شناسایی انواع سیستم‌های خودران و بررسی کاربرد آن‌ها در بخش‎های مختلف مدیریت آماد و زنجیره تأمین نظامی

لجستیک سال‌به‌سال به‌شدت در حال تغییر است، به‌گونه‌ای که امروزه، با پیشرفت‌های فناوری و در پی آن، ظهور و گسترش رباتیک و وسایل بدون سرنشین شامل پهپادها، خودروهای خودران و ربات‌ها، مدیریت آماد به مرحله‌ای جدید از نوآوری و کارایی وارد شده است. به گفته وزارت دفاع روسیه، انتظار می‌رود تا سال 2025، 30 درصد از کل سخت‌افزار نظامی در نیروهای مسلح روسیه از فناوری رباتیک تشکیل شود (Bogue, 2016). وسایل نقلیه خودران، که با نام‌های خودگردان، خودمختار و بدون سرنشین نیز شناخته می‌شوند وسایلی هستند که با تکیه بر فناوری‌هایی مانند حسگرها، دوربین‌ها و الگوریتم‌های هوش مصنوعی وظایف مختلفی را در محیط‌های پیچیده و پویا، بدون نیاز به کنترل و دخالت انسان، انجام می‌دهند.

در شرایط کنونی، بهره‌گیری از فناوری‌های خودران به‌عنوان راهکاری کارآمد و پایدار می‌تواند به سازمان‌های نظامی در مقابله با چالش‌های موجود در مدیریت لجستیک کمک کند. در این راستا، استفاده از وسایل نقلیه بدون سرنشین در بخش‌های مختلف زنجیره تأمین، از انبارداری و توزیع تا حمل‌ونقل و تحویل، نقش مهمی در کاهش وابستگی به نیروی انسانی، افزایش دقت و سرعت عملیات و بهبود ایمنی دارد (Perussi et al., 2019). لازم به ذکر است که زنجیره تأمین نظامی در تمامی شرایط (صلح، بحران یا جنگ) مأموریت برآورد، تأمین و واگذاری ملزومات سازمان‌های نیروهای مسلح را به‌طور مداوم و مؤثر به عهده دارد (یمینی و همکاران، 1403). مهم‌ترین تفاوت متمایزکننده زنجیره تأمین دفاعی از انواع تجاری آن، هدف و رسالت این زنجیره است. در نوع تجاری، هدف عمده تمامی فعالیت‌ها تحقق سودآوری بیشتر است؛ اما در زنجیره تأمین دفاعی، ایجاد قدرت بازدارندگی با حفظ آمادگی دفاعی نیروهای مسلح است که بسترساز توسعۀ پایدار و ابعاد مختلف امنیت ملی است. از طرف دیگر، یک زنجیره تأمین دفاعی بیش از زنجیره‌های تأمین تجاری، به‌دلیل پیچیدگی و وسعت مأموریتی و محرمانگی بالا در اطلاعات و تجهیزات و سرمایه‌های انسانی، هدف مخاطرات و عدم قطعیت‌های محیطی قرار می‌گیرد (پارسا و همکاران، 1402).

عوامل مختلفی اهمیت استفاده از رباتیک و وسایل خودران را برای سازمان‌های نظامی برجسته‌تر می‌کند. اولاً، یک وسیله نقلیه بدون سرنشین می‌تواند تقریباً در هر محیطی که در معرض خطر انفجار، آتش‌سوزی، سیل یا آلودگی باشد، آزادانه حرکت کند. ثانیاً، این وسایل برای انجام مأموریت‌های مختلف نظامی در مناطق شهری نیز مناسب هستند. همچنین، از بین رفتن آن‌ها در حین عملیات، پیامدهای ناگواری مانند مرگ یا جراحات جدی برای انسان ایجاد نمی‌کند. در نهایت، بهره‌گیری از این فناوری می‌تواند منجر به کاهش وابستگی به نیروی انسانی در نیروهای مسلح سراسر جهان شود. گفته می‌شود که در ارتش کشورهای غربی وسایل خودران زمینی عمدتاً برای پشتیبانی از سربازان در نظر گرفته می‌شوند؛ به‌گونه‌ای که باید توانایی حمل کالا، مهمات و کوله‌پشتی را داشته باشند و مأموریت‌هایی را در هنگام بازگشت از منطقه نبرد انجام دهند. در مقابل، ارتش‌های جنوب غرب آسیا رویکرد متفاوتی اتخاذ کرده‌اند و بر توسعه پلتفرم‌های تسلیحاتی متمرکز هستند که امکان شرکت در جنگ را بدون به‌خطر انداختن جان سربازان فراهم می‌کند (Michalski et al., 2020).

با وجود پیشرفت‌های چشمگیر در حوزه لجستیک و ظهور فناوری‌های خودران، پژوهش‌های محدودی به بررسی جامع انواع وسایل نقلیه خودران، کاربرد‌های آن‌ها در بخش‌های مختلف آمادی و موانع موجود پرداخته‌اند. بنابراین، این پژوهش تلاش دارد با شناسایی و تحلیل انواع وسایل نقلیه خودران و بررسی کاربرد‌های آن‌ها در مدیریت آماد نظامی، این شکاف تحقیقاتی را پوشش دهد و راهکار‌هایی برای به‌کارگیری مؤثر این فناوری ارائه کند.

در این راستا، سؤالات اصلی این پژوهش به‌صورت زیر مطرح می‌شوند:

انواع وسایل نقلیه خودران مورد استفاده در مدیریت آماد نظامی کدام‌اند و چه کاربرد‌هایی در بخش‌های مختلف عملیات آمادی دارند؟

چه چالش‌هایی در مسیر به‌کارگیری فناوری وسایل نقلیه خودران در مدیریت آماد وجود دارد؟

1. پیشینۀ پژوهش

در ادبیات مرتبط با وسایل نقلیه خودران، تمرکز اصلی محققان بر بررسی جنبه‌های فنی، موانع بالقوه، مزایا و کاربرد‌های به‌کارگیری این وسایل است. بااین‌حال، تعداد اندکی از مقالات به معرفی وسایل نقلیه خودران در حوزه آماد پرداخته‌اند که در این بخش مورد بررسی قرار می‌گیرند.

«ارگن»^[1] (2016) در پایان‌نامه خود با عنوان «تجزیه‌وتحلیل سیستم‌های بدون سرنشین در لجستیک نظامی»، به دو کاربرد اصلی سیستم‌های بدون سرنشین در لجستیک نظامی اشاره کرده است. نخست، تحویل محموله‌ها به واحدهای جنگی یا پایگاه‌های نظامی و دوم، تأمین امنیت در برابر تهدیداتی که دارایی‌های لجستیکی نظامی، ازجمله کاروان‌ها، انبارها و تأسیسات حیاتی را هدف قرار می‌دهند. نتایج این تحلیل نشان داد که سیستم‌های بدون سرنشین در لجستیک نظامی مزایای قابل توجهی ازجمله کاهش ریسک و حجم کار سنگین برای پرسنل نظامی، بهبود آگاهی موقعیتی و عملکرد وظایف، کاهش هزینه‌های مربوط به عملیات لجستیکی نظامی و افزایش امنیت دارند (Ergene, 2016).

«جلر و الکساندرسکو»^[2] (2019) در یک مقاله مروری با عنوان «کاربرد‌های سیستم‌های بدون سرنشین در لجستیک نظامی»، کاربرد‌های فعلی و بالقوه سیستم‌های خودمختار در لجستیک نظامی، با تمرکز بر مزایا و مخاطرات آن برای سازمان‌ها و عملیات نظامی را ارائه کرده‌اند. در متن این پژوهش آمده است که وظایف لجستیکی مانند جابه‌جایی مواد، بسته‌بندی، نگهداری، ذخیره‌سازی و کنترل موجودی مستلزم نیروی انسانی زیادی است و اغلب خسته‌کننده و گاهی خطرناک (مانند جابه‌جایی مهمات) است. درحالی‌که سیستم‌های خودمختار می‌توانند نقشی کلیدی در این فرایند‌ها ایفا کنند. علاوه بر انبارداری، این سیستم‌ها در مأموریت‌های نظارتی، نگهبانی، پشتیبانی کاروان‌های نظامی، شناسایی و خنثی‌سازی تهدیدات، تأمین تدارکات، امداد و تخلیه مجروحان، تحویل دارو و معاینات پزشکی از راه دور نیز کاربرد دارند. نتایج این گزارش نشان می‌دهد سیستم‌های خودران نقش مهمی در لجستیک نظامی دارند و استفاده از این فناوری باعث کاهش تلفات انسانی، افزایش ظرفیت و تسریع فرایندهای لجستیکی خواهد شد (Jeler and Alexandrescu, 2019).

«گرین»^[3] (2011) در پایان‌نامه خود با عنوان «آینده کاروان‌های لجستیک زمینی خودران در وزارت دفاع»، بر امنیت کاروان‌های نظامی با استفاده از وسایل نقلیه خودران زمینی تمرکز کرده است. نویسنده اشاره می‌کند که برای انجام مأموریت‌ها در محیط‌های خطرناک و مه‌آلود، برخورداری از قابلیت خودمختاری در وسایل نقلیه ضروری است. این قابلیت نه‌تنها انعطاف‌پذیری و ابتکار عمل فرماندهان را در شرایط متغیر افزایش می‌دهد، بلکه به کاروان‌های خودمختار اجازه می‌دهد با سرعت بیشتر و آرایشی بهینه‌تر در میدان نبرد حرکت کنند و از تهدیداتی مانند مین‌ها و بمب‌های دست‌ساز در امان بمانند. نتایج پایان‌نامه نشان می‌دهند که کاروان‌های لجستیک زمینی خودران می‌توانند موجب افزایش کارایی، کاهش خطرات انسانی و بهبود پاسخ‌گویی در شرایط سخت شوند. همچنین، به چالش‌هایی مانند مسائل امنیتی، قابلیت اطمینان فناوری و نیاز به هماهنگی با سیستم‌های دیگر اشاره دارد. این تحقیق بر لزوم تحقیق و توسعه بیشتر در زمینۀ فناوری‌های خودران و راهکار‌های عملیاتی تأکید می‌کند تا این سیستم‌ها به‌طور مؤثر در عملیات نظامی به‌کار گرفته شوند (Green, 2011).

بوگ (2016) در یک مقاله مروری با عنوان « نقش ربات‌ها در میدان‌های نبرد آینده»،  به بررسی نقش ربات‌ها در میدان‌های نبرد پرداخته است که در حال حاضر توسط ارتش استفاده می‌شوند یا در مرحله توسعه قرار دارند. در این مطالعه، انواع این ربات‌ها همراه با تصاویر ویژگی‌ها و کاربرد‌های آن‌ها، ازجمله نمونه‌های مورد استفاده در ارتش روسیه، معرفی شده‌اند. مقاله نتیجه می‌گیرد که ربات‌ها به‌طور فزاینده‌ای در میدان‌های نبرد نقش مهمی ایفا خواهند کرد. آن‌ها می‌توانند در انجام مأموریت‌های خطرناک، کاهش تلفات انسانی و افزایش کارایی نیروهای نظامی مؤثر باشند. همچنین، چالش‌های فنی، اخلاقی و قانونی مربوط به استفاده از ربات‌های جنگی باید مورد توجه قرار گیرند (Bogue, 2016).

براساس گزارش تحقیقاتی «وچرین»^[4] و همکاران (2020) با عنوان «هوش مصنوعی و یادگیری ماشین برای وسایل نقلیه نظامی خودران» که در مرکز تحقیق و توسعه مهندسی ارتش ایالات‌متحده انجام شده است وسایل نقلیه خودران براساس سطوح مختلف خودمختاری طبقه‌بندی می‌شوند. در پیشرفته‌ترین سطح، این وسایل قادر به عملکرد کاملاً خودمختار بدون دخالت انسان هستند و در حال حاضر توسعه و آزمایش آن‌ها ادامه دارد. بااین‌حال، دستیابی به خودمختاری کامل در وسایل نظامی همچنان چالش‌برانگیز است؛ زیرا تفاوت‌هایی اساسی میان خودروهای خودران نظامی و غیرنظامی وجود دارد. مهم‌ترین این تفاوت‌ها شامل اجرای عملیات در مسیرهای خارج از جاده، زمین‌های ناشناخته و نیاز به مسیریابی مجدد در فضاهای باز است. محیط نظامی به الگوریتم‌های پیشرفته‌تر و آگاهی محیطی بیشتری نسبت به کاربرد‌های غیرنظامی نیاز دارد. به‌طور خاص، شناسایی ویژگی‌های زمین، تشخیص مسیرهای غیرقابل عبور، تعیین مسیرهای جایگزین، مسیریابی مجدد و کنترل بهینه وسیله نقلیه در شرایط دشواری مانند یخ، برف و گِل باید در نظر گرفته شود. نتایج نشان می‌دهد که برخی از چالش‌ها را می‌توان توسط الگوریتم‌های یادگیری ماشین و هوش مصنوعی برطرف کرد (Vecherin et al., 2020).

«ویلمز»^[5] (2021) در فصل «درک تأثیرات وسایل نقلیه خودران در لجستیک» در کتابی با عنوان «تحول دیجیتال لجستیک»، به بررسی تأثیرات وسایل نقلیه خودران در حمل‌ونقل بار و مدیریت مواد در لجستیک پرداخته است. در بخش نتایج این پژوهش، چهار مزیت عمده شامل ایمنی، صرفه‌جویی در انرژی، انعطاف‌پذیری و قابلیت‌های حمل‌ونقل برای استفاده از وسایل خودران زمینی مطرح شده است. همچنین، چالش‌های اصلی این فناوری شامل هزینه‌های اولیه زیرساخت و راه‌اندازی، امنیت سایبری، نگهداری داده‌ها، قابلیت همکاری و پیاده‌سازی نقشه راه در بهره‌برداری از آن‌ها بیان شده است (Willems, 2021).

پروسی و همکاران (2019) در یک مقاله علمی-پژوهشی با عنوان «زنجیره تأمین 0/4: وسایل نقلیه و تجهیزات خودمختار برای پاسخ‌گویی به تقاضا»، انواع تجهیزات و وسایل نقلیه خودران مورد استفاده در صنایع، انبارها، حمل‌ونقل و تحویل محصول را از جنبه‌های مختلفی ازجمله هزینه نگهداری، امنیت، بهره‌برداری، مدیریت محصول، زمان تحویل و پایداری تجزیه‌وتحلیل کردند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که برای عملیات در صنایع و انبارها وسیله نقلیه هدایت‌شونده خودکار بهترین گزینه است؛ زیرا یک روش منعطف و ایمن برای جابه‌جایی کالا‌ها و محصولات در مکان‌های کوچک ارائه می‌دهد. علاوه بر این، این تجهیزات می‌توانند به سازمان‌دِهی و کنترل موجودی‌ها کمک کنند. برای حمل مقادیر زیادی اقلام در مسافت‌های طولانی با هزینه کم و خطر تصادف اندک وسیله نقلیه انتخابی قطار خودران است. در نهایت، برای تحویل محصول به مشتری، بهترین وسیله شناسایی‌شده، پهپاد است. اگرچه این گزینه ممکن است در برخی موارد دور از واقعیت به نظر برسد (Perussi et al., 2019).

میکالسکی و نوواکوسکی (2020) در یک مقاله مروری با عنوان «استفاده از وسایل نقلیه بدون سرنشین برای مقاصد لجستیک نظامی»، به بررسی وضعیت و روند فعلی توسعه فناوری وسایل نقلیه بدون سرنشین نظامی پرداخته‌اند. در این پژوهش، راهکار‌هایی برای استفاده از وسایل نقلیه زمینی بدون سرنشین در مأموریت‌های نظامی ارائه شده است و همچنین، چندین پروژه جهانی که از این فناوری بهره می‌برند، مانند کشورهای اروپایی و ایالات‌متحده، معرفی شده‌اند. نتایج این مقاله نشان می‌دهد استفاده از انواع وسایل نقلیه خودران در لجستیک نظامی می‌تواند به بهبود عملیات نظامی، کاهش خطرات انسانی و افزایش کارایی در مدیریت کالا، انبارها و زیرساخت‌های حساس کمک کند (Michalski et al., 2020). در ادامه، مطالعات موجود در ادبیات به سه دسته تقسیم شده و بررسی می‌شوند.

• وسایل نقلیه خودران زمینی و ربات‌ها

محققان معتقدند که وسایل نقلیه خودران زمینی نقش مهمی در تحول دیجیتال صنعت لجستیک ایفا خواهند کرد. این وسایل می‌توانند خطای انسانی را حذف کرده و رانندگی دقیق و قابل اعتمادی ارائه دهند. علاوه بر این، امکان نظارت مداوم بر کالا‌ها و وسایل نقلیه را فراهم کرده و باعث کاهش فرسودگی وسایل نقلیه، مصرف سوخت و هزینه‌های نیروی کار می‌شوند. آن‌ها با استفاده از حسگرهای ثابت و متحرک، نقشه‌برداری داده‌ها و پردازش اطلاعات، مدل دقیقی از محیط اطراف خود ایجاد می‌کنند. این مدل، حرکات احتمالی تمام اجسام را پیش‌بینی کرده و به‌وسیله نقلیه امکان برنامه‌ریزی مستقل مسیر را می‌دهد. برای دستیابی به این سطح از خودمختاری، نیاز به اتوماسیون سطح ۴ است، یعنی وسیله نقلیه باید کاملاً قادر به حرکت در محیط‌های پیچیده و ناشناخته باشد (Willems, 2021).

به‌کارگیری ربات‌ها و وسایل نقلیه زمینی خودران به‌دلیل انعطاف‌پذیری، ایمنی، قابلیت اطمینان و بهره‌وری بالا در صنایع مختلف رایج شده است (Fazlollahtabar et al., 2015). جابه‌جایی مواد، بخش حیاتی در سایت‌های تولید و توزیع محسوب می‌شود. امروزه انواع مختلفی از وسایل نقلیه خودران در کارخانه‌ها، انبارها و مراکز توزیع برای بهبود کارایی این فرایند به‌کار گرفته می‌شوند. این فناوری یکی از پیشرفته‌ترین کاربرد‌های وسایل خودران در لجستیک درونی است.

در عملیات لجستیکی محیط‌های بسته مانند مراکز تولید و انبار وسایل نقلیه هدایت‌شونده خودکار^[6] به‌طور گسترده استفاده می‌شوند. این وسایل با وسایل نقلیه خودران تفاوت‌هایی دارند و معمولاً در مسیرهای از پیش تعیین‌شده حرکت می‌کنند. برای هدایت آن‌ها از فناوری‌هایی مانند نوارهای مغناطیسی، لیزر، میخ‌های مغناطیسی در کف محیط، سیستم‌های الکترومغناطیسی و سایر روش‌های ناوبری استفاده می‌شود (Lagorio-Chafkin, 2014). در انبار وسایل نقلیه هدایت‌شونده خودکار مسئول وارد کردن اقلام ورودی و آماده‌سازی خروجی‌ها از طریق عملیات لجستیکی تخلیه، ذخیره‌سازی، چیدمان، تثبیت، برچسب‌گذاری و بارگیری هستند. با پیشرفت‌های اخیر در حوزه هوش مصنوعی و رباتیک، این وظایف به‌صورت جزئی یا کاملاً خودکار انجام می‌شوند (Galar et al., 2020). به‌طورکلی وسایل نقلیه هدایت‌شونده خودکار برای انجام وظایف مشخص در محیط‌های کنترل‌شده به‌کار می‌روند، درحالی‌که وسایل خودران با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته‌تر، انعطاف‌پذیری بیشتری دارند و قادر به فعالیت در شرایط متنوع‌تر، ازجمله جاده‌های عمومی، هستند. این وسایل در مقایسه با اپراتورهای انسانی، توانایی بیشتری در حمل اقلام با اندازه، شکل وزن، حجم و خواص مکانیکی مختلف دارند که یکی از مزایای اصلی آن‌ها محسوب می‌شود. از نظر فناوری‌های به‌کاررفته در وسایل نقلیه خودران، این سیستم‌ها معمولاً متناسب با شرایط محیطی خاص و وظایفی که به آن‌ها محول می‌شود، طراحی می‌شوند (Willems, 2021). در ادامه، چند نمونه واقعی از وسایل نقلیه زمینی بدون سرنشین و ربات‌هایی که توسط ارتش کشورهای مختلف برای پشتیبانی و لجستیک نظامی درحالِ‌توسعه یا بهره‌برداری هستند، معرفی شده است.

اولین مورد، «هوریبا میرا وایکینگ»^[7] است که توسط کشور انگلیس ساخته شده است (شکل1). این وسیله برد عملیاتی 200 کیلومتر را با موتور دیزلی طی می‌کند و مجهز به درایو هیبریدی است که امکان حرکت در مسافت 20 کیلومتری را با استفاده از درایو الکتریکی برای عملکرد بی‌صدا نیز فراهم می‌کند. این دستگاه قادر است تا 800 کیلوگرم کالا را حمل کند و برای حرکت در زمین‌های چالش‌برانگیز و آسفالت و همچنین در جاده تا سرعت 50 کیلومتر در ساعت طراحی شده است. این پروژه با هدف توسعه و آزمایش میدانی عملیاتی سیستم‌های تأمین مجدد لجستیک مستقل راه‌اندازی شد (Mohacsi, 2024).

شکل 1: وسیله نقلیه بدون سرنشین هوریبا میرا وایکینگ

نمونه دیگر، «راین متال میژن مستر»^[8] است که قرار است توانایی‌های رزمی سربازان خط مقدم را افزایش دهد (شکل 2). این وسیله توسط کشور آلمان و با هدف انجام مأموریت‌های مختلف ازجمله پشتیبانی لجستیکی، شناسایی و نظارت در عملیات نظامی طراحی شده است. این وسیله دارای بسته باتری لیتیومی است که اجازه می‌دهد به‌طور مداوم به مدت 8 ساعت با سرعت 30 کیلومتر در ساعت کار کند و حداکثر 600 کیلوگرم بار را حمل کند (Michalski et al., 2020).

شکل 2: وسیله نقلیه بدون سرنشین راین متال میژن مستر

سامانه بی‌سرنشین زمینی مدولار «دِمِس»^[9] ساخت کشور استونی است که برای پشتیبانی از نیروها با حمل هر باری که یک سرباز معمولاً حمل می‌کند، طراحی شده است (شکل 3). این پلتفرم کنترل از راه دور، با ظرفیت حمل ۷۵۰ کیلوگرم، از یک سامانه هیبریدی شامل موتورهای دیزلی و الکتریکی نیرو می‌گیرد. برای تثبیت بار، به انواع مختلفی از اتصالات و مهارها مجهز شده است. این وسیله بدون سرنشین می‌تواند تا ۱۰ ساعت به حرکت ادامه دهد که از این مدت، حدود ۹۰ دقیقه را می‌تواند در حالت بی‌صدا و تنها با استفاده از نیروی الکتریکی طی کند. حداکثر سرعت آن ۳۵ کیلومتر در ساعت بوده و برد مسافتی آن بسته به شرایط محیطی متغیر است. کنترل این وسیله از طریق اپراتور و به‌وسیله ارتباط رادیویی، همراه با سنسورها و سامانه سلاح انجام می‌شود (Michalski et al., 2020).

شکل 3: وسیله نقلیه بدون سرنشین دمس

ارتش ایالات‌متحده برنامه «اسمِت»^[10] را توسعه داده است که بر طراحی ربات‌هایی برای پشتیبانی نیروها متمرکز است. این ربات‌ها وظایفی مانند حمل سلاح، مهمات، غذا و تجهیزات ضروری را بر عهده دارند و همچنین در شناسایی و حذف موانع مسیر مورد استفاده قرار می‌گیرند (شکل 4). گفته می‌شود این وسیله نقلیه می‌تواند بارهایی با وزن 450 کیلوگرم را حمل کند که معادل چهار کوله‌پشتی نظامی آمریکایی، شش جعبه جیره غذایی و چهار کپسول آب است. برد مسافت در زمان حمل حداکثر بار 100 کیلومتر است و 72 ساعت امکان خدمت‌دهی دارد. این وسیله نقلیه می‌تواند به‌طور بالقوه عمل شناسایی الکترونیکی و خنثی‌سازی مواد منفجره دست‌ساز را انجام دهد (Cox, 2020).

نمونه دیگر، ربات BigDog ساخت شرکت آمریکایی Boston Dynamics است (شکل 5). در این ربات هر پا دارای چهار محرک است، دو تا برای مفصل ران و یکی برای مفاصل زانو و مچ پا که آن را قادر به عبور از زمین‌های دشوار، دویدن با سرعت 4/6 کیلومتر در ساعت، حمل 150 کیلوگرم بار و بالا رفتن از شیب 35 درجه می‌کند. BigDog درواقع به‌جای چرخ، از چهار پایه برای حرکت استفاده می‌کند که به آن اجازه می‌دهد در سطوحی که برای چرخ‌ها دشوار است، حرکت کند. در سال 2015، این پروژه به‌دلیل داشتن موتور بنزینی و پر سروصدا در میدان جنگ و هزینه‌های بالا، متوقف شد. پس از آن یک ربات تمام الکتریکی مشابه دیگر با نام Spot توسط این شرکت ساخته شد که بسیار بی‌صداتر بود؛ اما
تنها می‌توانست 18 کیلوگرم را حمل کند. این پروژه نیز متوقف شده است (Bogue, 2016).

شکل 4: وسیله نقلیه بدون سرنشین اسمت

 شکل 5: ربات BigDog

لازم به ذکر است که جهاد خودکفایی نیروی زمینی محوری ارتش جمهوری اسلامی ایران نیز طی سال‌های اخیر با استفاده از فناوری‌های هوش مصنوعی و رباتیک، به‌سوی طراحی و ساخت خودروهای رزمی بدون سرنشین با نام خودروهای هدایت‌پذیر از دور یا «خهپادها» با کاربرد‌های مختلف حرکت کرده است. سه نمونه از این خودروهای رزمی بدون سرنشین در ادامه به‌طور مختصر توضیح داده می‌شوند (ایران پرس، 1401).

اولین مورد خودروی رباتیک بدون سرنشین «نذیر» است که در دو نوع 4 و 6 چرخ طراحی شده است (شکل 6). این خودرو قادر است در هر نوع زمین با عارضه‌های متفاوت حرکت دوربین است که روی ستون‌های خودرو قرار می‌گیرند. این ربات کارکرد‌های متفاوتی همچون تیربارچی، انهدامی، مین‌افکن و شناسایی دارد. یکی از قابلیت‌های مهم «حیدر-1» امکان شبکه‌محور شدن آن برای اجرای عملیات در هماهنگی با سایر تجهیزات و تسلیحات است. دومین نوع خودرو نظامی حیدر-1 به‌طور ویژه برای حمله به واحدهای زرهی دشمن طراحی شده و مانند یک پهپاد کامیکازه به زیر تانک یا خودروهای زرهی دشمن رفته و با منفجر کردن مهمات منفجره خود در زیر شکم این خودروها که آسیب‌پذیرتر از دیگر نقاط است، آن‌ها را از کار می‌اندازد. مورد سوم، خودروی رزمی بدون سرنشین کاراکال است که از یک سامانه تعلیق مستقل استفاده می‌کند. حداکثر سرعت آن 30 کیلومتر بر ساعت و حداکثر بُرد عملیاتی آن بیش از 500 متر است. این خودروی رباتیک قابلیت حمل سلاح‌های سبک و نیمه‌سنگین را داراست و به سامانه کنترل از راه دور هوشمند و مسافت‌یاب لیزری و سامانه اپتیکی نیز تجهیز شده است. موتور نذیر یک موتور الکتریکی است که به علت بی‌صدا بودن، امکان فعالیت مخفیانه در مناطق عملیاتی را داراست. این وسیله توانایی اجرای مأموریت‌های شناسایی و رزمی را دارد. قدرت حمل بار توسط این خودرو 600 کیلوگرم است. نذیر می‌تواند علاوه بر تسلیحات خود انواع محموله‌های مورد نیاز همچون مهمات، غذا، کمک‌های اولیه پزشکی و بار همراه سربازان را در میدان‌های نبرد جابه‌جا کند. مورد دیگر، خودروی رباتیک هوشمند شبکه‌محور بدون سرنشین حیدر-1 است (ایران پرس، 1401).

شکل 6: خودروی رباتیک بدون سرنشین «نذیر»

• وسایل بدون سرنشین هوایی (پهپاد)

یکی دیگر از وسایل بدون سرنشینی که در سال‌های اخیر توجه محققان را جلب کرده، پهپادها (پرنده‌های هدایت‌پذیر از دور) هستند. قابلیت پرواز این وسایل به آن‌ها امکان می‌دهد به‌سرعت به مناطق دورافتاده و صعب‌العبور دسترسی پیدا کنند. برخلاف وسایل نقلیه زمینی مانند کامیون‌ها و قطارها، پهپادها محدودیت‌های جغرافیایی ندارند و می‌توانند در مواقع اضطراری برای تحویل کالا‌های بشردوستانه، پزشکی یا سایر اقلام حیاتی ظرف چند دقیقه به‌کار گرفته شوند. این ویژگی، آن‌ها را به ابزاری ارزشمند در لجستیک امدادی تبدیل کرده است (Goodchild and Toy, 2018). یکی از نمونه‌های موفق در این حوزه، استارتاپ زیپ‌لاین (Zipline) است که در سال 2020، در جریان مقابله با کووید-19، برای انتقال خون واکسن و تجهیزات پزشکی به مناطق روستایی غنا و رواندا فعالیت داشت. این شرکت همچنین نمونه‌های آزمایش بیماران را از مراکز بهداشتی روستایی جمع‌آوری کرده و با ناوگانی از پهپادها، ظرف کم‌تر از یک ساعت به آزمایشگاه‌های پزشکی در دو شهر بزرگ این کشورها ارسال می‌کرد (Rustici, 2020). تصویر پهپاد این استارتاپ در شکل (7) نشان داده شده است.

شکل 7: پهپاد شرکت زیپ‌لاین در حال خدمت‌رسانی

«بناربیا و کیاماکیا»^[11] (2022) با مرور مقالات در حوزه تحویل گام آخر توسط پهپادها، محدودیت‌ها، چالش‌ها، راه‌حل‌ها و مفاهیم مرتبط با طراحی و مدل‌سازی سیستم‌های آمادی تحویل بسته با کمک پهپادها را بررسی کردند. محققان چالش‌های مربوط به تحویل با پهپاد را به چهار دسته تقسیم کرده‌اند: مسیریابی وسیله حمل‌ونقل برای پهپادها، انتخاب پهپاد مناسب، فرایند شارژ یا تعویض باتری پهپادها با استقرار بهینه ایستگاه‌های شارژ به‌منظور افزایش پوشش منطقه و تصمیمات مرتبط با تخصیص ناوگان (Benarbia and Kyamakya, 2022).

پهپادها در حال حاضر به‌طور گسترده در مأموریت‌های مختلفی مانند نظارت و شناسایی در مأموریت‌های نظامی، عملیات نجات، سنجش از راه دور، اکتشاف، امدادرسانی به بلایای طبیعی، تحقیقات علمی، باستان‌شناسی، فیلم‌برداری و عکس‌برداری، تشخیص و اطفای حریق در جنگل‌ها، سم‌پاشی آفت‌کش‌ها، بررسی‌های ژئوفیزیکی و همچنین در آماد و حمل‌ونقل محموله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند (Galar et al., 2020). برخی از کشورها از پهپادها برای انجام وظایف عمومی مختلف مانند آتش‌نشانی، مأموریت‌های نظامی، پلیس و ... بهره می‌برند. استفاده از پهپادها در صنایع و انجام کارهای خطرناک، به‌ویژه در حوزه بازرسی، نیز در حال افزایش است. به‌عنوان مثال، شرکت راه‌آهن «بی.‌ان‌.اس.‌اف»^[12] استفاده از پهپادها را برای بازرسی ریل‌ها، پل‌ها و پایش کیفیت هوا در اطراف تعمیرگاه‌های راه‌آهن آغاز کرده است. پهپادها با استفاده از دوربین‌ها و حسگرها داده‌ها را ثبت کرده تا ناهنجاری‌ها را شناسایی کرده و پیش‌بینی کنند که کدام بخش‌ها ممکن است دچار مشکل شوند (Gilchrist, 2018).

کاربرد پهپادها در مدیریت آماد تنها به انتقال و تحویل اقلام محدود نمی‌شود، بلکه یکی دیگر از کاربرد‌های آن‌ها در پایش موجودی در بخش انبار است. این پهپادها می‌توانند در انبار حرکت کرده و میزان موجودی فیزیکی اقلام را با اسکن «کدهای کیو.آر»^[13] یا خواندن برچسب‌های RFID ارزیابی کنند. به‌عنوان مثال «وال‌مارت»^[14] از پهپادها برای وارسی موجودی یکی از بزرگ‌ترین مراکز توزیع خود استفاده می‌کند. این پهپادها قادرند کل محوطه 93 هزار متر مربعی وال‌مارت را در یک روز بررسی کنند، درحالی‌که این کار برای انسان یک ماه زمان می‌برد. بنابراین، این فرایند می‌تواند به‌طور روزانه انجام شده و فهرست موجودی به‌طور مستمر به‌روزرسانی شود (Gilchrist, 2018).

• وسایل بدون سرنشین دریایی

علاوه بر وسایل نقلیه خودران زمینی و پهپادها وسایل نقلیه خودران دریایی مانند قایق‌ها و زیردریایی‌های خودران نیز درحالِ‌توسعه و استفاده در کشورهای مختلف هستند. با توجه به این‌که مین‌های آبی تهدید جدی برای حرکت و حمل‌ونقل کشتی‌های جنگی هستند، این وسایل خودران مشابه وسایل نقلیه خودران زمینی می‌توانند به‌طور گسترده برای شناسایی، تجزیه‌وتحلیل، غیرفعال کردن یا حذف مین‌ها به‌کار روند و به بهبود حمل‌ونقل دریایی کمک کنند. زیردریایی‌ها به‌عنوان بازیگران پنهان هر جنگی، قابلیت تغییر نتیجه جنگ را از طریق غافلگیری دشمن دارند، زیرا ازآنجایی‌که در زیر آب عمل می‌کنند، ردیابی آن‌ها بسیار دشوار است. یکی از مشکلات زیردریایی‌ها نیاز به خدمه برای بهره‌برداری است که زیردریایی‌های خودمختار می‌توانند این مشکل را حل کنند (Modanval et al., 2021).

به‌عنوان یک نمونه، پروژه MUNIN یا «ناوبری بدون سرنشین دریایی از طریق اطلاعات در شبکه‌ها»، پروژه‌ای است که از تحقیقات اروپایی در زمینۀ لجستیک دریایی نشئت می‌گیرد و هدف آن به‌روزرسانی ناوگان امروزی به کشتی‌های خودمختار با استفاده از سیستم‌های تصمیم‌گیری خودکار و کنترل از راه دور است. این پروژه همچنین بر بهینه‌سازی محیطی و عملیات تعمیر و نگهداری هوشمند تمرکز دارد (Willems, 2021).

2. روش‌شناسی پژوهش

این تحقیق از نظر هدف، کاربردی و از نظر روش، ترکیبی (کیفی-کمی) است. در بخش کیفی، با مطالعه منابع کتابخانه‌ای و انجام مصاحبه با افراد آگاه به موضوع مورد بررسی، مدل مفهومی تحقیق شناسایی شد (شکل 8). در قدم اول کلیدواژه‌های مرتبط شامل وسایل نقلیه خودران (autonomous vehicles) وسایل نقلیه خودران زمینی (autonomous ground vehicles) وسایل نقلیه بدون سرنشین (unmanned vehicles) وسایل نقلیه بدون سرنشین هوایی (unmanned aerial vehicles) یا پهپاد (drone)، هوشمند (smart و intelligent) و مدیریت آماد (logistics management) در پایگاه‌های اطلاعاتی اسکوپوس (Scopus) و گوگل اسکالر (Google Scholar) جست‌وجو شد و 34 منبع انگلیسی شامل مقالات مروری، پژوهشی، کنفرانسی و کتب به نمایش درآمد. پس از مرتب‌سازی مقالات براساس سال انتشار، با بررسی عناوین و چکیده‌ها، مقالات مرتبط و دلخواه برای مطالعه عمیق و نکته‌برداری گردآوری شدند. لازم به ذکر است که برای پیدا کردن منابع فارسی، کلیدواژه‌های مذکور در پایگاه‌های اطلاعاتی سیویلیکا (Civilica) و بانک اطلاعات نشریات کشور (Magiran) جست‌وجو شدند.

3. یافته‌های پژوهش

نتایج بخش کیفی تحقیق درخصوص شناسایی عوامل و سنجه‌های مدل در قالب جدول (1) دسته‌بندی شده است.

جدول 1: اطلاعات به‌دست‌آمده از بخش کیفی

در فاز دوم انجام تحقیق (کمی)، با توجه به داده‌های به‌دست‌آمده از فاز قبلی، پرسش‌نامه مناسبی طراحی گردید و در اختیار 16 نفر از خبرگان قرار گرفت. این افراد شامل اساتید و کارشناسان حوزه آماد و پشتیبانی هستند که دارای تجربه و دانش عمیق در این حوزه هستند. با توجه به ماهیت تحقیق، این تعداد برای تحلیل و استخراج نتایج معتبر از دیدگاه خبرگان کافی در نظر گرفته شده است. اطلاعات جمعیت شناختی پاسخ‌دهندگان به پرسش‌نامه در جدول (2) نشان داده شده است.

جدول 2: اطلاعات جمعیت شناختی پاسخ‌دهندگان

در این پژوهش، به‌منظور اعتبارسنجی و برازش مدل تحقیق، از تحلیل عاملی تأییدی با استفاده از مدل‌سازی معادلات ساختاری در نرم‌افزار Smart PLS انجام شده است. در گام نخست، قابلیت اطمینان سنجه‌های مدل بررسی شده که نتایج نشان می‌دهد همه بارهای عاملی بالا‌تر از مقدار 4/0 است. علاوه بر این، برای ارزیابی پایایی سازه‌ها، ضریب «آلفای کرونباخ»^[15] نیز محاسبه شده است که نتایج آن در جدول (3) ارائه شده است.

جدول 3: نتایج پایایی مدل براساس ضریب آلفای کرونباخ

در گام بعد، روایی هم‌گرایی سازه‌های مدل اندازه‌گیری براساس معیار واریانس استخراج شده بررسی می‌شود. برای تأیید این روایی مقدار AVE باید بیش از 5/0 باشد تا نیازی به حذف هیچ سنجه‌ای نباشد. نتایج این بررسی به شرح جدول (4) است.

 جدول 4: نتایج روایی-هم‌گرایی مدل براساس معیار واریانس استخراج شده

براساس نتایج به‌دست‌آمده، پایایی و روایی مدل پیشنهادی تأیید شده است. برای بررسی مدل ساختاری، دو معیار ضریب تعیین (R2) و شاخص قدرت پیش‌بینی مدل یا شاخص استون-گیسر (Q2) محاسبه شده است. نتایج این شاخص‌ها مدل ساختاری را تأیید می‌کند. مقادیر محاسبه شده در جدول (5) آمده است.

جدول 5: نتایج معیار‌های مدل ساختاری

در گام آخر، مقدار معناداری (t-value) برای عناصر مدل محاسبه شد. نتایج نشان می‌دهد که مطابق جدول (6)، تمامی مقادیر بزرگ‌تر از 96/1 هستند. بنابراین، مدل پیشنهادی در زمینۀ تأثیر وسایل نقلیه خودران بر مدیریت آماد تأیید می‌شود.

جدول 6: نتایج حاصله از مدل

4. تجزیه‌وتحلیل داده‌ها

تجزیه‌وتحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده از طریق بررسی پیشینه تحقیق و پرسش‌نامه نشان می‌دهد که انواع مختلفی از وسایل نقلیه خودران وجود دارند که در حوزه‌های مختلف آماد نقش مؤثری ایفا کرده و می‌توانند به بهینه‌سازی فرایندهای لجستیکی و کاهش وابستگی به نیروی انسانی کمک کنند. برخی از مهم‌ترین این وسایل عبارت‌اند از: خودروهای خودران، ربات‌های انسان‌نما وسایل نقلیه باربر، ربات‌های حمل مجروحین، ربات‌های زیرآبی، پهپادها، قایق‌های خودران و زیردریایی‌های بدون سرنشین. کاربرد این وسایل در وظایف لجستیکی، بسته به محیط عملیاتی، متنوع است. در فضای بسته، مانند انبارها و مراکز تولید، این وسایل در جابه‌جایی اقلام (ازجمله مهمات و مواد منفجره)، بسته‌بندی، تعمیر و نگهداری، چینش، ذخیره‌سازی و کنترل موجودی نقش مؤثری ایفا می‌کنند. در فضای باز نیز می‌توان از آن‌ها در فعالیت‌های نظارتی، ازجمله پایش دارایی‌های حیاتی (مانند انبارها، خطوط لوله، خطوط برق و مسیرهای استراتژیک)، نگهبانی و همراهی کاروان‌های نظامی، شناسایی تهدیدات و در صورت امکان، خنثی‌سازی خطرات احتمالی برای کاروان‌های لجستیکی بهره برد. علاوه بر این، این وسایل در تأمین مایحتاج نیروها، مکان‌یابی و عملیات امدادرسانی مانند انتقال مجروحان، تحویل دارو و انجام معاینات پزشکی نیز کاربرد دارند. همچنین می‌توان نتیجه گرفت که در حوزه لجستیک نظامی، ربات‌های حمل بار، تخلیه پزشکی و ربات‌های کوچک کنترل‌شونده از راه دور که برای نظارت، مکان‌یابی و بررسی اشیایی مانند بمب‌ها به‌کار گرفته می‌شوند، ازجمله رایج‌ترین انواع مورد استفاده هستند. کاربرد وسایل نقلیه خودران و هدایت‌پذیر در مدیریت آماد در جدول (7) نشان داده شده است.

 جدول 7: نتایج تحقیق

لازم به ذکر است با وجود مزایا و کاربرد وسایل خودران و بدون سرنشین در مدیریت آماد، استفاده از این فناوری و توسعه آن با چالش‌هایی مواجه است که مهم‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر می‌شود:

امنیت داده‌ها و اطلاعات یکی از حیاتی‌ترین چالش‌ها برای ایجاد یک اکوسیستم حمل‌ونقل ایمن است. بنابراین، فضای سایبری و شبکه وسایل نقلیه خودران باید تقریباً در هر شرایطی تحت کنترل باشد تا نه‌تنها از نفوذ و ویروس‌ها جلوگیری شود، بلکه از کندی و خرابی وسایل نیز جلوگیری شود.

فقدان یا مغایرت در مقررات بین کشورها در توسعه و استفاده از فناوری وسایل نقلیه خودران و همچنین نگرانی‌های مربوط به حریم خصوصی باعث کاهش سرعت پذیرش این وسایل در سراسر جهان شده است.

وسایل نقلیه خودران زمینی و هوایی هر یک به مسیریابی هوشمندی نیاز دارند که در هرلحظه به‌روزرسانی شود تا وظایف حمل‌ونقل را با توجه به برنامه‌های زمانی اولویت‌بندی کند.

وسایل نقلیه خودران و ربات‌ها باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که با استفاده از حسگرها و سیستم‌های پیشرفته از برخورد با اشیا دیگر جلوگیری شود.

بااین‌حال، چالش‌های پیرامون پذیرش این فناوری قابل حل هستند؛ اما نیازمند سطوح بالایی از سرمایه‌گذاری منابع در زمینۀ فناوری‌های پیشرفته هستند.

5. نتیجه‌گیری و پیشنهاد

این پژوهش با بررسی پیشینه فناوری وسایل نقلیه خودران و انجام مطالعه میدانی، انواع این وسایل و کاربرد‌های آن‌ها را در حوزه آماد و پشتیبانی شناسایی کرده است تا اطلاعات مفیدی را در اختیار پژوهشگران و علاقه‌مندان به این حوزه قرار دهد. نتایج پژوهش نشان می‌دهد که توسعه سیستم‌های خودران، انتخاب وسایل نقلیه خودران مناسب و به‌کارگیری آن‌ها، به‌ویژه در محیط‌های عملیاتی نظامی، تأثیر قابل‌توجهی بر افزایش دقت، سرعت و کارایی عملیات لجستیکی دارد. این فناوری می‌تواند موجب تحول اساسی در فرایندهای مدیریت آماد، ازجمله تأمین و تدارکات، کنترل موجودی، جابه‌جایی اقلام و افراد، نظارت و تأمین امنیت شود و در نهایت، کارآمدی و ایمنی عملیات لجستیکی را بهبود بخشد. علاوه بر این، یکی از مهم‌ترین مزایای استفاده از فناوری رباتیک و وسایل نقلیه بدون سرنشین، کاهش خطر از دست دادن جان انسان در جنگ است، که این امر اهمیت توسعه و به‌کارگیری این فناوری را بیش‌ازپیش نمایان می‌سازد.

به‌منظور پیاده‌سازی این فناوری در بخش‌های مرتبط با آماد و پشتیبانی ارتش جمهوری اسلامی ایران، پیشنهاد‌های زیر ارائه می‌شود:

• سرمایه‌گذاری در بخش تحقیق و توسعه
• همکاری با دانشگاه‌ها، مراکز تحقیقاتی دفاعی و صنایع دانش‌بنیان برای توسعه وسایل نقلیه خودران بومی
• سیاست‌گذاری و ایجاد قوانین مرتبط
• تدوین دستورالعمل‌های استفاده از وسایل خودران در ارتش
• ایجاد مراکز کنترل و فرماندهی مستقل برای نظارت و مدیریت وسایل نقلیه خودران در شرایط اضطراری و عملیاتی
• توسعه پروتکل‌های امنیت سایبری برای جلوگیری از حملات سایبری
• برگزاری دوره‌های آموزشی و توانمندسازی نیروها
• آموزش نیروهای نظامی برای کار با سیستم‌های خودران

پژوهش‌های آینده می‌توانند به بررسی تهدیدات امنیتی در حوزه لجستیک هنگام استفاده از وسایل خودران پرداخته و چالش‌های مرتبط با پیاده‌سازی این فناوری در سامانه آماد و پشتیبانی سازمان‌های نظامی را شناسایی کنند. همچنین، امکان‌سنجی اجرای این فناوری و ارائه راهکار‌های بهینه می‌تواند مسیر تحقیقات در این حوزه را گسترش دهد.

[1]. Ergene

[2]. Jeler and Alexandrescu

[3]. Green

[4]. Vecherin

[5]. Willems

[6]. Automated Guided Vehicle

[7]. Horiba Mira Viking

[8]. Rheinmetall Mission Master

[9]. THEMIS

[10]. SMET (Squad Multipurpose Equipment Transport)

[11]. Benarbia and Kyamakya

[12]. BNSF

[13]. QR code

[14]. Walmart

[15]. Cronbach's alpha