智能工厂由哪些技术组成?
2023-2-6新闻
毫无疑问,智能工厂是未来制造业的核心。但是,究竟什么是智能工厂,是什么技术使它运转,是什么使它“智能”?
简而言之,智能工厂是严重依赖数字技术来提高效率和生产力的制造设施。这意味着将 3D 打印机、协作机器人、5G、人工智能、SERP、云计算、边缘计算等整合到制造过程中。
有了这么多尖端技术,智能工厂能够以传统工厂根本无法比拟的速度、精度和灵活性水平运行。随着世界越来越依赖数字化制造流程,智能工厂只会变得更加普遍,也越来越重要。
在创建智能工厂方面,肯定没有“灵丹妙药”。相反,它是无数新兴技术的结合,将制造业带入一个新时代。在这里,我们重点介绍一些对实现这一愿景不可或缺的关键技术。
了解智能工厂中使用的各种技术
3D打印
如果没有几台3D打印机,智能工厂就不完整。这些多功能机器可以使用数字设计作为指导,从头开始创建零件和产品。而且由于它们可以按需生产物品,因此非常适合原型制作、小批量生产甚至定制订单。
3D打印,或增材制造,赋予该技术适当的标题,正在为设计工程师创造一个全新的世界。它是快速创建功能原型和细节丰富的最终用途零件的理想选择,它为复杂的几何形状打开了大门,这是任何其他方式都不可能实现的。3D打印远非一刀切的技术,而是使用多种工艺,技术和材料,包括立体光刻,选择性激光烧结,多射流融合,聚射流,熔融沉积建模(FDM),真空铸造和直接金属激光烧结,所有这些都可用于快速构建塑料和金属范围内的零件。
3D打印可以帮助重塑制造业和设计的未来。在现代世界中,客户对产品的个性化和定制要求更高,因此,3D打印可以成为制造商如何规划其供应链战略的差异化因素。如果您能够按需快速打印所需的确切零件,这将减少对备件的需求,为什么还要大量储存完整的零件组件?
协作机器人
协作机器人或协作机器人是智能工厂的另一个关键组成部分。这些物理用途广泛的机器旨在与人类一起工作,使其成为包装和组装等任务的理想选择。得益于其用户友好的界面,可以轻松训练协作机器人根据需要执行新任务。
传统上,英国在机器人技术方面的应用速度很慢,然而,作为自动化的并行流,协作机器人正在经历快速增长,特别是在转型机会最大的中小企业部门。
与传统机器人不同,协作机器人可以在几周内部署,因此可以快速节省资金。对于制造商来说,协作机器人的其他优势是它们易于设置和编程,并且足够灵活,可以在工厂内移动。
协作机器人有可能接管3D工作 - 肮脏,危险和沉闷 - 其中许多仍然由人类完成。通过使用协作机器人,员工可以将时间集中在更充实的角色上,并减少花在平凡角色上的时间,从而提高整体幸福感。这包括摆脱夜班,因为夜班已知对工人的健康有不利影响。
5G
5G是下一代无线技术,它将彻底改变制造业。这是因为智能工厂严重依赖数据,而5G将提供快速有效地传输大量数据所需的高速,低延迟连接。
5G可以提供应对制造业最大挑战的手段,从实现净零排放和吸引未来人才到最大限度地延长正常运行时间和加速产品开发。下一代移动连接提供几乎无限的功能,有可能彻底改变制造运营的每个阶段,并且由于有如此多的潜在应用,制造业是预计将从5G的到来中受益最大的行业之一。
5G比4G快十倍左右,峰值速度能够达到1Gbps(每秒千兆位)以上。而且,与前几代不同,5G不仅仅是一个升级的通信网络。它是从头开始构建的,旨在提供更好的用户体验,支持新的部署模型并提供新的服务。
人
工
智
能
西普
智能工厂车间通常配备SERP系统,代表“自我修复防错”。这些系统使用传感器实时检测错误,然后采取纠正措施以防止错误再次发生。这有助于减少浪费,提高质量并保持生产线平稳运行。
企业资源规划
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ERP可以改变效率为王的制造业的游戏规则。ERP行为是一种管理设施运营和流程各个方面的集中方法,并允许在构成制造业务的不同流程中实现前所未有的可见性,协调和管理,最终从而提高运营效率。
鉴于每天必须发生许多流程才能保持设施运行,ERP和制造是自然的伙伴。ERP不仅可以帮助库存管理,供应链,维护和质量保证,还可以使这些流程相互通信。
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边缘计算
Edge Computing
边缘计算是智能工厂难题的另一个重要部分。边缘计算系统旨在在本地处理数据,而不是将其发送到云端,从而使企业应用程序更接近物联网设备或本地边缘服务器等数据源。这有助于缩短响应时间并减少延迟,这对于制造应用程序至关重要。这种与源头数据的接近可以提供强大的业务优势,例如更快的见解、更长的响应时间和更好的带宽可用性。
从根本上说,数据的处理和分析更接近其创建点。边缘计算可以帮助释放由更强大的连接设备创建的大量数据的潜力。边缘设备中这种增强的分析功能可以推动创新,以提高质量和价值,并近乎实时地提供深入的见解和预测分析。
数字孪生
Digital Twins
数字孪生本质上是生产设施的辅助系统,它使用集成的仿真模型在出现问题时快速找到解决方案。
这些模拟使运营商能够一窥物理资产的核心,以确定理想的运营工作流程,利用当前的数据流迅速找到明确的选项,帮助系统运营商做出决定;没有在现实世界中测试理论所涉及的时间和成本。
这些高度复杂的虚拟模型充当物理“事物”的精确对应物(或双胞胎)。物理资产上连接的传感器收集可映射到虚拟模型的数据。查看数字孪生的操作员可以看到有关物理事物在现实世界中性能的关键信息。
数字孪生是帮助工程师和操作员不仅了解产品性能以及未来性能的重要工具。分析来自连接传感器的数据,结合其他信息源,可以做出准确的预测。
// 结论
”
如您所见,要使智能工厂滴答作响,有很多事情要做。但在这些尖端技术的帮助下,智能工厂能够以传统工厂根本无法比拟的速度、精度和灵活性水平运营。随着世界越来越依赖数字化制造流程,智能工厂只会变得更加普遍,也越来越重要。
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