9 Τάσεις τεχνολογίας Διαδικτύου που σχετίζονται με τη βιομηχανία 4.0 Εποχή
Ανατυπώθηκε από την Κίνα Gongkong στις 14 Δεκεμβρίου 2015:
Η Boston Consulting Group δημοσίευσε μια έκθεση που εισήγαγε εννέα τεχνολογικές τάσεις στην εποχή του Industry 4.0 και διερεύνησε τα πιθανά τεχνικά και οικονομικά οφέλη τους. Αυτές οι εννέα τεχνολογικές εξελίξεις έχουν εφαρμοστεί στην παραγωγή και με την έλευση του Industry 4.0, θα αλλάξουν τον τρόπο παραγωγής: ανεξάρτητες και βελτιστοποιημένες κυψέλες θα ενσωματωθούν πλήρως σε αυτοματοποιημένες διαδικασίες παραγωγής, αλλάζοντας τη σχέση μεταξύ προμηθευτών, παραγωγών και πελατών. Οι παραδοσιακές σχέσεις έχουν επίσης αλλάξει τη σχέση μεταξύ ανθρώπων και μηχανών.
1. Μαζικά δεδομένα και αναλυτικά στοιχεία
Το μοντέλο ανάλυσης των βιομηχανικών υπολογιστών που βασίζεται σε μαζικά δεδομένα μόλις πρόσφατα εμφανίστηκε στην παγκόσμια μεταποιητική βιομηχανία σε μεγάλο αριθμό. Τα πλεονεκτήματά της έγκειται στην ικανότητα βελτιστοποίησης της ποιότητας των προϊόντων, εξοικονόμησης ενέργειας και βελτίωσης των υπηρεσιών εξοπλισμού. Στο πλαίσιο του Industry 4.0, δεδομένα από διαφορετικές πηγές, όπως συστήματα ανάπτυξης, συστήματα παραγωγής, συστήματα διαχείρισης επιχειρήσεων και πελατών θα αξιολογηθούν διεξοδικά, καθιστώντας το πρότυπο για την υποστήριξη της λήψης αποφάσεων σε πραγματικό χρόνο. Για παράδειγμα, ο γερμανικός κατασκευαστής ημιαγωγών Infineon έχει υιοθετήσει μια μέθοδο συσχέτισης μεμονωμένων τσιπ για να βοηθήσει στην ανίχνευση ελαττωματικών τσιπ για τη βελτίωση της ποιότητας παραγωγής.
2. Αυτόνομα ρομπότ
Οι κατασκευαστές σε πολλές βιομηχανίες χρησιμοποιούν εδώ και καιρό ρομπότ για να χειρίζονται σύνθετες εργασίες, αλλά τα ρομπότ εξελίσσονται συνεχώς και μπορούν ακόμη και να χρησιμοποιηθούν σε μεγαλύτερες επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας. Γίνονται πιο αυτόνομα, ευέλικτα και συνεργατικά. Τελικά, θα συνεργαστούν με τους ανθρώπους και οι άνθρωποι θα μάθουν από αυτούς. Αυτά τα ρομπότ θα κοστίζουν λιγότερο και θα έχουν ευρύτερο φάσμα εφαρμογών από τα ρομπότ που χρησιμοποιήθηκαν προηγουμένως στην κατασκευή.
Σε πολλές βιομηχανίες, τα ρομπότ χρησιμοποιούνται εδώ και πολύ καιρό για τη διαχείριση σύνθετων εργασιών και εξακολουθούν να εξελίσσονται. Γίνονται όλο και πιο αυτόνομοι και ευέλικτοι και τελικά θα μάθουν να αλληλεπιδρούν, να συνεργάζονται με ασφάλεια και να μαθαίνουν από τους ανθρώπους. Αυτά τα ρομπότ θα είναι λιγότερο ακριβά και πιο χρήσιμα, ικανά να αναλάβουν πιο σύνθετους ρόλους.
Για παράδειγμα, η Gujia Home Furnishing χρησιμοποιεί ήδη μηχανήματα και εξοπλισμό από ευρωπαίους κατασκευαστές. Τα ρομπότ διασυνδέονται έτσι ώστε να μπορούν να συνεργάζονται και να προσαρμόζουν αυτόματα τις ενέργειές τους ώστε να ταιριάζουν με την επόμενη ημιτελή σειρά προϊόντων. Οι αισθητήρες υψηλών προδιαγραφών και οι μονάδες ελέγχου εγγυώνται στενή συνεργασία με τον άνθρωπο. Ομοίως, ο βιομηχανικός προμηθευτής ρομποτικής ABB έχει ξεκινήσει ένα δίπλευρο ρομπότ, που ονομάζεται "καλαμπόκι", ειδικά σχεδιασμένο για τη συναρμολόγηση προϊόντων (όπως ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης) μαζί με τους ανθρώπους. Η εφαρμογή της τεχνολογίας υπολογιστικής όρασης εγγυάται την πραγματοποίηση ασφαλούς αλληλεπίδρασης και μερικής αναγνώρισης.
3. Προσομοίωση
Κατά τη διάρκεια της φάσης μηχανικής, χρησιμοποιήθηκε τρισδιάστατη προσομοίωση υλικών και προϊόντων, αλλά στο μέλλον, η προσομοίωση θα χρησιμοποιηθεί ευρύτερα στη λειτουργία των εγκαταστάσεων. Οι προσομοιώσεις θα αξιοποιήσουν δεδομένα σε πραγματικό χρόνο για να αντικατοπτρίζουν τον πραγματικό κόσμο σε εικονικά μοντέλα, συμπεριλαμβανομένων μηχανών, προϊόντων, ανθρώπων και πολλά άλλα, επιτρέποντας στους χειριστές να δοκιμάσουν και να βελτιστοποιήσουν την εικονική μοντελοποίηση. Η Siemens, για παράδειγμα, έχει αναπτύξει εικονικές μηχανές που μπορούν να προσομοιωθούν, μειώνοντας τις διαδικασίες κατεργασίας κατά 80 τοις εκατό.
4. Οριζόντια και κάθετη ολοκλήρωση συστημάτων
Επί του παρόντος, τα περισσότερα συστήματα πληροφορικής δεν είναι πλήρως ενσωματωμένα, η σύνδεση μεταξύ εταιρειών, προμηθευτών και πελατών δεν είναι στενή και οι λειτουργίες από την επιχείρηση έως το εργαστήριο στερούνται πλήρους ενσωμάτωσης. Ακόμη και η ίδια η μηχανική, από τον αυτοματισμό προϊόντων έως εργοστασίων, στερείται πλήρους ενσωμάτωσης. Με την έλευση του Industry 4.0, θα υπάρξει μεγαλύτερη συνοχή μεταξύ εταιρειών και τμημάτων και η ανάπτυξη δικτύων ενσωμάτωσης δεδομένων θα επιτρέψει την πραγματική αυτοματοποίηση της αλυσίδας αξίας.
Για παράδειγμα, η Dassault Systèmes και ο πάροχος cloud BoostAeroSpace συνεργάστηκαν για να δημιουργήσουν το AirDesign, μια συνεργατική πλατφόρμα για την ευρωπαϊκή αεροδιαστημική και αμυντική βιομηχανία. Η πλατφόρμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συνεργατικό εργαστήριο για το σχεδιασμό και την κατασκευή χώρων εργασίας ή ως ιδιωτική υπηρεσία cloud. Είναι υπεύθυνη για το σύνθετο έργο της διαχείρισης της ανταλλαγής δεδομένων προϊόντων και παραγωγής μεταξύ πολλών μερών.
5. Διαδίκτυο των πραγμάτων
Σήμερα, υπάρχουν μόνο λίγοι κατασκευαστές αισθητήρων και συσκευών με δικτυωμένους και ενσωματωμένους υπολογιστές, συχνά σε κάθετη πυραμίδα, ακόμα σε κάποια απόσταση από την είσοδο στο επίπεδο νοημοσύνης και αυτοματισμού στο συνολικό σύστημα ελέγχου. Καθώς η βιομηχανία IoT αναπτύσσεται, περισσότερες συσκευές και ακόμη πιο ημιτελή προϊόντα θα συνδέονται χρησιμοποιώντας τυποποιημένες τεχνολογίες που μπορούν να επικοινωνούν στον τομέα και να παρέχουν απαντήσεις σε πραγματικό χρόνο.
Ο προμηθευτής συστημάτων κίνησης και ελέγχου Bosch Rexroth έχει παραγάγει μια ημιαυτόματη εγκατάσταση παραγωγής βαλβίδων που μπορεί να αναλύσει τη διαδικασία παραγωγής αξιοπρεπώς. Τα προϊόντα προσδιορίζονται με κωδικούς αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων και οι σταθμοί εργασίας είναι σε θέση να "γνωρίζουν" τα βήματα παραγωγής που πρέπει να εκτελέσει κάθε προϊόν για να εκτελέσει συγκεκριμένες εργασίες την κατάλληλη στιγμή.
6. Ασφάλεια δικτύου
Πολλές επιχειρήσεις εξακολουθούν να βασίζονται σε μη συνδεδεμένα ή εκτός σύνδεσης συστήματα διαχείρισης και παραγωγής, και στην εποχή του Industry 4.0, η συνδεσιμότητα έχει αυξηθεί και οι απειλές για την ασφάλεια στον κυβερνοχώρο έχουν αυξηθεί δραματικά. Αλλά μπορεί κανείς να έχει εμπιστοσύνη σε ολόκληρο το νέο πλαίσιο, με τους προμηθευτές βιομηχανικού εξοπλισμού να ενώνουν τις δυνάμεις τους για να συνεργαστούν και να αποκτήσουν εταιρείες κυβερνοασφάλειας.
Επτά, υπολογιστικό νέφος
Στην εποχή του Industry 4.0, η ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ ιστότοπων και επιχειρήσεων είναι πιο απαραίτητη και ταυτόχρονα η απόδοση της τεχνολογίας cloud θα αυξηθεί και θα είναι δυνατή μόνο σε χιλιοστά του δευτερολέπτου. Το αποτέλεσμα είναι ότι τα δεδομένα εξοπλισμού θα αποθηκεύονται στο cloud, τα συστήματα παραγωγής μπορούν να παρέχουν περισσότερες υπηρεσίες που καθοδηγούνται από δεδομένα και πολλές βιομηχανικές διαδικασίες παρακολούθησης και ελέγχου θα πηγαίνουν επίσης στο cloud.
8. Πρόσθετη παραγωγή
Οι εταιρείες υιοθετούν ήδη την παραγωγή πρόσθετων, όπως τα τρισδιάστατα μεμονωμένα συστατικά εκτύπωσης. Μπαίνοντας στη βιομηχανία 4.0, αυτή η πρόσθετη μέθοδος κατασκευής θα χρησιμοποιηθεί ευρύτερα στην παραγωγή προσαρμοσμένων προϊόντων χαμηλού όγκου, τα οποία μπορούν να οδηγήσουν σε μια ποικιλία σύνθετων και ελαφρών σχημάτων. Ένα υψηλής απόδοσης και αποκεντρωμένο σύστημα κατασκευής πρόσθετων θα μειώσει τις αποστάσεις μεταφοράς και το απόθεμα. Οι αεροπορικές εταιρείες, για παράδειγμα, έχουν χρησιμοποιήσει πρόσθετες διαδικασίες παρασκευής σε νέα σχέδια τόσο για τη μείωση του βάρους των αεροσκαφών όσο και για τη μείωση του κόστους των πρώτων υλών, όπως το τιτάνιο.
9. Επαυξημένη πραγματικότητα
Η επαυξημένη πραγματικότητα υποστηρίζει διάφορες υπηρεσίες, όπως μπορείτε να επιλέξετε εξαρτήματα σε μια αποθήκη και να στείλετε παραγγελίες επισκευής μέσω κινητών συσκευών. Τα συστήματα αυτά βρίσκονται επί του παρόντος στα σπάργανα και οι εταιρείες θα χρησιμοποιήσουν ευρύτερα την επαυξημένη πραγματικότητα στο μέλλον για να παρέχουν στους εργαζομένους πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο και να βελτιώνουν τις διαδικασίες λήψης αποφάσεων και εργασίας. Αυτό το σύστημα έχει ήδη εισέλθει στην αγορά με τη μορφή του Google Glass, όπου οι εργαζόμενοι μπορούν να δουν πραγματικές σκηνές μέσω γυαλιών εικονικής πραγματικότητας.
Μια άλλη εφαρμογή για IPCs είναι η εικονική εκπαίδευση. Η Siemens έχει αναπτύξει μια εικονική μονάδα εκπαίδευσης χειριστών εργοστασίων που χρησιμοποιεί γυαλιά επαυξημένης πραγματικότητας για να δημιουργήσει ένα τρισδιάστατο περιβάλλον βασισμένο σε δεδομένα από το προσωπικό του εργοστασίου που ασχολείται με καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.
