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把握9大技術趨勢 產(chǎn)業(yè)升級不再是難事

2015-12-13 17:15 性質(zhì):轉載 作者:自動化網(wǎng) 來源:自動化網(wǎng)
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波士頓咨詢公司發(fā)布報告介紹了工業(yè)4.0時代的九大技術趨勢,并探討其潛在的技術和經(jīng)濟效益,為制造商和生產(chǎn)設備供應商提供信息。這九大...

  波士頓咨詢公司發(fā)布報告介紹了工業(yè)4.0時代的九大技術趨勢,并探討其潛在的技術和經(jīng)濟效益,為制造商和生產(chǎn)設備供應商提供信息。這九大技術進步已應用于制造業(yè),而隨著工業(yè)4.0的到來,它們將改變生產(chǎn)方式:獨立和優(yōu)化的單元將完全整合為自動化的生產(chǎn)流程,改變供應商、生產(chǎn)商和客戶之間的傳統(tǒng)關系,也改變了人和機器之間的關系。

  一、大數(shù)據(jù)及分析

  基于大數(shù)據(jù)的分析模式最近只在全球制造業(yè)大量出現(xiàn),它的優(yōu)勢在于能夠優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源,提高設備服務。在工業(yè)4.0背景下,將對來自開發(fā)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、企業(yè)與客戶管理系統(tǒng)等不同來源的數(shù)據(jù)進行全面的整合評估,使其成為支持實時決策的標準。例如,德國的半導體制造商英飛凌已經(jīng)采用了將單芯片關聯(lián)的方式,幫助檢測有故障的芯片來提高生產(chǎn)質(zhì)量。

  二、自主式機器人

  許多行業(yè)的生產(chǎn)商長期使用機器人來處理復雜的作業(yè),但機器人卻在不斷進化,甚至可以在更大的實用程序中使用。它們變得更加自主、靈活、合作。最終,它們將與人類并肩合作,并且人類也要向它們學習。這些機器人將花費更少,并且相比于制造業(yè)之前使用的機器人,它們的適用范圍更廣泛。

  在許多行業(yè)中,機器人已經(jīng)被長期使用來處理復雜的任務且仍在不斷發(fā)展。它們正在變得更加自主靈活,最終將學會與人交往,和人類安全地共同工作并向人類學習。這些機器人將價格更低且用處更大,能夠承擔更為復雜的角色。

  例如,顧家家居已經(jīng)使用了歐洲制造商的機器設備。這些機器人是相互連接的,以便他們可以協(xié)同工作,并自動調(diào)整行動,以配合下一個未完成的產(chǎn)品線。高端傳感器和控制單元可保證與人類密切合作。同樣,工業(yè)機器人供應商ABB推出一款有兩支手臂的機器人,它被稱為“玉米”,專門設計用來與人類一起組裝產(chǎn)品(如電子消費品)。計算機視覺技術的應用保證了安全互動和零件識別的實現(xiàn)。

  三、仿真模擬

  在工程階段,運用了3D仿真材料和產(chǎn)品,但在未來,模擬將更廣泛地應用于裝置運轉中。模擬將利用實時數(shù)據(jù),在虛擬模型中反映真實世界,包括機器、產(chǎn)品、人等等,這使得運營商可以在虛擬建模中進行測試和優(yōu)化。例如西門子就開發(fā)出了可以模擬的虛擬機器,從而使加工過程減少了80%。

  四、水平和垂直系統(tǒng)集成

  目前,大多數(shù)的IT系統(tǒng)都沒有被完全整合,公司、供應商和客戶之間聯(lián)系并不密切,從企業(yè)到車間的功能也缺乏完整的一體化。即使是工程本身,從產(chǎn)品到工廠自動化,缺乏完全集成。隨著工業(yè)4.0的到來,公司和部門間將更具凝聚力,數(shù)據(jù)整合網(wǎng)絡的發(fā)展將使價值鏈實現(xiàn)真正的自動化。

  例如,達索系統(tǒng)和云供應商Boostaerospace聯(lián)手為歐洲航空航天和國防工業(yè)建立了一個合作平臺——AirDesign。該平臺可以作為一個工作空間設計和制造業(yè)的合作車間,也可作為一個私有云服務。它負責管理多方之間的交換產(chǎn)品和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的復雜任務。

  五、物聯(lián)網(wǎng)

  如今,只有一些制造商的傳感器和設備進行了聯(lián)網(wǎng)和嵌入式計算,它們通常處于一個垂直化的金字塔中,距離進入總體控制系統(tǒng)的智能化和自動化水平仍有一定距離。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,更多的設備甚至更多的未成品將使用標準技術連接,可以進行現(xiàn)場通信,提供實時響應。

  驅動和控制系統(tǒng)供應商博世力士樂,生產(chǎn)了一種半自動的閥門生產(chǎn)設施,可以分散地分析生產(chǎn)過程。產(chǎn)品通過無線電頻率識別碼進行識別,并且工作站能夠“獲知”每個產(chǎn)品必須執(zhí)行的生產(chǎn)步驟,從而適時地進行特定的操作。

  六、網(wǎng)絡安全

  許多企業(yè)依然依賴于未連接或者脫機的管理和生產(chǎn)系統(tǒng),而到了工業(yè)4.0時代,連接性增強,網(wǎng)絡安全威脅也急劇增加。不過人們可以對整個新框架充滿信心,工業(yè)設備供應商正聯(lián)手同網(wǎng)絡安全公司進行合作和收購。

  七、云計算

  在工業(yè)4.0時代里,更需要跨站點和跨企業(yè)的數(shù)據(jù)共享,與此同時,云技術的性能將提高,只在幾毫秒內(nèi)就能進行反應。其結果是設備數(shù)據(jù)將存儲在云中,生產(chǎn)系統(tǒng)可以提供更多的數(shù)據(jù)驅動服務,許多工業(yè)監(jiān)測和控制處理也將進入云端。

  八、增材制造

  企業(yè)已開始采用增材制造,比如用3D打印生產(chǎn)單個組件。進入工業(yè)4.0,這種增材制造方法將在小批量定制產(chǎn)品的生產(chǎn)中更加廣泛地應用,它可以催生多種復雜而輕巧造型設計。高性能且分散的增材制造系統(tǒng)將減少運輸距離和庫存。例如,航空公司已將增材制造工藝應用于新設計中,既能減輕飛機重量,還能降低鈦等原料的費用。

  九、增強現(xiàn)實

  增強現(xiàn)實技術支持各種服務,比如你可以在倉庫里挑選部件并通過移動設備發(fā)送維修指令。這些系統(tǒng)目前正處于起步階段,未來,企業(yè)將更加廣泛的使用增強現(xiàn)實技術為工人提供實時信息,改進決策和工作程序。目前這種系統(tǒng)已經(jīng)以谷歌眼鏡的形式進入了市場,工人可以透過虛擬現(xiàn)實的眼鏡看到實際的場景。

  另一個應用程序是虛擬培訓。西門子已經(jīng)開發(fā)了一個虛擬工廠操作員培訓模塊,利用增強現(xiàn)實眼鏡,創(chuàng)造了以工廠人員處理突發(fā)事件的數(shù)據(jù)為基礎的3D環(huán)境。

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