9 Тенденции в области интернет-технологий, связанные с эпохой Индустрии 4.0
Перепечатано из Китайского Гунконга 14 декабря 2015 года:
Boston Consulting Group выпустила отчет, в котором представила девять технологических тенденций в эпоху Индустрии 4.0 и изучила их потенциальные технические и экономические преимущества. Эти девять технологических достижений были применены к производству, и с появлением Индустрии 4.0 они изменят способ производства: независимые и оптимизированные ячейки будут полностью интегрированы в автоматизированные производственные процессы, изменив отношения между поставщиками, производителями и клиентами. Традиционные отношения также изменили отношения между людьми и машинами.
1. Большие данные и аналитика
Основанная на больших данных аналитическая модель промышленных компьютеров только недавно появилась в мировой обрабатывающей промышленности в большом количестве. Его преимущества заключаются в способности оптимизировать качество продукции, экономить энергию и улучшать обслуживание оборудования. В контексте Индустрии 4.0 данные из различных источников, таких как системы разработки, производственные системы, системы управления предприятием и клиентами, будут всесторонне оцениваться, что делает его стандартом для поддержки принятия решений в режиме реального времени. Например, немецкий производитель полупроводников Infineon принял метод корреляции отдельных чипов, чтобы помочь обнаружить неисправные чипы для улучшения качества производства.
2. Автономные роботы
Производители во многих отраслях промышленности уже давно используют роботов для обработки сложных работ, но роботы постоянно развиваются и даже могут использоваться в более крупных коммунальных предприятиях. Они становятся более автономными, гибкими и кооперативными. В конечном счете, они будут работать бок о бок с людьми, и люди будут учиться у них. Эти роботы будут стоить дешевле и иметь более широкий спектр применения, чем роботы, ранее использовавшиеся в производстве.
Во многих отраслях промышленности роботы уже давно используются для решения сложных задач и все еще развиваются. Они становятся все более автономными и гибкими и в конечном итоге научатся взаимодействовать, безопасно работать с людьми и учиться у них. Эти роботы будут дешевле и полезнее, способны взять на себя более сложные роли.
Например, Gujia Home Furnishing уже использует машины и оборудование от европейских производителей. Роботы взаимосвязаны, так что они могут работать вместе и автоматически корректировать свои действия в соответствии со следующей незавершенной линейкой продуктов. Высококачественные датчики и блоки управления гарантируют тесное сотрудничество с человеком. Аналогичным образом, поставщик промышленной робототехники ABB запустил двухрукого робота, получившего название «кукуруза», специально предназначенного для сборки продуктов (таких как бытовая электроника) вместе с людьми. Применение технологии компьютерного зрения гарантирует реализацию безопасного взаимодействия и идентификации деталей.
3. Симуляция
На этапе проектирования использовалось 3D-моделирование материалов и изделий, но в будущем моделирование будет более широко использоваться в эксплуатации завода. Моделирование будет использовать данные в реальном времени для отражения реального мира в виртуальных моделях, включая машины, продукты, людей и многое другое, что позволит операторам тестировать и оптимизировать виртуальное моделирование. Например, компания Siemens разработала виртуальные машины, которые можно моделировать, сокращая процессы обработки на 80 процентов.
4. Горизонтальная и вертикальная системная интеграция
В настоящее время большинство ИТ-систем не полностью интегрированы, связь между компаниями, поставщиками и клиентами не тесна, а функции от предприятия до мастерской не имеют полной интеграции. Даже сама инженерия, от продукта до автоматизации производства, не имеет полной интеграции. С появлением Индустрии 4.0 будет больше сплоченности между компаниями и отделами, а развитие сетей интеграции данных позволит по-настоящему автоматизировать цепочку создания стоимости.
Например, Dassault Systèmes и облачный провайдер BoostAeroSpace объединились для создания AirDesign, совместной платформы для европейской аэрокосмической и оборонной промышленности. Платформа может использоваться как совместная мастерская по проектированию и производству рабочих пространств или как частный облачный сервис. Он отвечает за сложную задачу управления обменом данными о продукте и производстве между несколькими сторонами.
5. Интернет вещей
Сегодня существует всего несколько производителей датчиков и устройств с сетевыми и встроенными вычислениями, часто в вертикальной пирамиде, все еще на некотором расстоянии от входа на уровень интеллекта и автоматизации в общей системе управления. По мере роста индустрии IoT все больше устройств и еще больше незавершенных продуктов будут подключаться с использованием стандартных технологий, которые могут общаться в полевых условиях и обеспечивать ответы в режиме реального времени.
Поставщик приводов и систем управления Bosch Rexroth создал полуавтоматическую установку по производству клапанов, которая может анализировать производственный процесс децентрализованно. Продукты идентифицируются радиочастотными идентификационными кодами, а рабочие станции способны «знать» этапы производства, которые каждый продукт должен выполнять, чтобы выполнять конкретные операции в нужное время.
6. Сетевая безопасность
Многие предприятия по-прежнему полагаются на неподключенные или автономные системы управления и производства, и в эпоху Индустрии 4.0 возможности подключения увеличились, а угрозы кибербезопасности резко возросли. Но можно быть уверенным в совершенно новой структуре, когда поставщики промышленного оборудования объединяют усилия для сотрудничества и приобретения компаний по кибербезопасности.
Семь, облачные вычисления
В эпоху Индустрии 4.0 обмен данными между сайтами и предприятиями более необходим, и в то же время производительность облачных технологий будет расти, и реагировать можно будет только за миллисекунды. В результате данные об оборудовании будут храниться в облаке, производственные системы могут предоставлять больше управляемых данными услуг, а многие промышленные мониторинги и обработка управления также перейдут в облако.
8. Аддитивное производство
Компании уже внедряют аддитивное производство, такое как 3D-печать отдельных компонентов. Войдя в Индустрию 4.0, этот метод аддитивного производства будет более широко использоваться в производстве малообъемных индивидуальных продуктов, что может привести к различным сложным и легким формам. Высокопроизводительная и децентрализованная система аддитивного производства позволит сократить транспортные расстояния и запасы. Авиакомпании, например, использовали процессы аддитивного производства в новых конструкциях, чтобы уменьшить вес самолета и снизить стоимость сырья, такого как титан.
9. Дополненная реальность
Дополненная реальность поддерживает различные сервисы, например, вы можете выбирать детали на складе и отправлять заказы на ремонт через мобильные устройства. Эти системы в настоящее время находятся в зачаточном состоянии, и в будущем компании будут более широко использовать дополненную реальность для предоставления работникам информации в режиме реального времени и улучшения процесса принятия решений и работы. Эта система уже вышла на рынок в виде Google Glass, где работники могут видеть реальные сцены через очки виртуальной реальности.
Еще одним применением для IPC является виртуальное обучение. Компания Siemens разработала виртуальный модуль обучения операторов завода, который использует очки дополненной реальности для создания 3D-среды на основе данных заводского персонала, работающего с чрезвычайными ситуациями.
