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智能制造技術(shù)：未來(lái)高效生產(chǎn)的關(guān)鍵因素？

2021-01-20 09:23:00 來(lái)源：千家網(wǎng) 閱讀量：6275

　　自2020年開始，工業(yè)和制造業(yè)一直受到疫情大流行的影響。由于強(qiáng)制停工、嚴(yán)格的安全規(guī)程以及由此造成的勞動(dòng)力短缺，工廠難以管理生產(chǎn)。勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)受到的打擊尤其嚴(yán)重，促使人們轉(zhuǎn)向工業(yè)自動(dòng)化。此外，由于過分依賴一個(gè)國(guó)家(也是大流行的中心)而造成的供應(yīng)鏈中斷，迫使供應(yīng)鏈重組并轉(zhuǎn)移到其他國(guó)家。

　　雖然大流行仍在繼續(xù)，但其兇猛程度有所減輕，正?；顒?dòng)已恢復(fù)。過去幾個(gè)月的斗爭(zhēng)凸顯了機(jī)器自動(dòng)化、優(yōu)化性能、過程可視化和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策的需要。在這種情況下，智能制造技術(shù)正越來(lái)越多地被采用，并得到越來(lái)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(fēng)險(xiǎn)，提高整體效率，并順利應(yīng)對(duì)不確定性事件帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

　　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(yīng)性和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)力。這種方法提供了多個(gè)好處，如跨價(jià)值鏈的更好可見性、更快的決策、更少的錯(cuò)誤以及減少對(duì)員工的依賴。

　　制造業(yè)和工業(yè)部門的一個(gè)重要方面是物流。自動(dòng)引導(dǎo)車輛(AGV)和無(wú)人機(jī)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(duì)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(yīng)多種路線、速度、裝載等，使其成為靈活的運(yùn)輸選擇。AGV和無(wú)人機(jī)已成為倉(cāng)儲(chǔ)和配送中心提高整體生產(chǎn)率的解決方案。

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)在制造企業(yè)中越來(lái)越受歡迎。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(shí)間縮短了30%。AR和VR技術(shù)很快有望幫助人類準(zhǔn)確地完成復(fù)雜的任務(wù)，從而證明它們的價(jià)值。除了裝配和制造，這些技術(shù)也將在制造設(shè)計(jì)和過程模擬領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

　　隨著時(shí)間的推移，對(duì)每一個(gè)新產(chǎn)品和新工藝的模擬以及生產(chǎn)設(shè)置的變化及其實(shí)時(shí)監(jiān)控都證明是有益的。數(shù)字孿生技術(shù)使產(chǎn)品設(shè)計(jì)、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(shè)分析，有助于組織高效運(yùn)作并更好地維護(hù)其物理資產(chǎn)。聯(lián)合利華在其15個(gè)生產(chǎn)單元實(shí)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(shí)間，并提高資源利用率。未來(lái)，數(shù)字孿生的普及將使工廠變得更加強(qiáng)大。

　　為了將諸如數(shù)字孿生之類的技術(shù)帶入現(xiàn)實(shí)，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(jī)器學(xué)習(xí)(ML)。IIoT將工廠資產(chǎn)、流程、庫(kù)存等進(jìn)行數(shù)字化連接，有望成為未來(lái)智能工廠的支柱。它在價(jià)值鏈的不同元素之間建立了聯(lián)系，從而提高了整個(gè)供應(yīng)鏈的可見性。根據(jù)麥肯錫研究所(McKinseyGlobalInstitute)的一項(xiàng)研究，IIoTis預(yù)計(jì)到2025年將對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生1.2-3.7萬(wàn)億美元的影響。規(guī)劃路線圖和戰(zhàn)略的公司一定會(huì)部署這種技術(shù)以獲得大的利益。

　　協(xié)作機(jī)器人(cobot)等技術(shù)有望在未來(lái)幾年獲得發(fā)展。cobot被設(shè)計(jì)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(fù)或危險(xiǎn)的任務(wù)，從而允許人類工人承擔(dān)安全、熟練的任務(wù)。

　　據(jù)美國(guó)機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)(usrobotindustryassociation)預(yù)測(cè)，到2027年，cobot市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到75億美元(占整個(gè)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)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(bào)(ROI)，以及較高的生產(chǎn)率，cobot的需求將激增。

　　疫情的財(cái)務(wù)影響目前可能阻礙了對(duì)智能制造技術(shù)的投資，但其明顯的好處將在未來(lái)幾年加速采用。智能制造技術(shù)將使各行業(yè)更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)類似的挑戰(zhàn)，并確保業(yè)務(wù)連續(xù)性和整體效率的提高。

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