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未来改变工业制造的七个最重要的趋势

2022-07-12 09:071260

无论是汽车、电脑、咖啡机还是儿童玩具,我们日常生活中使用的几乎所有东西都是由工业生产公司生产的。这也是为什么制造业经常被描述为社会的重要组成部分。

几个世纪以来,制造业稳步发展,从以人为中心的制造方法到依赖机器的装配线和高度自动化的制造设施,这些都塑造了我们今天的制造格局。而这部分经济继续受到不断变化的影响。许多相互关联的潮流共同推动了制造业的转型过程,可以用“工业4.0”一词来概括。其中七个趋势为塑造工业 4.0 做出了持久贡献。

第一个趋势:工业物联网 (IIoT)

工业物联网 (IIoT) 是您可能听说过的物联网 (IoT) 的一个子集。这里使用生产和工业环境中的链接设备来收集数据 - 用于优化制造过程的数据。

IIoT 设备互连的一个主要示例是传感器系统。配备生产线的传感器收集的数据为制造商提供有关其设备性能的更精确信息,优化维护过程,减少设备停机时间,甚至提供维修时间预测。这将我们带到了制造业的下一个趋势。

第二个趋势:预测性维护

在工业环境中,预测性维护是指使用传感器数据和人工智能 (AI) 来使用模式识别提前定位生产系统及其组件中的故障易感性。这个想法是为了更好地了解设备或部件何时可能出现故障,因此制造商可以主动并更有效地维护他们的设备。

而且这个概念不仅限于新的、技术先进的生产设施。西门子还将此类传感器系统用于较旧的发动机和传动带 - 通过分析它们提供的数据,该集团可以根据自己的声明更准确地评估机器的状况,及时检测错误或异常情况并执行在停止之前进行维修。这表明预测性维护过程也可以对旧机器有用。

第三个趋势:数字双胞胎

数字孪生或数字孪生可用于模拟任何类型的物理过程或对象。例如,在制造环境中,您可以使用它来绘制新产品尺寸图,或者在工厂车间测试生产设施的数字副本,以了解它在特定条件下的工作方式。这种创新技术及其代表对象或流程的模型对于整个供应链的可视化和模拟也很有用。到 2022 年,近 70% 的制造商可以采用数字双胞胎进行模拟和评估,这表明这一未来趋势的变革性影响。

在数字双胞胎的帮助下,航空航天技术制造商波音公司能够将替换零件的 OE 质量提高 40%。2018 年,时任公司首席执行官丹尼斯·穆伦堡 (Dennis Muilenburg) 预测,这项技术将成为未来十年制造效率的最大推动力。

第四种趋势:自动化和黑暗工厂

多亏了人工智能 (AI),生产设施现在可以承担越来越多以前留给人类的任务。因此,在制造业中增加机器的使用也是有意义的。

自动化可以为制造商带来许多好处,例如提高生产力(机器不会疲劳)、更高的任务执行精度以及降低成本。甚至可能存在完全自动化的工厂,即所谓的“黑暗工厂”,在其中进行工作不需要光,因为它无需人工直接干预即可进行。

第五个趋势:机器人和协作机器人

自动化最重要的先驱之一是机器人的使用。但值得注意的是,并非所有机器人都旨在取代人类工人——许多机器人旨在简单地促进或简化人类工作流程。例如,有机器人外骨骼可以帮助装配线工人举起沉重的产品部件,从而降低安全风险。还有被称为协作机器人的协作“智能”机器人,它们被编程为与人类无缝协作。

机器人和协作机器人可以帮助制造商提高效率。汽车制造商日产就是这种情况,它在日本的发动机工厂使用了优傲的工业协作机械臂来克服满足生产计划的问题(主要是由于劳动力短缺)。该公司还在安装发动机进气口时使用了协作机器人来减轻员工的工作负担。

第六个趋势:3D打印

随着 3D 打印变得更具成本效益、功能和可扩展性,越来越多的制造商将能够使用 3D 打印方法制造产品——与传统生产方法相比,这种方法使用更少的材料并产生更少的浪费。3D 打印也可能预示着个性化的新时代,因为可以在不考虑潜在规模经济(即规模经济)的情况下创建定制产品。此外,3D 打印技术被认为是创新的驱动力,因为它们能够更快地开发原型。

十五年来,空中客车一直在利用 3D 打印技术的潜力,使其成为制造业 3D 打印的先驱之一。这家全球最大的飞机制造商也在当地使用这一流程来生产基于需求的数字化备件,例如夹紧装置和配件。

第七个趋势:智能、更可持续的产品

智能互联物联网设备的发展不仅改变了生产方式,还改变了产品类型。现在似乎几乎所有产品都有一个“智能”版本,从真空吸尘器到马桶,这一趋势没有放缓的迹象。因此,未来制造商可能会被迫探索为客户提供他们期望的智能产品的方法。

此外,越来越多的消费者正在选择可持续、可重复使用和可回收的产品。过去的一次性文化有望结束,这是制造商应该考虑的另一个因素。

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