبل أو بعد ذلك، فإنها يمكن أن تخفض تكاليف المخزون، وتخفض النفايات، وتفرض قيودا على توريد السلاسل لكي تعمل بدقة جراحية، ومع ذلك فإن نظم تكنولوجيا المعلومات والاتصالات ليست هشة تماما: أي تأخير، سواء من حيث توقف حركة المرور.

وفي العقد الماضي، ظهرت تقنيتان كبدائل محتملة لمقاومة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات: مركبات مستقلة ذاتياً وطائرات بدون طيار، وشاحنات ذاتية الدفع وشاحنات التسليم تعد بالقضاء على شدة الإنسان، وتعظيم الطرق مع الدقة في الآلات، وتعمل على مدار الساعة، وتوفر الطائرات العمودية حلاً تكميلياً للبصمات الأخيرة، ولا سيما في الممرات الحضرية الكثيفة أو في الهياكل الأساسية للطرق البرية التي تمتد إلى آخر ميل.

وتستكشف هذه المادة كيف يمكن للمركبات المستقلة والطائرات بدون طيار أن تدعم اللوجستيات الخاصة بشركة JIT، والتكنولوجيات التي تدعمها، والتحديات التي لا تزال قائمة، وتوقعات واقعية لاعتمادها في السنوات القادمة.

لماذا تتطلب شركة جي تي تي السوقي الدقة في التوقيت والاعتماد

ولا تقتصر سوقيات الشركة على السرعة فحسب، بل تتعلق بـ ] التبسيط ].() وتتوفر في أرضية مصنع يدير شركة JIT مخزونات الأمان الدنيا، وتصل أجزاء إلى حوض التحميل في غضون فترة زمنية قصيرة تتراوح بين 15 و30 دقيقة، وتنتقل مباشرة إلى خط الإنتاج، وأي قوات انحراف إما توقف خطي (كلفة) أو شحن سريع (حتى مكلّف).

ويكافح نموذج الشاحنات التقليدي بهذا المستوى من الدقة، إذ أن السائقين البشريين محدودين بقواعد ساعات الخدمة، وحركة المرور غير القابلة للتنبؤ، والإجهاد، وقد تبين من دراسة أجراها المعهد الأمريكي لبحوث النقل في عام 2023 أن التأخيرات المتصلة بالسائقين تمثل نحو 40 في المائة من جميع قضايا الأداء في سلاسل الإمداد، وتتعهد المركبات المستقلة بتغييرها عن طريق إزالة المتغير البشري، ويمكنها الحفاظ على سرعة ثابتة في 24 ساعة، وتفادي حدوث تجاوزات في أوقات الدوام الحقيقي.

رسوم المركبات المستقلة ذاتيا في السوقيات المشتركة

24/7 العمليات بدون حدود بشرية

ويمكن للشاحنات المستقلة المجهزة بالمستوى ٤ - المصممة آليا - أن تتولى جميع مهام القيادة في ظروف محددة - يمكن أن تستمر إلا في شحنها أو إعادة تزويدها بالوقود، ويمكن أن تغطي شاحنة ذاتية الدفع ٨٠٠ ميل في اليوم، مقارنة بحد أقصى قانوني للسائق البشري يبلغ ٥٠٠ ميل في الولايات المتحدة، في إطار قاعدة قيادة مدتها ١١ ساعة، وهذا النطاق الموس َّع يعني أن شحنات من وحدات التوزيع الإقليمية إلى محطات التصنيع يمكن أن تدمج في عدد أقل.

كفاءة الوقود على النحو الأمثل والحد من التفاوت

وتُفضي النظم المستقلة ذاتيا إلى تحقيق التسارع والتفاخر واختيار المسارات بشكل أكثر اتساقا من السائق البشري، ووفقا لمحاكاة مختبر الطاقة المتجددة الوطني، فإن الشاحنات المستقلة ذاتيا التي تُطلِق باللوقود يمكن أن تقلل استهلاك الوقود بنسبة 4 إلى 10 في المائة في سرعة الطرق السريعة، وبالنسبة لعمليات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات، فإن هذا الاتساق يترجم إلى فترات وصول يمكن التنبؤ بها، علاوة على ذلك، يمكن أن تعدل المركبات الفضائية سرعة وطرقها على أساس ديناميكي على بيانات السير.

التكامل مع آلية التخزين

إن كامل إمكانات المركبات المستقلة غير مقفلة عندما تدمج مباشرة مع رصيفات التحميل الآلية ونظم إدارة المستودعات، يمكن للشاحنات المستقلة أن تبلغ وقت وصولها إلى نظام إدارة ساحة المستودعات، الذي يحفز على البدء في عملية التعبئة المسبقة للآلات، ويضع جدولاً لكشفها، وهذا المصافحة بين المركبات والمرافق تلغي برنامج الانتظار البشري الذي يتسبب عادة في تأخيرات شركة جيت في المستودعات.

تحسين السلامة

ويتسبب الخطأ البشري في أكثر من 90 في المائة من حوادث الطرق السريعة، إذ أن المركبات المستقلة ذاتيا، التي تشمل أجهزة الاستشعار من 360 درجة، وفترات الرد السريع، ولا أي صرف للصرف، يمكن أن تقلل معدلات الحوادث بدرجة كبيرة، وبالنسبة لسوقيات النقل المشترك، يعني ذلك انخفاض عدد الحمولات المفقودة، وانخفاض الأضرار الناجمة عن الشحنات، وانخفاض أقساط التأمين - كلها تسهم في عملية أكثر قابلية للتنبؤ وأقل تكلفة.

دور الطائرات العمودية في دعم تنفيذ تكنولوجيا المعلومات

آخر ميل في الإزدحام الحضري

(ب) الطائرات التي لا يمكن أن تمضي بسرعة: مراكز المدن المكتظة، ومخيمات الكلية، والمتنزهات الصناعية ذات الطرق الضيقة، وبالنسبة لتصورات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات التي تشمل عناصر صغيرة عالية القيمة، يمكن للطائرات بدون طيار أن تجتاز حركة المرور على الطرق بشكل كامل، وأن تسلم مباشرة إلى رصيف التحميل أو حتى إلى مجموعة أعمال محددة، وقد قام أمازون برايس إيه وينغ (فرع من آلات ألفابيت) بقطع غيار.

أماكن التطهير من بعد ومن الصعب إلى الشاطئ

وتوجد العديد من محطات التصنيع في المناطق الريفية التي يكون فيها الوصول إلى الطرق محدوداً أو خاضعاً لإغلاق موسمي، ويمكن للطائرات العمودية أن تطير فوق المناطق الخام أو الأنهار أو المناطق التي تعاني من ضعف البنية التحتية للطرق من أجل إيصال عناصر متفرغة، مثلاً، يمكن للطائرة بدون طيار أن تقدم أداة متخصصة أو أن تعوض عن جزء من موقع تعدين أو منصة بحرية في غضون دقائق، مع تجنب الحاجة إلى مستأجرات طائرات الهليكوبتر الباهية أو دفعات متعددة الساعات.

"مخزن "بافيير" في "سكاي

يقترح بعض خبراء السوقيات مفهوم " عوازل المخزون الجوي " - المتواجدة في مراكز المدافن الدقيقة أو حتى فوق المستودعات، جاهزة لإطلاقها في غضون ثوان من بدء تشغيلها، وبخفض المسافة المادية إلى نقطة الاستهلاك، يتقلص هذا النموذج نافذة التسليم من ساعات إلى دقائق ويمكن أيضا استخدام الطائرات العمودية في سرعة التخزين: بدلا من تخزين المخزون في موقع الشاحنات مباشرة.

التكنولوجيات الرئيسية التي تتيح الحصول على خدمات النقل البحري المستقل

ارتشـاء الحسـاس وتصوره

وتعتمد المركبات الآلية والطائرات بدون طيار على مزيج من أجهزة الاستشعار من طراز LiDAR والرادار والكاميرات والمجسات فوق الصوتية لتصور بيئتها، وتوفر شركة LiDAR رسماً عالي الاستبانة للمسح ٣ دال، بينما تكفل الرادار تشغيلها في الضباب أو المطر، أما بالنسبة لتطبيقات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات، فلا بد أن تكون أجهزة الاستشعار قوية بما يكفي لمعالجة رصيفات التحميل المعقدة، وحركة النقل بالحمولات، وظروف المستودعات الدينامية.

الاستخبارات الفنية من أجل تحقيق الاستخدام الأمثل

وتُعدّ خطوط تحديد المواقع التقليدية ثابتة؛ وتحتاج الوكالة إلى تحقيق الاستخدام الأمثل الدينامي، وتنظر محركات تحديد المسارات التي تستخدمها الوكالة الدولية للطاقة الذرية في مئات المتغيرات: وهي حركة تنبأ بها في دقيقة المغادرة بالضبط، وأنماط الطقس، ومواقع وقف الوقود، وحتى أوقات التساؤل عن المستودعات، وتتعلم هذه المحركات باستمرار من الرحلات السابقة، وتحسن الدقة في كل عملية تسليم.

مركبة إلى كل مركبة (V2X)

ويتيح V2X للمركبات المستقلة الاتصال بضوء المرور وعلامات الطرق وغيرها من المركبات، وفي ممر تابع للشركة، يمكن للشاحنات أن تطلب الضوء الأخضر عندما تقترب، بما يكفل وصولها إلى الميناء بالضبط في الوقت المناسب، وبالمثل، يمكن للطائرات بدون طيار أن تتصل بنظم مراقبة الحركة الجوية والمطارات لتجنب نشوب النزاعات، وقد استثمرت إدارة النقل الأمريكية أكثر من 100 مليون دولار في مشاريع تجريبية في إطار نظام V2X، وتبين النتائج المبكرة تحسن في عدد المركبات المجهزة من وقت السفر.

حوسبة آمنة

فالعملية حرجة في نظام التشغيل المشترك، إذ يجب أن تتخذ النظم المستقلة ذاتيا قرارات منقسمة إلى ثانية دون انتظار خادم سحابي.

التكامل مع نظم سلسلة الإمدادات القائمة

(ب) بالنسبة لجميع المركبات المستقلة والطائرات بدون طيار لدعم شركة JIT، لا يمكن تشغيلها كهدف معزول، ويجب أن تدمج مع [(FLT:0]) نظم إدارة النقل ، نظم إدارة الرحلات الجوية [العمليات الميدانية: 3]، [FLMS:4]

وقد بدأ عدد من مقدمي البرامجيات اللوجستية، بما في ذلك اليونيدر الأزرق والأوراكل، إضافة مؤشرات قياسية لدعم تكامل الأسطول المستقل، وقد أظهرت البرامج الرائدة في شركات صناعة السيارات الرئيسية أن إدماج المركبات المضادة للمركبات في النظم القائمة يمكن أن يقلل من وقت استلام الطلبات بنسبة 30 في المائة وأن يزيل الأخطاء اليدوية في إدخال البيانات.

تحليل التكاليف والفوائد للسوقيات المشتركة

إن اعتماد المركبات المستقلة والطائرات بدون طيار ليس رخيصا، إذ أن تكاليف إعادة استخدام الشاحنات ذات المستوى الرابع تتراوح بين 000 50 دولار و 000 100 دولار لكل مركبة، ويمكن أن تتراوح الطائرات الموجهة للسوقيات التجارية بين 000 10 دولار و 000 50 دولار لكل منها، غير أن الوفورات الطويلة الأجل يمكن أن تكون كبيرة.

• Labor costs:] Eliminating driver wages (~70,000 per year per driver in the U.S.) and reducing warehouse labor.
• Fuel savings:] 10-15% تحسيناً من القيادة والفصيلة على الوجه الأمثل.
• Reduced inventory:] JIT systems with higher reliable can reduce safety stock by 20 -30%, freeing up working capital.
• (أ) أقساط التأمين على الملاجئ: المركبات المستقلة ذاتياً لها حوادث أقل؛ وبعض شركات التأمين تعرض خصومات تصل إلى 30 في المائة للأسطول المجهزة بالمركبات.

وقدر تحليل ماكينزي أن الشاحنات الطويلة الأجل المستقلة ذاتيا يمكن أن تقلل التكلفة الإجمالية لكل ميل بنسبة ٣٠-٤٠ في المائة بحلول عام ٢٠٣٠، وبالنسبة للشحنة الأخيرة يمكن أن تنخفض التكلفة لكل طرد إلى أقل من دولار واحد للطرق الحضرية القصيرة، مقارنة ب ٥-١٠ لخدمات حاملي البريد التقليدي، وعند الجمع، يمكن لهذه التكنولوجيات أن تجعل السوقيات للشركة قادرة على البقاء اقتصاديا بالنسبة لمجموعة أوسع من الصناعات، بما في ذلك صناعات صغيرة الحجم.

اعتبارات الرقابة التنظيمية على الأراضي والسلامة

نظام المركبات المستقلة

وقد تم تجزؤ البيئة التنظيمية للشاحنات المستقلة، وفي الولايات المتحدة أصدرت الإدارة الوطنية لسلامة المرور على الطرق السريعة توجيهات طوعية، ولكن لا يوجد إطار اتحادي شامل، وقد وافقت دول مثل ولاية تكساس وأريزونا وفلوريدا على إجراء اختبارات مستقلة للشاحنات على الطرق العامة، بينما تحتاج دول أخرى إلى وجود سائق أمان، ومن الضروري أن توفر نظاميات النقل البحري الدولي على نطاق واسع، ووضع مجموعة موحدة من معايير الأداء وقواعد التشغيل المشتركة بين الولايات.

ويمضي الاتحاد الأوروبي قدما في هذا الصدد، حيث اقترحت المفوضية الأوروبية قانون مركبات آلية في عام 2024 يسمح بعمليات عبر الحدود لشاحنات من المستوى 4، وقد سمحت المملكة المتحدة بالفعل بشاحنات مستقلة على الطرق السريعة دون سائق في سيارة أجرة لممرات معينة.

أنظمة السحب

(اللوجستيات الطائره الطائره الفيدراليه (الولايات المتحدة) الجزء 135 من قواعد التسليم التجاري، حتى عام 2025، منحت القوات الجوية الامريكية عدة إعفاءات لعمليات خارج الخط البصري (BVLOS) التي تعتبر حاسمة بالنسبة لعمليات تسليم الطائرات الصغيرة على مسافات أطول، ولا تزال قاعدة القوات الجوية في تحديد الهوية عن بعد والحدود التشغيلية تشكل لوجستيات الطائرات بدون طيار في الاتحاد الأوروبي، أنشأت وكالة سلامة الطيران التابعة للاتحاد الأوروبي 26

أمن الفضاء الإلكتروني ومخاطر التعبئة

فالمركبات الآلية والطائرات الآلية هي أساسا مراكز بيانات على العجلات، ويمكن أن يعيد الحزمة الإلكترونية الناجحة بعث شاحنة، أو يقطع مكابحها، أو يسرق البضائع، ومنظومات التحصيل الجافعة معرضة للخطر بوجه خاص لأن خط اختطاف واحد يمكن أن يعطل خط إنتاج كامل، ويجب على المصانع أن تنفذ أجهزة تشفير قوية ونظم كشف الاقتحام وقدرات تحديثية فوق الجو.

الأثر البيئي للسوقيات المستقلة

وتخفض سوقيات تكنولوجيا المعلومات بصورة تقليدية النفايات عن طريق خفض المخزون، ولكن انبعاثات النقل لا تزال تشكل تحدياً، ويمكن للمركبات ذاتية التشغيل والطائرات بدون طيار أن تساعد على تقليص البصمة بطرق عدة:

• Electric powertrains:] Many autonomous trucks and drones are being developed as electric vehicles (EVs). Electric AVs produce zero tailpipe emissions and have lower life cycle emissions when charged from renewable sources. Drones are almost exclusively electric.
• ] ترجمة مُؤقتة: ] مقلّد من الخناق، وأقل من الخناق، وأنماط التعجيل الأكثر كفاءة، تخفض استهلاك الوقود حتى في مركبات الاحتراق الداخلية.
• Reduced warehouse energy:] With tighter JIT windows, warehouses can operate smaller climate-controlled areas, cutting energy use for lighting, heating, and cooling.

وقد خلصت دراسة أجرتها جامعة ميتشيغان إلى أن استبدال شاحنة تسليم تقليدية بطائرة غير مجهزة بالكهرباء مستقلة للتسقاطات الأخيرة قد قلل من انبعاثات غازات الدفيئة بنسبة 54 في المائة لكل طرد، وعندما يتم قياس هذه الوفورات على الصعيد الوطني، تكون كبيرة.

التحديات والنظر في المسألة

القيود التكنولوجية

ولا تزال المركبات المستقلة تكافح في ظروف معينة: الأمطار الغزيرة التي تتدهور، والطرق الريفية غير المخصصة، ومناطق البناء، وتواجه الطائرات بدون طيار قيودا على البطاريات - وتستغرق معظم الطائرات التجارية بدون طيار فترة طيران تتراوح بين ٢٠ و ٤٠ دقيقة، وتقصر من مسافة ١٠ إلى ٢٠ ميلا، ويجري تطوير محطات تبادل البطاريات أو الرسوة، ولكن البنية التحتية لم توزع بعد.

القبول العام وتأثير القوة العاملة

ويخشى السائقون والعاملون في مجال التسليم من التشريد الوظيفي، وفي حين أن المركبات المستقلة ستقلل من الطلب على السائقين في الشاحنات الطويلة الأجل، فإن أدوارا جديدة ستنشأ في إدارة الأسطول، والعمل عن بعد، والصيانة، ويجب إدارة الانتقال بعناية ببرامج إعادة التدريب، كما أن القبول العام لا يزال مختلطا؛ وقد تبين من استقصاء أجري في عام 2024 أن 43 في المائة من الأمريكيين هم " قلقون جدا " بشأن تقاسم الطرق مع شاحنات ذاتية.

القدرة على التعافي من الهياكل الأساسية

وتتطلب الشاحنات المستقلة علامات على الممرات ذات المواصفات العالية، والعلامات الثابتة، ورسم الخرائط ذات التعريف العالي، وتحتاج الطائرات العمودية إلى ممرات جوية مخصصة، وأرصفة هبوط في المستودعات، والتكامل مع مراقبة الحركة الجوية القائمة، وتفتقر مراكز اللوجستيات إلى هذه الهياكل الأساسية اليوم، وسيلزم إقامة شراكات بين القطاعين العام والخاص لتمويل عمليات التحديث، لا سيما في المناطق الصناعية التي تتركز فيها عمليات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات.

التوقعات المستقبلية

البرنامجان الرائدان ونشر المواد الكيميائية

وفي السنوات القليلة القادمة، ستعمل شاحنات مستقلة على ممرات طرقية مجهزة جيدا بين مراكز التوزيع الرئيسية - مثل الممر الأول - العاشر بين لوس أنجلوس وفنكس، أو طريق M6 في المملكة المتحدة، وستتوسع الطائرات العمودية إلى ما بعد آخر ميل في المدن لدعم شركة JIT في عموديات محددة: قطع غيار السيارات، واللوازم الطبية، وعناصر الأجهزة الالكترونية.

منتصف المدة )٢٠٢-٢٠٣(: الاعتماد والتكامل على نطاق واسع

ومع نضج الأنظمة وهبوط التكاليف، ستتولّى الشاحنات المستقلة ذاتياً حصة كبيرة من طرق النقل الجوي الإقليمي، وسيتوسع تسليم الطائرات العمودية إلى عمليات BVLOS التي تغطي مناطق العاصمة بأكملها، وستوفر منابر اللوجستيات مساراً " أولاً " حيث تُسند أوامر شركة JIT تلقائياً إلى أجهزة التصوير المتحركة أو الطائرات بدون طيار استناداً إلى الحجم والمسافة والطابع الملحّ.

Long-Term (2032–2040): Full Ecosystem

وسيصبح عدد المركبات ذاتية الصنع والطائرات بدون طيار منتشراً في لوجستيات شركة جي تي تي، وسيؤدي الجمع بين البنية التحتية لل V2X، وشركة AI للشحن، والتكامل غير المستقر مع نظم التصنيع إلى الحد الأدنى من تقلب قيمة التسليم، وستصمم سلاسل الإمداد حول قدرات هذه التكنولوجيات، مما يتيح لمصانع " العطلات " حيث تصل المواد الخام بصورة مستقلة وتشحن السلع النهائية بواسطة طائرة بدون طيار.

خاتمة

إن المركبات والطائرات الآلية المستقلة توفر حلاً مقنعاً لضعف السوقيات التي تقدمها الوكالة الدولية للطاقة الذرية منذ أمد بعيد: عدم القدرة على التنبؤ بالإنسان، إذ إن توفيرها 24/7 عمليات، وتحديد مسارها على الوجه الأمثل، وقرب الأجل الأخير، يمكن لهذه التكنولوجيات أن تحسن بشكل كبير من الموثوقية التي تتطلبها هذه المبادرة، وفي حين أن التحديات الكبيرة لا تزال قائمة في مجالات التنظيم والتكنولوجيا والهياكل الأساسية، فإن المسارات التي تستثمر الآن في برامج نموذجية،