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              智能工廠的下一步是什么?展望工業5.0

              發表時間: 2023-11-23 09:39:25

              作者: 濟南數控模具科技研究所

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              汽車制造商目前為實現智能運營而采取的許多措施有助于推動未來的進一步改進。雖然數字化和工業 4.0 的好處已被討論多年,但人們對工業 5.0 的興趣與日俱增。

               
              工業 5.0 超越工業 4.0,因為它將重點從經濟價值轉向更廣泛的社會價值概念(例如可持續性和減少能源使用)和福祉(例如復雜制造環境中的工人安全,包括使用自動化系統) 和機器人技術)。
               
              以工業 4.0 為基礎
               
              為了***了解工業 5.0,有必要總結一下工業 4.0 的方法和目標。
               
              首先,工業 4.0 旨在為制造業帶來高水平的數字化。典型的工作包括并集成了廣泛的技術,包括物聯網、數字孿生、機器人、自動化、數據共享、復雜的分析以及越來越多地使用 AL 和 ML。
               
              這些技術旨在通過虛擬化(例如工作單元、生產線和工廠的數字孿生)和自動化來提高生產力和效率,減少流程中的人工干預。為了使這種方法發揮作用,機器和系統之間必須有高水平的集成和通信。這使得制造運營中的各個要素能夠獨立做出決策,而無需人工操作員的干預。
               
              工業 5.0 加大籌碼
               
              工業 5.0 建立在工業 4.0 技術的基礎上,但強調人與機器之間的協作。 有人說其目標是在自動化和在運營中利用人類洞察力之間建立平衡。換句話說,它的目標是創造一個世界上***的環境,通過自動化從工人身上卸下日常任務。但是,利用生產線上工人的專業知識,流程和操作可以實時細化和改進。
               
              就這一點而言,制造業和其他行業的許多實例表明,人類的洞察力結合起來可以改善結果。以現代氣象學領域為例。與制造業如何使用物聯網、分析、建模等類似,預測基于從世界各地收集大量天氣數據。這些數據被吸收到產生預測的復雜模型中。
               
              許多涉及航空、運輸、物流、活動策劃等行業的運營都基于這些預測。但那些尋求競爭優勢的人會聘請自己的氣象學家,他們負責模型輸出并完善預測。在某些情況下,氣象學家可能會根據對特定區域的了解來微調預測。在其他情況下,他們可能知道模型做得很好或錯過的某些事情,并根據這些見解完善預測。
               
              熟練的汽車制造工人可以利用他們的專業知識做類似的事情,以擴大工廠自動化的好處。
               
              工業 5.0 的可持續發展方面
               
              此外,工業 5.0 將可持續發展提升到一個新水平,強調制造業的社會和環境責任。
               
              在當今的市場中,監管機構、股東和客戶都有可持續發展的要求和愿望。汽車制造商采用智能制造戰略并實施適當的技術可以解決這些問題,同時改善運營、增加收入、削減成本等。
               
              為此,制造商必須以協調、綜合和正式的方式解決可持續發展問題,而不是采用不協調的臨時方式(這種方式很常見)。因此,需要進行端到端的場景規劃和戰略分析,而不是關注某一運營要素的可持續性方面(例如,生產中的廢物減少、車輛的燃油經濟性等)。
               
              一旦制定了正確的策略,智能技術就發揮作用了。智能制造商可以收集相關數據來衡量與可持續性相關的參數。數據可以被匯總、分析、共享并向所有利益相關者報告。
               
              以這種方式提供的關鍵信息有助于建立基線,并可用于確定需要改進的領域。這種方法與汽車制造商在其最初的數字化和工業 4.0 項目中遵循的游戲計劃完全相同。在這兩種情況下(即,將重點轉向可持續性和運營數字化),開始走可持續發展道路的制造商可以使用這些信息來識別可產生***影響的用例和場景,然后確定這些事情的優先級。
               
              工業 5.0 的社會福祉方面
               
              當提到工業 5.0 時,人們主要關注的是可持續性。但工業 5.0 的目標和可以實現的目標遠不止于此。如上所述,工業 5.0 預計將發揮重要作用的一方面是改善工人的福祉。
               
              一個典型的例子是解決復雜制造環境中的工人安全問題,包括使用自動化系統和機器人。
               
              多年來,汽車制造商一直在生產線上使用機器人來執行重復性工作。一些機器人從事危險的工作,而另一些機器人執行的任務會讓人類操作員感到疲憊不堪。
               
              從工業 4.0 的角度看待機器人技術時,重點是運營效率。機器人系統的數字孿生將確保整個工作單元或生產線的順利運行。模擬還有助于確保安全的操作條件。
               
              工業 5.0 擴展了此類工作,以尋求機器人系統與人類工人協作的方法。因此,工業 5.0 不會尋找功能有限或出于安全原因而被隔離的機器人系統,而是尋找機器人系統和人類協同工作的方法。這種協作機器人,正如一些人所說,將通過將人類工人的操作知識傳授到流程中來放大機器人系統的好處。


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