智能制造技術(shù):高效生產(chǎn)的未來?

隨著時間的推移,對每一個新產(chǎn)品和新工藝的模擬以及生產(chǎn)設置的變化及其實時監(jiān)控都證明是有益的。數(shù)字孿生技術(shù)使產(chǎn)品設計、生產(chǎn)過程和操作的建模成為可能。數(shù)字孿生技術(shù)提供的各種功能,如根本原因分析或假設分析,有助于組織高效運作并更好地維護其物理資產(chǎn)。聯(lián)合利華在其15個生產(chǎn)單元實施數(shù)字孿生后,能夠保持一致的質(zhì)量,減少批量生產(chǎn)時間,并提高資源利用率。

自2020年開始,工業(yè)和制造業(yè)一直受到COVID-19大流行的影響。由于強制停工、嚴格的安全規(guī)程以及由此造成的勞動力短缺,工廠難以管理生產(chǎn)。勞動密集型產(chǎn)業(yè)受到的打擊尤其嚴重,促使人們轉(zhuǎn)向工業(yè)自動化。此外,由于過分依賴一個國家(也是大流行的中心)而造成的供應鏈中斷,迫使供應鏈重組并轉(zhuǎn)移到其他國家。

雖然大流行仍在繼續(xù),但其兇猛程度有所減輕,正?;顒右鸦謴?。過去幾個月的斗爭凸顯了機器自動化、優(yōu)化性能、過程可視化和數(shù)據(jù)驅(qū)動決策的需要。在這種情況下,智能制造技術(shù)正越來越多地被采用,并得到越來越多的關(guān)注。這些技術(shù)可幫助組織降低與人力資源不可用相關(guān)的風險,提高整體效率,并順利應對不確定性和史無前例事件帶來的挑戰(zhàn)。

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什么是智能制造?它涉及到在制造環(huán)境中集成數(shù)字技術(shù),使制造業(yè)更高效、更具適應性和數(shù)據(jù)驅(qū)動力。這種方法提供了多個好處,如跨價值鏈的更好可見性、更快的決策、更少的錯誤以及減少對員工的依賴。

制造業(yè)和工業(yè)部門的一個重要方面是物流。自動引導車輛(AGV)和無人機能夠?qū)崿F(xiàn)快速、高效的交付,并大大減少工廠間或工廠內(nèi)物流對人類的依賴。此外,這些車輛可以根據(jù)需要重新編程以適應多種路線、速度、裝載等,使其成為靈活的運輸選擇。AGV和無人機已成為倉儲和配送中心提高整體生產(chǎn)率的首選解決方案。

增強現(xiàn)實(AR)和虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)在制造企業(yè)中越來越受歡迎。最成功的例子是波音公司,它利用AR在其工廠內(nèi)安裝電線,使質(zhì)量提高了90%,工作時間縮短了30%。AR和VR技術(shù)很快有望幫助人類準確地完成復雜的任務,從而證明它們的價值。除了裝配和制造,這些技術(shù)也將在制造設計和過程模擬領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

隨著時間的推移,對每一個新產(chǎn)品和新工藝的模擬以及生產(chǎn)設置的變化及其實時監(jiān)控都證明是有益的。數(shù)字孿生技術(shù)使產(chǎn)品設計、生產(chǎn)過程和操作的建模成為可能。數(shù)字孿生技術(shù)提供的各種功能,如根本原因分析或假設分析,有助于組織高效運作并更好地維護其物理資產(chǎn)。聯(lián)合利華在其15個生產(chǎn)單元實施數(shù)字孿生后,能夠保持一致的質(zhì)量,減少批量生產(chǎn)時間,并提高資源利用率。未來,數(shù)字孿生的普及將使工廠變得更加強大。

為了將諸如數(shù)字孿生之類的技術(shù)帶入現(xiàn)實,必須集成其他技術(shù),例如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT),人工智能(AI)和機器學習(ML)。IIoT將工廠資產(chǎn)、流程、庫存等進行數(shù)字化連接,有望成為未來智能工廠的支柱。它在價值鏈的不同元素之間建立了聯(lián)系,從而提高了整個供應鏈的可見性。根據(jù)麥肯錫全球研究所(McKinseyGlobalInstitute)的一項研究,IIoTis預計到2025年將對經(jīng)濟產(chǎn)生1.2-3.7萬億美元的影響。規(guī)劃路線圖和戰(zhàn)略的公司一定會部署這種技術(shù)以獲得最大的利益。

協(xié)作機器人(cobot)等技術(shù)有望在未來幾年獲得發(fā)展。cobot被設計為與人類在共享工作區(qū)中工作。cobot提供了靈活性、方便性和生產(chǎn)力。他們可以很容易地重新編程和快速部署,以執(zhí)行重復或危險的任務,從而允許人類工人承擔安全、熟練的任務。

據(jù)美國機器人工業(yè)協(xié)會(usrobotindustryassociation)預測,到2027年,cobot市場價值將達到75億美元(占整個工業(yè)機器人市場的29%)。手爪、嵌入式視覺系統(tǒng)以及AI和ML等子系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新使cobot變得更加智能和高效。由于cobot的初始成本較低,能夠提供更好的投資回報(ROI),以及較高的生產(chǎn)率,cobot的需求將激增。

COVID-19的財務影響目前可能阻礙了對智能制造技術(shù)的投資,但其明顯的好處將在未來幾年加速采用。智能制造技術(shù)將使各行業(yè)更好地應對未來類似的挑戰(zhàn),并確保業(yè)務連續(xù)性和整體效率的提高。( 編譯/Cassie )

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