物联网和工业自动化如何推动创新
随着技术的飞速发展,许多行业正在寻找新的和创造性的方法来通过使用它来创造和维持价值。随着关于无人机、3D 打印和许多其他引人注目的技术创新的定期新闻报道,许多人忽视了部署新技术的最大增长领域之一——传统制造业。
对于许多人来说,“制造”这个词让人联想到库存图片。从沉闷、嘈杂和肮脏的工厂到由操作员手动执行的繁琐劳动,在过去的几十年中,制造业的刻板印象一直保持不变。但近年来,制造业得到了改头换面和新形象,这在很大程度上要归功于同样的技术以酷科技产品的形式吸引了消费者的注意力。这一波技术浪潮正在将现代工厂重塑为智能、互联和数字化实体。
工业自动化
工业自动化(此处有关工业自动化的完整文章)是使用计算机和机器人技术以比人类操作员更快、更精确的速度执行机器功能。通过利用工业自动化工具,工厂可以实现以下几个好处:
- 提高生产力 – 使用机器人和其他精密设备进行的生产提高了生产力。例如,福特在德国的汽车工厂实现了每年 16% 的生产率增长。疲劳、疾病、人为错误和损耗会影响工厂的日常运营。然而,自动化生产机器没有这些问题。
- 改进的质量 – 与人工操作员相比,工业自动化还可以将生产线错误减少到极小的数量。浪费和生产时间损失的减少降低了成本并提高了消费者中的品牌声誉。
- 更好的控制 – 在高度自动化的工厂中,自动化可以在微观和宏观层面上更好地控制设备。机器人通常可以在没有人类所需的训练曲线的情况下重新分配任务。通过使用机器本身捕获的高质量数据,可以改进管理人员的决策。
工业自动化可以集成在整个工厂的不同层次。这些区域包括传感器和执行器检测条件和触发动作的现场级别。自动化也可以在控制级别进行,PLC 和其他逻辑可编程设备从这些传感器接收信号并指示机器在最佳时刻采取下一步措施。通过监控生产目标并计算转换期间的最短停机时间,它可以用于生产控制级别。
工业自动化可用于构建集成生产系统,缩小质量参数并实现更高的生产力,因为这些资产在集成的自动化系统中协同工作。
创新制造
尽管关于敏捷制造(即适应变化并快速有效地管理它的能力)的文章很多,但由于其与技术的内在关系,创新制造近年来已上升到最前沿。正如您所料,创新制造商通过创新推动变革,利用新技术推动更高价值、创造流程、开发产品,甚至颠覆整个市场。
创新制造可以通过引入新的和独特的产品来吸引消费者和市场份额来驱动产品。但是,创新也可以发生在其他领域:
- 源创新 – 不断评估和寻找供应链中的新材料和供应商。
- 流程创新 – 使用技术从根本上改变生产时间并降低成本。
- 管理创新 – 使用可用于现代深度分析的数据和技术来创建新市场或新业务模式。
但技术进步也取得了进展,允许采用更全面的创新方法。借助数据、分析、自动化和许多其他工具,可以专门建造整个工厂以促进创新制造。
例如,可以选择允许制造商创造新的和独特的产品的设备。在许多情况下,整个工厂布局、员工计划和生产系统都是围绕着在创造新产品时允许最高程度的创新而建立的。此外,产品开发、产品工程和设计师等部门也被考虑在内,他们使用最新的技术、建模软件和其他数据工具来显着缩短这些产品的上市时间。
通过利用自动化工厂并将自动化技术与创新战略相结合,各种规模的工厂都可以提高生产力并提升品牌形象,同时降低成本并保持竞争力。
工业物联网
虽然工业自动化和创新制造在当今竞争激烈的制造环境中是强大的参与者,但工业物联网 (IIoT) 的当前和未来的可能性有能力将它们结合在一起。 IIoT 使用通过传感器和其他嵌入式硬件捕获的实时数据,使用深度分析、人工智能和机器学习来帮助公司通过识别趋势和需要改进的领域来节省时间和金钱。
今天的 IIoT 系统也能够进行主动干预。这允许对机器本身的操作以及计划和调度任务进行细微调整,例如更改生产计划以最大限度地减少周转时间。
IIoT 设备还允许工厂采用预测性维护策略来提前识别零件故障,在最佳时间安排维修,通知和减少备件库存,并通知技术人员即将进行的维修。所有这一切都是在没有人为决策的情况下发生的,部署预测性维护的结果令人印象深刻。许多企业的备件库存减少了高达 25%,生产力提高了 25%。
使用 IIoT 技术,公司几乎可以完全了解生产过程。整个相关的功能领域也感受到了这种影响。 IIoT 可以提供从原材料和组件采购(以及因此可追溯性)到生产和整个生产以及成品运输的完整视图。
IIoT 技术可以作为力量倍增器,为工业自动化和创新制造带来好处。设计了一个带有机器人和完全启用的 PLC 的生产系统,它可以分析来自这些自动化设备的数据,并提供有价值的生产、维护、供应链、质量和管理数据。
通过机器学习识别趋势、制定和磨练响应、开发和自主部署调度、人员配备和许多其他操作的策略的能力,使创新制造的概念得以提升。由于高度重视设计迭代更改和在短时间内开发新产品,创新制造工厂与 IIoT 技术结合使用会更加有效。
IIoT 和工业自动化的发展
IIoT 技术有望以指数速度增长。预计到 2025 年,联网设备将超过 750 亿台,其风险和收益都很高。但是,虽然 IIoT 已经是制造业的颠覆者,但与具有高度工业自动化的工厂或围绕创新制造框架建立的工厂结合使用时,IIoT 变得更加强大。当所有这些结合在一起时,它们就形成了一个强大的三重奏和未来的模型。
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