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      工業制造行業的8大自動化技術的發展前景


       

      當前,制造行業正在經歷從人工協助作業到完全自動化的轉變,從而產生了諸如“工業自動化”“智能工廠”等詞。而且有些現代大規模的制造都是自動化操作完成的,僅需要很少的人工輔助或根本不需要人工。為了滿足現代化的需求,工業自動化無疑是一種必然的趨勢。

      無論是“工業4.0”“中國制造2025”等政策還是新興的多元化經濟市場,不僅增加了人們的日益關注度而且是推動工業自動化的主要因素。

      該市場的不斷增加可歸功于不斷發展的技術支持?,F代制造業中關鍵的技術有工業物聯網、機器人技術、人工智能、大數據、云端、網絡安全、新材料與材料制造以及建模,仿真,可視化和浸入等。

      在這些技術支持下的制造工廠具有高生產率、準確性、安全、高質量、智能、重復性等優勢。如某些制造業的自動化工廠使用智能機器來執行制造過程,通過最少的人工參與度來完成符合產品耐用性、速度和精度等要求的任務。

      1.工業物聯網

      工業物聯網(Industrial Internet of Things)是將具有感知、監控能力的各類采集、控制傳感器或控制器,以及移動通信、智能分析等技術不斷融入到工業生產過程各個環節,從而大幅提高制造效率,改善產品質量,降低產品成本和資源消耗,最終實現將傳統工業提升到智能化的新階段。從應用形式上,工業物聯網的應用具有實時性、自動化、嵌入式(軟件)、安全性、和信息互通互聯性等特點。

      工業物聯網可利用相關信息通過平板電腦、智能手機和其他設備以完成基本任務。例如企業可通過數據分析將其業務更改為更簡化和更適應的方式,以實現長期或短期目標。由于這種超級連通性,所有部門都可以加快響應速度,并提高了各種操作的敏捷性。

      智能設備不僅在實時捕獲和分析數據方面表現出色,而且在推動業務決策的重要信息方面也更加準確和具有時效性。因此,工業互聯網在質量控制、可追溯性、可持續性、整體供應鏈效率、預測性維護、資產跟蹤、改進現場服務、增強客戶滿意度以及設施管理中發揮著巨大的作用。

      2.機器人技術

      機器人(Robot)是自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮,又可以運行預先編排的程序,也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。它的任務是協助或取代人類工作的工作,例如生產業、建筑業,或是危險的工作。

      國際上對機器人的概念已經逐漸趨近一致。一般來說,人們都可以接受這種說法,即機器人是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。聯合國標準化組織采納了美國機器人協會給機器人下的定義:“一種可編程和多功能的操作機;或是為了執行不同的任務而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統。”它能為人類帶來許多方便之處!

      隨著越來越多的實體工廠變得更智能、更高效,機器人將在制造業中占據更重要的地位。并且隨著機器人技術的進步,這些機器可以表現出更復雜優秀的功能,包括機器的學習記憶、更高的靈活性以及更有效的協作能力。機器人已被視為制造的重要組成部分,機器人的存在帶來了令人難以想象的優點。

      3.人工智能

      人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。

      人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器,該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。人工智能從誕生以來,理論和技術日益成熟,應用領域也不斷擴大,可以設想,未來人工智能帶來的科技產品,將會是人類智慧的“容器”。人工智能可以對人的意識、思維的信息過程的模擬。人工智能不是人的智能,但能像人那樣思考、也可能超過人的智能。

      人工智能技術已經以無人駕駛和工業機器人的形式出現在我們的日常生活中。制造應用中的技術或將成為分析大量數據并進行預測性維護的新標準。

      人工智能將對制造業和自動化產生巨大的影響,例如AI算法可用于優化制造供應鏈,從而幫助公司企業預測市場變化;可通過位置查找、天氣模式、消費行為、政治地位、社會經濟和宏觀經濟因素等聯系在一起,對市場需求進行估算。

      4.大數據

      研究機構Gartner給出了這樣的定義,“大數據”是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力來適應海量、高增長率和多樣化的信息資產。

      大數據需要特殊的技術,以有效地處理大量的容忍經過時間內的數據。適用于大數據的技術,包括大規模并行處理(MPP)數據庫、數據挖掘、分布式文件系統、分布式數據庫、云計算平臺、互聯網和可擴展的存儲系統。

      就產品的種類和深度而言,制造業是最復雜的行業。在制造中使用大數據的企業可以應對全球發展挑戰,例如在新地點開設新工廠,將生產轉移到其他國家。

      我們存儲和捕獲數據的方式每天都在變化,所以出現了共享、傳輸、更新、搜索、可視化查詢和信息隱私方面的新標準,制造企業需要采用更強大的技術來跟上數據更新的步伐,因此企業資源計劃(ERP)的出現為企業的業務發展提供至關重要的作用。

      5.云端技術

      云技術(Cloud technology)基于云計算商業模式應用的網絡技術、信息技術、整合技術、管理平臺技術、應用技術等的總稱,可以組成資源池,按需所用,靈活便利。

      云技術是新興技術,由于它不是在本地維護,也無法使用傳統方法進行存儲、監視或保護,但由于它允許遠程和其進行更有效地實時協作,所以基于云的技術或將成為未來公司企業的主要運營方式。

      與傳統數據系統相比,云技術的優點之一是云計算更快,減少了維護并提高了可管理性。例如SaaS模式的云計算ERP可以讓客戶根據并發用戶數量、所用功能多少、數據存儲容量、使用時間長短等因素不同組合按需支付服務費用,不用支付軟件許可費用,不需要支付采購服務器等硬件設備費用,不需要支付購買操作系統、數據庫等平臺軟件費用,不用承擔軟件項目定制、開發、實施費用,也不需要承擔IT維護部門開支費用,實際上云計算ERP正是繼承了開源ERP免許可費用只收服務費用的最重要特征,是突出了服務的ERP產品。

      6.網絡安全

      隨著越來越多的企業公司運營轉向基于云的解決方案,并且越來越嚴重地依賴機器人勞動力,維護系統的完整性和安全性將成為一個更大的問題。并且隨著越來越多的制造企業通過工業物聯網同時構建、集成他們的系統,也將會出現更多信息安全威脅的漏洞。

      而且,制造企業是不斷推進自動化進程建設的中堅力量,因此在日益不安全的數字環境中,他們亟須提高安全性。

      為了解決這些漏洞,制造業和其他行業正在密切關注基于云的ERP系統。并且隨著時間的推移,各種規模的企業都將依賴基于云的ERP系統?;蛟S未來基于云的安全性是現代ERP系統功能的重要組成之一。然而,處理基于云的ERP的安全問題是一個具有挑戰性和復雜性的過程。

      7.先進材料與增材制造

      增材制造以3D打印這一更通用名稱而聞名,這是一種新興的先進制造技術。3D打印現在可以在不到一天的時間內構建出大型而復雜的結構,而以前這個過程往往需要數周才能完成。

      使用新型特殊消耗材料是增材制造(例如3D打?。┑闹饕l展方向,該技術對于金屬而言更容易,而對高強度合金、陶瓷、納米陶瓷而言則相對較難。

      如今,增材制造有可能為制造企業提供新的復雜設計和生產能力,使制造商能夠生產定制產品并更快地交付產品。

      8.建模、仿真、可視化和浸入

      在討論任何制造企業的發展時,操縱、分析和利用數據非常重要。企業可以通過新形式的建模、仿真、可視化和交互浸入,利用新技術來更有效地展現和預測場景。

      建模、浸入式工具和可視化等一些創新技術可用于許多依賴于大數據的企業,其中包括科學、制造業、醫療、能源和金融等。

      這些創新型的展現,不僅僅是數據,更是可以幫助團隊技術發展、提高任務成功率的有效方式。

      借助工業4.0、中國制造2025等,我們已經達到了革命性行業的下一個里程碑。工業界將新興技術與制造業自動化、數據交換之間的既定趨勢聯系起來,致力于將網絡系統帶入主流并將其置于制造業的最前沿,因此也被稱之為第四次工業革命。

      而且隨著現代被概念化和已經實現的技術,工業5.0已經出現?;谥悄茉O備的支持,更多數據的處理、訪問能力不斷提高,我們的工廠將變得更高產、更高效、更節能,最終步入一個新的時代。

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