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工业4.0时代的九大技术趋势及影响

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2017-10-17 12:09:23 2483 0

admin 发表于 2017-10-17 12:09:23 |阅读模式

admin 楼主

2017-10-17 12:09:23

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工业4.0时代的九大技术趋势及影响
* U" V6 U  \. y% O6 w- z 一、大数据及分析
* o0 O4 ]8 d2 K" Y# k. e  \% @* w- ^+ Q
  基于大数据的分析模式最近只在全球制造业大量出现,它的优势在于能够优化产品质量、节约能源,提高设备服务。在工业4.0背景下,将对来自开发系统、生产系统、企业与客户管理系统等不同来源的数据进行全面的整合评估,使其成为支持实时决策的标准。例如,德国的半导体制造商英飞凌已经采用了将单芯片关联的方式,帮助检测有故障的芯片来提高生产质量。
3 L0 u4 g+ I) F4 y0 ?2 j8 b! i1 i5 f9 o6 `+ y
  二、自主式机器人9 w( z  L* p% f: A3 ^  {9 _

5 V9 Q8 {; @& l. F   许多行业的生产商长期使用机器人来处理复杂的作业,但机器人却在不断进化,甚至可以在更大的实用程序中使用。它们变得更加自主、灵活、合作。最终,它们 将与人类并肩合作,并且人类也要向它们学习。这些机器人将花费更少,并且相比于制造业之前使用的机器人,它们的适用范围更广泛。$ v- i* X$ _4 N
' G' r: d% Y1 R. i9 G3 r
  在许多行业中,机器人已经被长期使用来处理复杂的任务且仍在不断发展。它们正在变得更加自主灵活,最终将学会与人交往,和人类安全地共同工作并向人类学习。这些机器人将价格更低且用处更大,能够承担更为复杂的角色。
2 G' m$ W" ]. F
( }8 [" b+ ~5 u  例如,顾家家具已经使用了欧洲制 造商的机器设备。这些机器人是相互连接的,以便他们可以协同工作,并自动调整行动,以配合下一个未完成的产品线。高端传感器和控制单元可保证与人类密切合 作。同样,工业机器人供应商ABB推出一款有两支手臂的机器人,它被称为“玉米”,专门设计用来与人类一起组装产品(如电子消费品)。计算机视觉技术的应 用保证了安全互动和零件识别的实现。
; L! L& w5 }- e* j' i* N
! Z0 y# g* C4 N) a1 d. `  三、仿真模拟
3 W! z! x. u5 h- J' F, I/ ~7 c5 m, _+ q' b% C
  在工程阶段,运用了3D仿真材料和产品,但在未来,模拟将更广泛地应用于装置运转中。模拟将利用实时数据,在虚拟模型中反映真实世界,包括机器、产品、人等等,这使得运营商可以在虚拟建模中进行测试和优化。例如西门子就开发出了可以模拟的虚拟机器,从而使加工过程减少了80%。
5 C8 }1 ^/ ?% X* T: B
5 z7 Y$ L" W* Z  _3 p/ _) X  四、水平和垂直系统集成
% K' _' K, c- h6 q% e' m+ J8 b: w1 d4 X2 J3 B6 v& J) m
   目前,大多数的IT系统都没有被完全整合,公司、供应商和客户之间联系并不密切,从企业到车间的功能也缺乏完整的一体化。即使是工程本身,从产品到工厂 自动化,缺乏完全集成。随着工业4.0的到来,公司和部门间将更具凝聚力,数据整合网络的发展将使价值链实现真正的自动化。, U& v# p+ c# D4 G' k* @1 A- z

- G8 I  \0 M3 k  例如,达索系统和云供应商Boostaerospace联手为欧洲航空航天和国防工业建立了一个合作平台——AirDesign。该平台可以作为一个工作空间设计和制造业的合作车间,也可作为一个私有云服务。它负责管理多方之间的交换产品和生产数据的复杂任务。
7 U0 k7 E2 X1 d; \; V3 a, x
5 p4 F/ W/ _6 c  五、物联网' m: \, j, |; `4 _- t

: ~$ \. T, z7 ~& K3 n+ @4 d  如今,只有一些制造商的传感器和设备进行了联网和嵌入式计算,它们通常处于一个垂直化的金字塔中,距离进入总体控制系统的智能化和自动化水平仍有一定距离。随着物联网产业的发展,更多的设备甚至更多的未成品将使用标准技术连接,可以进行现场通信,提供实时响应。
8 }0 k, F9 S) t( ?& N/ {7 M% I5 i+ `
  驱动和控制系统供应商博世力士乐,生产了一种半自动的阀门生产设施,可以分散地分析生产过程。产品通过无线电频率识别码进行识别,并且工作站能够“获知”每个产品必须执行的生产步骤,从而适时地进行特定的操作。+ s5 v) R0 V% u/ s1 S+ b
. j: p1 }: h5 K$ _, T
  六、网络安全
2 T/ N  ?- v' B) B% M8 L- b! v, v% o( v
  许多企业依然依赖于未连接或者脱机的管理和生产系统,而到了工业4.0时代,连接性增强,网络安全威胁也急剧增加。不过人们可以对整个新框架充满信心,工业设备供应商正联手同网络安全公司进行合作和收购。# b+ f9 b7 Q0 k$ ], L8 V+ W' C( K

! s9 t* S5 F4 m+ o5 t8 d  七、云计算
/ ?( Y2 x% V( c, O# b. ?, E* a4 e! l; i- O
  在工业4.0时代里,更需要跨站点和跨企业的数据共享,与此同时,云技术的性能将提高,只在几毫秒内就能进行反应。其结果是设备数据将存储在云中,生产系统可以提供更多的数据驱动服务,许多工业监测和控制处理也将进入云端。
$ r, T, J' w) G2 F" n1 |, b% P- d( c; A) R4 T% |& @5 S
  八、增材制造5 n$ }. S$ G9 C$ T

" o4 _& C8 `6 f' j7 p   企业已开始采用增材制造,比如用3D打印生产单个组件。进入工业4.0,这种增材制造方法将在小批量定制产品的生产中更加广泛地应用,它可以催生多种复 杂而轻巧造型设计。高性能且分散的增材制造系统将减少运输距离和库存。例如,航空公司已将增材制造工艺应用于新设计中,既能减轻飞机重量,还能降低钛等原 料的费用。: O' Z' T  G9 V% P
# P+ s7 [5 I4 [6 {
  九、增强现实
& ^1 m: [" G( W4 t1 ]6 z( B
/ u. `- v# [) O. d! P  增强现实技术支持各种服务(技术服务:http://fw.b2q.com),比如你可以在仓库里挑选部件 并通过移动设备发送维修指令。这些系统目前正处于起步阶段,未来,企业将更加广泛的使用增强现实技术为工人提供实时信息,改进决策和工作程序。目前这种系 统已经以谷歌眼镜的形式进入了市场,工人可以透过虚拟现实的眼镜看到实际的场景。
5 z5 z  j' g3 R2 f- ^3 [8 t" M5 F! l' {9 ~- R& W

" s8 U& X* ]8 d7 a$ @
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