9 trendy w technologii internetowej związane z erą Przemysłu 4.0
Przedruk z China Gongkong 14 grudnia 2015 r.:
Boston Consulting Group opublikowała raport, który wprowadził dziewięć trendów technologicznych w erze Przemysłu 4.0 i zbadał ich potencjalne korzyści techniczne i ekonomiczne. Te dziewięć osiągnięć technologicznych zostało zastosowanych w produkcji, a wraz z pojawieniem się Przemysłu 4.0 zmieni sposób produkcji: niezależne i zoptymalizowane ogniwa zostaną w pełni zintegrowane ze zautomatyzowanymi procesami produkcyjnymi, zmieniając relacje między dostawcami, producentami i klientami. Tradycyjne relacje zmieniły również relacje między ludźmi a maszynami.
1. Duże zbiory danych i analizy
Oparty na dużych zbiorach danych model analityczny komputerów przemysłowych dopiero niedawno pojawił się w globalnym przemyśle wytwórczym w dużych ilościach. Jego zalety polegają na możliwości optymalizacji jakości produktu, oszczędzania energii i ulepszania usług sprzętowych. W kontekście Przemysłu 4.0 dane z różnych źródeł, takich jak systemy programistyczne, systemy produkcyjne, systemy zarządzania przedsiębiorstwem i klientami, będą oceniane kompleksowo, co czyni je standardem wspierającym podejmowanie decyzji w czasie rzeczywistym. Na przykład niemiecki producent półprzewodników Infineon przyjął metodę korelacji pojedynczych chipów, aby pomóc w wykrywaniu wadliwych chipów w celu poprawy jakości produkcji.
2. Autonomiczne roboty
Producenci w wielu branżach od dawna używają robotów do obsługi złożonych zadań, ale roboty stale się rozwijają i mogą być nawet wykorzystywane w większych przedsiębiorstwach użyteczności publicznej. Stają się bardziej autonomiczne, elastyczne i kooperatywne. Ostatecznie będą pracować ramię w ramię z ludźmi, a ludzie będą się od nich uczyć. Roboty te będą kosztować mniej i mieć szerszy zakres zastosowań niż roboty wcześniej używane w produkcji.
W wielu branżach roboty od dawna są wykorzystywane do obsługi złożonych zadań i wciąż ewoluują. Stają się coraz bardziej autonomiczne i elastyczne, a w końcu nauczą się wchodzić w interakcje, bezpiecznie pracować z ludźmi i uczyć się od nich. Roboty te będą tańsze i bardziej użyteczne, zdolne do przyjmowania bardziej złożonych ról.
Na przykład Gujia Home Furnishing wykorzystuje już maszyny i urządzenia europejskich producentów. Roboty są ze sobą połączone, dzięki czemu mogą ze sobą współpracować i automatycznie dostosowywać swoje działania do następnej niedokończonej linii produktów. Wysokiej klasy czujniki i jednostki sterujące gwarantują ścisłą współpracę z ludźmi. Podobnie, dostawca robotyki przemysłowej ABB wprowadził na rynek dwuramiennego robota, nazwanego "kukurydzą", specjalnie zaprojektowanego do montażu produktów (takich jak elektronika użytkowa) obok ludzi. Zastosowanie technologii widzenia komputerowego gwarantuje realizację bezpiecznej interakcji i identyfikacji części.
3. Symulacja
W fazie inżynieryjnej zastosowano symulację 3D materiałów i produktów, ale w przyszłości symulacja będzie szerzej stosowana w pracy zakładu. Symulacje wykorzystają dane w czasie rzeczywistym do odzwierciedlenia rzeczywistego świata w modelach wirtualnych, w tym maszynach, produktach, ludziach i innych, umożliwiając operatorom testowanie i optymalizację w modelowaniu wirtualnym. Na przykład Siemens opracował maszyny wirtualne, które można symulować, redukując procesy obróbki o 80 procent.
4. Pozioma i pionowa integracja systemu
Obecnie większość systemów informatycznych nie jest w pełni zintegrowana, połączenie między firmami, dostawcami i klientami nie jest bliskie, a funkcje od przedsiębiorstwa do warsztatu nie są w pełni zintegrowane. Nawet sama inżynieria, od produktu po automatyzację fabryki, nie jest w pełni zintegrowana. Wraz z pojawieniem się Przemysłu 4.0 nastąpi większa spójność między firmami i działami, a rozwój sieci integracji danych umożliwi prawdziwą automatyzację łańcucha wartości.
Na przykład Dassault Systèmes i dostawca usług w chmurze BoostAeroSpace połączyli siły, aby stworzyć AirDesign, platformę współpracy dla europejskiego przemysłu lotniczego i obronnego. Platforma może być wykorzystywana jako warsztat współpracy w zakresie projektowania i produkcji przestrzeni roboczej lub jako usługa chmury prywatnej. Odpowiada za złożone zadanie zarządzania wymianą danych produktowych i produkcyjnych między wieloma stronami.
5. Internet rzeczy
Obecnie istnieje tylko kilku producentów czujników i urządzeń z komputerami sieciowymi i wbudowanymi, często w pionowej piramidzie, wciąż w pewnej odległości od wejścia na poziom inteligencji i automatyzacji w ogólnym systemie sterowania. Wraz z rozwojem branży IoT coraz więcej urządzeń i jeszcze więcej niedokończonych produktów będzie połączonych przy użyciu standardowych technologii, które mogą komunikować się w terenie i zapewniać odpowiedzi w czasie rzeczywistym.
Dostawca systemów napędowych i sterowania Bosch Rexroth wyprodukował półautomatyczny zakład produkcji zaworów, który może analizować proces produkcyjny w sposób zdecentralizowany. Produkty są identyfikowane za pomocą kodów identyfikacji radiowej, a stacje robocze są w stanie "poznać" etapy produkcji, które każdy produkt musi wykonać, aby wykonać określone operacje we właściwym czasie.
6. Bezpieczeństwo sieci
Wiele firm nadal polega na niepołączonych lub offline systemach zarządzania i produkcji, a w dobie Przemysłu 4.0 łączność wzrosła, a zagrożenia cyberbezpieczeństwa dramatycznie wzrosły. Można jednak mieć zaufanie do zupełnie nowych ram, w których dostawcy sprzętu przemysłowego łączą siły, aby współpracować i przejmować firmy zajmujące się cyberbezpieczeństwem.
Siedem, przetwarzanie w chmurze
W dobie Przemysłu 4.0 udostępnianie danych między witrynami i przedsiębiorstwami jest bardziej konieczne, a jednocześnie wydajność technologii chmury wzrośnie, a reakcja będzie możliwa tylko w ciągu milisekund. W rezultacie dane dotyczące sprzętu będą przechowywane w chmurze, systemy produkcyjne mogą świadczyć więcej usług opartych na danych, a wiele przemysłowych procesów monitorowania i kontroli również trafi do chmury.
8. Produkcja dodatków
Firmy już przyjmują produkcję dodatków, taką jak drukowanie 3D poszczególnych komponentów. Wchodząc w Przemysł 4.0, ta metoda produkcji dodatków będzie szerzej stosowana w produkcji niestandardowych produktów o małej objętości, co może prowadzić do różnych złożonych i lekkich kształtów. Wysokowydajny i zdecentralizowany system produkcji dodatków zmniejszy odległości transportowe i zapasy. Linie lotnicze, na przykład, zastosowały procesy produkcji dodatków w nowych projektach, aby zarówno zmniejszyć masę samolotu, jak i obniżyć koszty surowców, takich jak tytan.
9. Rozszerzona rzeczywistość
Rozszerzona rzeczywistość obsługuje różne usługi, takie jak możliwość pobrania części w magazynie i wysyłania zleceń napraw za pośrednictwem urządzeń mobilnych. Systemy te są obecnie w powijakach, a firmy będą w przyszłości szerzej wykorzystywać rozszerzoną rzeczywistość, aby dostarczać pracownikom informacje w czasie rzeczywistym oraz usprawniać podejmowanie decyzji i procedury pracy. System ten wszedł już na rynek w postaci Google Glass, gdzie pracownicy mogą oglądać rzeczywiste sceny przez okulary wirtualnej rzeczywistości.
Kolejną aplikacją dla IPC jest wirtualne szkolenie. Siemens opracował moduł szkoleniowy dla operatorów wirtualnych fabryk, który wykorzystuje okulary rzeczywistości rozszerzonej do tworzenia środowiska 3D w oparciu o dane od personelu fabryki zajmującego się sytuacjami awaryjnymi.
