【华体会app官方下载】改变人机关系 工业4.0如何整合这九大技术?

木工雕刻机 | 2021-02-07
本文摘要:波士顿咨询:目前,欧洲、美国和中国的公司都在大力推广和使用工业4.0技术。

波士顿咨询:目前,欧洲、美国和中国的公司都在大力推广和使用工业4.0技术。在未来5-10年间,工业4.0将完全变革产品和生产系统的设计、生产、运营和服务流程。本报告认为,零部件、机器和人员之间的互联互通性日益强化,由此生产系统的速度和效率分别能提高30%和25%,同时大规模自定义也将构建较慢发展。  自工业革命以来,科技进步大幅度推展了工业生产力的发展。

蒸汽机的经常出现给19世纪工业革命获取了人力无法匹敌的物理动能。20世纪初,电力的普及让大规模生产沦为有可能。20世纪70年代,生产自动化技术让工业生产力大幅度提高。然而,此后制造业技术的发展却减慢了脚步,与IT、移动通信和电子商务等划时代的创意比起,近30年工业技术并没获得突破性的进展。

  如今,我们再一步入了第四波工业创意浪潮:工业4.0以9项数字化工业技术为基础的变革(参看图1)。在这次工业转型中,传感器、机器和IT系统将横跨单一企业在整条价值链上融合到一起。这种相互连接的系统(也称作智慧统合感觉控系统)通过标准的互联网协议展开网络,搜集分析涉及数据,预判错误,大大展开自我调整,从而适应环境大大变化的环境。

  工业4.0包括9大支柱技术,其中很多早已应用于在制造业中,但工业4.0将这些技术统合到一起,沦为原始的生产流程,提高效率,进而转变供应商、制造商和消费者之间的关系,以及人与机器之间的关系(参看图2)。  大数据分析  在制造业领域,基于海量数据的分析方兴未艾,但它早已能协助企业优化生产质量、节省能源并改良设备服务。在工业4.0的环境下,对有所不同数据源(生产设备和系统以及企业和客户管理系统等)展开搜集和分析将沦为未来企业展开动态决策的标准配备。

  自动机器人  很多行业制造商早已普遍使用机器人已完成简单的生产任务,但今天的机器人技术则显得更为强劲。它们显得更为灵活性且智能。最后,这些机器人之间不但可以互通网络,更加可以安全性地与人类一起工作,甚至从人类身上自学新的技能。

这些新的机器人不但在性能上远超强今天的工业机器人,更加大大降低了成本。  仿真技术  在工程设计领域,不少公司都使用了3D仿真技术来设计产品的结构和材料。

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未来,仿真技术将在工厂运营中扩展到更加甚广的范围。人们可以用动态数据来仿效还包括机器、产品和人在内的物理世界,将新产品放进虚拟世界的生产环境中。在展开实际生产前,公司可以对这些新产品展开测试和优化,从而增加设备组装调试的时间并提升产品质量。

  水平和横向系统统合  随着工业4.0的发展,公司、部门和职能将沦为更为密切的整体,一条跨越公司的数据网络将让价值链确实构建自动化。  工业物联网  随着物联网时代的来临,更加多的设备,甚至还包括一些半成品,都将装备嵌入式计算技术,并通过标准技术构建网络。预计,身处有所不同地理位置的产品设备将能展开对话和交流,并由中央处理器集中控制。

物联网将构建决策的去中心化,网络设备能展开自动分析和决策,对环境变化展开动态反应。  网络安全  随着工业4.0的来临,原本互相阻隔的设备将以统一协议相互连接,工业系统和生产线将连接成一体。预计,维护关键工业系统和生产线免遭网络安全威胁的市场需求将大幅提高。安全可靠的网络通信以及身份分辨和终端管理系统将显得至关重要。

  云计算  随着工业4.0的来临,更加多与生产涉及的任务必须更好的跨地域和横跨公司的数据共享。与此同时,云技术的性能也不会大大强化,使反应速度超过几毫秒。机器数据和功能将渐渐迁入到云端,更加多的生产系统数据服务也不会应运而生。

未来,检测和掌控生产流程的系统也不会搬云端。一些制造执行系统供应商早已开始获取云端服务解决方案。

  增材生产  随着工业4.0的来临,增材生产将不会普遍地应用于到小批量生产自定义产品上,带给诸如简单或超强轻量的设计等结构优势,高性能、去中心化的增材生产系统将减少产品的物流成本和库存。  增强现实技术  增强现实系统可以在很多方面帮助工人生产,例如通过手执设备挑选出仓库中的配件或发送到修理指令。

这些系统目前还处在实验阶段,但未来这些技术将为工人获取动态信息,协助他们展开动态决策,提高生产流程。例如,未来工人可以装备增强现实眼镜等设备。当他们检查一台设备时,计算机就将故障原因和修理指南发送到工人的眼镜上。另一种应用于是虚拟世界训练系统。

工业4.0可以在有所不同的机器之间搜集和分析数据,可以让生产的速度更加慢、灵活性更加强劲且效率更高,从而提高产品质量并降低生产成本。它将大大提高制造业生产力,进而推展经济转型和产业发展,并改良劳动力就业结构,最后转变公司乃至国家之间的竞争格局。

  工业4.0将为创意的生产制造商、系统供应商和整个地区带给极大机遇。它也不会对那些如期不愿行动的落后者带给威胁。


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