行业4.0:自主、定制和灵活制造背后的技术挑战

作者:拉萨市机床维修   来源:拉萨有立式机床加工   时间:2020-06-25 12:48

为了降低生产成本,阿迪达斯在亚洲大量生产运动鞋。然而,从设计到销售需要18个月。对顾客来说,漫长的等待过程变得越来越难以忍受。客户正在寻找奇怪的定制产品,并在测试最新技术方面取得进展。然而,传统的生产模式Gendi不能满足这些要求。它基于这样一个理念,即阿迪达斯正在建立一个“高速车间”,在销售点附近生产定制鞋。同样,日本机床制造商奥库玛机械公司也开发了一套完整的铣削工艺,可以从拉萨机床学徒那里操作724小时。整个过程可以根据需要自动选择和更换刀具,并免费提供原材料和消耗品。工作人员只需在现场用平板设备上的监控应用程序执行高附加值的任务,就可以监督车间的运行。此外,车间完全自动化。这些例子让我们意识到,第四次工业革命已经到来——它将改变我们当前的全球经济模式,并决定我们未来将如何创造经济价值。与前三次工业革命一样,这次工业革命将很快采用创新和革命性的技术。这些技能将挑战我们之前的所有假设,并改变我们对制造业的所有看法。这也意味着工人、制造商和政府需要为可避免的变化做好准备,否则他们将被时代抛弃。革命万岁第一次工业革命以发现蒸汽机为初始阶段,用机器代替手工劳动,达到了令人难以置信的规模。第二次工业革命电力使装配线和大规模生产成为可能。竞争机器的发现带来了第三次工业革命,使机器人和机械自动化集成到装配线上,在某些情况下帮助或替代人类工人。今天,制造业的增长趋势与前三次工业革命大不相同。前三次工业革命集中于集中化和大规模生产以实现规模经济。然而,第四次工业革命将基于大规模定制和灵活生产,生产地址尽可能靠近需求中心。行业4.0:自力更生、定制化和柔性制造背后的技术挑战制造商不再仅仅生产和管理库存,而是致力于建立高度集成的供应链,并根据上游供应商和消费者的实时需求调整运营。这需要在生产过程中进行实时推测并采取纠正措施。这种转变和“转变”的原因是,制造商在整个端到端生产过程中取得了进展,并完成了所有生产过程,而几乎没有或根本没有必要关注。所谓的工业4.0制造模式严重依赖自动化和制造技术之间的数据交换,涉及网络物理系统、物联网、云竞争和大数据。智能车间的分散化和自动化工业的4.0模式旨在将车间本身变成计算机或“智能车间”。在每个智能车间,模块化生产过程通过网络物理系统集成计算机技术和机器,而不仅仅是远程控制和监控。这些模块化智能车间可以独立设计如何实现生产的分散化和自动化,并可以通过物联网与人工操作员和其他智能车间进行沟通和合作,完成全方位的供应链动员。事实上,IT就像IT行业多年来使用数据中心的场景。通过物理服务器的虚拟化和业务流程自动化技术,机器可以在一定程度上实现自治。我们将继续鼓励这些模型进一步开发新的功能,如软件定义的收集(SDN)、同化云和人工智能(AI)。数据中心虚拟化可能已经成为当今的主流,但是工业4.0对许多人来说仍然是陌生的。尽管如此,它在全球制造业的发展速度越来越快。德国政府在2013年树立了这个词,同时提出了让该国制造业完全竞争和机械化的愿望。德国总理安格拉默克尔在1998年的世界经济论坛上提出了这一概念 大多数工业化国家都受到了这一事件的影响。德国政府不仅仅是在谈论它。目前,德国政府已投资2亿多欧元,鼓励公民在学术、商业和政府领域开展实践研究。德国不是唯一进行此类投资的国家。行业4.0四个设计原则以下四个设计原则可以支持和定义行业4.0: 1。互操作性:机器、设备、传感器和人类通过物联网或人联网相互连接和交流。2.信息清晰度:通过建立基于信息系统操作传感器数据的数字车间模型,可以为真实世界建立虚拟副本。这需要收集原始传感器数据并整理出更有价值的信息。3.技术支持:首先,支持系统流程全面解释信息,做出明智的选择,快速解决意外问题,帮助人类。其次,网络物理系统可能会处理各种不愉快的、超负荷的或不屈不挠的任务来支持他们的人类同事。4.分散化:网络物理系统做出自己的决定并履行自己的义务。只有在意外、干涉或政策冲突的情况下,才会要求在更高的层面上履行义务。行业4.0在技术上具有挑战性。然而,这场革命既充满挑战又混乱,工业4.0也是如此。除了经济生产率的变化带来的文化和政治挑战之外,“工业4.0”模式的推广还需要克服几个技术挑战,包括:1 .集成新系统并接收更多系统,从而显著提高数据安全性。此外,专有生产的常识也成了信息技术安然的问题。2.成功的信息物理交流需要高度的可靠性和完整性,但很难实现和维护。3.用较少的人力监督来维持整个生产过程可能是困难的。4.如何解决因贸易问题造成的严重损失而导致的停产也需要解决。在确保其数据中心技术的可用性和安全性的愿景下,企业已经建立了信息物理的应用,不仅涉及软件,还涉及工业机械和工作场所安全(工作场所中的每台机器、设备和抓取工具都已成为终端设备)。因此,似乎很难实现这一行业愿景。所有这些都需要收集运行,这意味着完全实现这些革命性的变化可能是信息技术部门的工作。工业4.0应用程序功能管理比现在更复杂。当传统的软件应用程序功能下降或变得“迟钝”时,很难确定问题的原因。大多数企业都建立了一系列的对象来监控和诊断这些问题,并尽量避免在半夜召开道德会议,以便应用程序团队和收集团队能够互相寻求完美:应用程序团队认为问题是由收集引起的,而收集团队在此过程中搜索长日志,试图证明数据库是罪魁祸首。不幸的是,对于许多对此类事件的响应团队来说,尽管有许多对象可以练习,但由于缺乏可见性,诊断无法完成。Gigamon可视化平台目前,Gigamon可视化平台可以在很高的水平上解决这种缺乏可见性的问题。该平台提供了用户交互的端到端视图,不仅包括应用程序,还包括支持应用程序的完整基础架构。千兆可视化平台可以帮助信息技术部门使用诊断设备更有效地解决应用功能问题。想象一下,在不久的将来,企业将要求信息技术部门诊断为什么全自动装配线在网络物理系统下的功能正在下降或运行“缓慢”的原因。整个装配线及其所有物理组件将成为新的“应用程序”,并带来比传统软件应用程序极其复杂的问题。当然,看起来监视和管理工业4.0信息的物理应用的工作量很大,但是它的解决方案与收集的传统视觉解决方案是相同的。监控点设置在整个装配线和智能车间集合中。Gigamon可视化平台可以监控对操作员至关重要的数据变化,并智能地协助和添加监控和诊断设备 将机械、传感器和其他数不清的物联网终端设备添加到产品系列中会带来额外的复杂性。此外,工业4.0模式的特征不仅需要可靠的企业集合,还需要整个垂直和水平供应链。当界限的概念完全消失,收藏几乎遍及整个世界时,信息技术如何保护“收藏”?传统的视觉方式收集安然会引起问题。企业需要一个基于安然交付平台的新模型来持续监控和实时向安然对象提供智能数据,以跟上工业4.0企业智能车间生成数据的能力和速度。为不可避免的变化做准备:首先,解决可视化问题;最后,实现功能治理和安全交互之间的相互信任。供应商、车间操作员、运输和接收人员以及消费者必须下定决心实施工业4.0规划的根本体系。没有这种信任,没有严格的法规遵从性,没有系统和数据的保密性和完整性,行业4.0模式将无法取得成效。因此,信息技术部门面临的挑战将是跟上增长的步伐,并确保收集级的工具和可视化不是事后才想到的,而是将可视化和安然交付平台集成到智能车间设计的初始阶段。这一切发生得太快了。为什么?因为工业4.0概念的第一批支持者和采纳者估计他们将从投资中获得巨大收益,最初的推测显示收入将增加30%以上,成本将减少30%以上。这些财务数字的激励和在全球市场渗透竞争力的紧迫性将促使企业做出支持行业4.0的战略决策。企业员工、制造商、政府和信息技术员工都需要关注并为正在发生的变化做好准备。