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2019年1月16日 星期三

The Best High Tech Industrial Automation The World Can See - The Rise of Robotics




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智慧製造的好處已經不用多說,尤其是是當下時代,人們對於其抱有這非常美好的憧憬,因為智慧製造所描述的眾多的場景,比如無人工廠 、機器換人等等,都符合著目前行業已經飽和,需要尋求新的利潤成長的點的需求。

這一切,都可以看到人們對於智慧製造的贊美與歌頌,但是卻似乎開始遺忘了作為智慧製造的先行即——自動化技術的命運。

在工業製造領域,透過工業軟體,以達到對於整個生產流程的更高效的管理,與更自動化的生產,也是一家企業是否具有向工業4.0等,更高級的方向發展的基礎,因此,自動化技術相比而言,並不是一個可有可無的雞肋。

事實上,無論是高端數控機床、工業機器人,以及ERP、MES等典型的自動化生產技術,都是企業向工業4.0發展的基石。


自動化還是工業4.0,不同的企業有不同的路徑
工業4.0對於整個製造業的改造,不僅僅是技術層面的,更大的意義是,其可以改變現有製造業的生產模式,從之前的B2C模式,變為C2B這種需求導向性商業模式,對於整個產業帶來的意義更大。

一家企業或者一個行業,需不需要工業4.0,完全是有行業的屬性來看,因為從商業的角度來說,怎麼使企業獲得更高的利潤、更好的發展下去,才是至高無上的真理。從這個邏輯出發,可以說有很多企業看起來,並不是很需要工業4.0。

比如說化肥廠或者水泥廠,這類並不是直接針對消費級應用的企業,這類企業的產品,對於客製化的要求並不高,他們只需要在生產效率與經濟效益上不斷提升,達到企業生存的目標,就可以持續的發展下去,所以這類企業對於技術的要求,或許只需要達到充分的自動化便可。


自動化技術的趨勢:與其他新興技術相融合
紅海在任何單一的行業裡,都很容易成為現實,即使再獨特的技術,必然將引入更多的投資者,資金趨向於獲利—本性使然,如何突破過去的紅海而邁入藍海,那麼,反倒簡單了,在跨界的地方,你會看到不一樣的世界,在傳統的汽車發動機領域,我們去尋求突破幾乎是很難的了,

但是,電動汽車突破了傳統汽車在發動機材料、設計、加工等方面的技術壁壘,無人駕駛技術,也使得汽車正在邁向新的藍海,這些都是跨界融合的結果。

基於大數據分析,我們可以延伸我們的競爭力,將原來提供設備,延伸到設備服務,並且透過回饋的數據,來優化我們的生產與製造,這樣就使得傳統機械製造業、自動化設備行業,可以獲得新的盈利空間,並更好的吸引和把握客戶。

新技術帶來的不僅僅是便利、成本的節省,更重要的也是對新的盈利模式的催生。

自動化本身已經是紅海,然而,人工智慧技術、行動互聯技術、物聯網技術,使得自動化與之融合後,為傳統的製造業、流程工業等賦予了新的能力,這些能力帶來了產業的升級、優化的空間,也賦予了消費者更多的選擇,和更高品質的生活。這也是眾多眾多自動化企業的發展趨勢。

以台達為例,台達公司作為一家資深的,自動化技術與設備供應商,在IoT時代也將其自身的定位,突破了傳統自動化的限制,也在積極發展雲計算、大數據、通訊技術,以及無線傳感等技術,以實現對製造業技術的再度升級,公司已經基於成熟的自動化技術的基礎,嘗試了眾多智慧製造方面的產品。
跨界體現在以下幾個方面的融合
智慧製造對於整合的需求,使得自動化必須與更多原來邊界的科技如MES、仿真軟體等在融合

產業的融合使得其它技術向自動化擴張,如IoT、AI、3D列印、觸控螢幕,Web技術等

人工降低的需求,使得自動化從工業向農業、醫院、智慧建築等多個方向延伸


正在入侵自動化領域的跨界者
1.機器人顯然已經被納入了自動化行業
就技術而言,在PLCopen的Part4裡,實現了協同運動控制,將原有的CNC、機器人與定位同步控制,納入統一軟體架構,這使得機器人,能夠與傳統機器融合在一起構成產線,儘管如此,原有的機器人與技術設備整合,仍然會有難度。

2015年開始,Comau與B&R合作的open Robotics,突破原有的產線整合,將機器人作為一個對象由其平台的mapp,來實現軟體整合,這裡,機器人將被視為一個執行單元,與技術設備的同步、定位控制、邏輯、安全動作進行整合。

2.開放的軟體整合變得簡單
傳統來說,MES是屬於IT的嗎MES在智慧製造中,扮演的角色越來越重要,然而,在過去不成功的MES實施中,自動化的缺位是一個問題,由於MES對自動化的不瞭解,對數據的獲取的困難,以及硬體互聯的問題,導致了MES很難有一個好的結果。

但是,當基於更為開放的互聯如OPCUA接口、以及自動化採集軟體,對數據的統一標準,MES與自動化緊密結合,在這個時候,對於智製造的應用而言,MES是屬於IT技術嗎

軟體—來自IT世界何至於MES,包括HTML5、WebServer、Andriod操作系統、ROS機器人操作系統,透過智慧製造與自動化在融合。

3.雲平台與人工智慧
雲服務的平台正在由Cisco等,來自傳統的行動互聯公司構建,這些服務基於大量數據採集,IoT技術提供直接的數據採集服務,儘管這些技術目前尚未真正大量的使用,但先進的技術企業,已經在為我們尋求跨界的應用。

以前,那些算法被應用於商業系統,而今天這些技術同樣開始,被移植於智慧製造系統。
(1).人工智慧算法對傳統的服務的改善
預測性維護,往往是需要「專家系統」的—這個專家系統是基於對機械零件如軸承、聯軸器等,進行數十年的工程參數累積而形成的,這使得傳統的專家系統往往非常昂貴。

而新時代,人工智慧算法的成熟,使得可以基於大量數據的自學習能力,來應用於預測性維護成為了可能。現在,新的測量系統的專業企業,正在基於這些數據分析,來進行更廣泛的智慧製造應用,例如:透過測量大量的零配件轉配過程的誤差,為品質的提升,給出預測性調整。

(2).企業能力的外包服務
那些具有強大設計能力的公司,除了為客戶提供產品外,甚至可以把自己的設計能力、技術管控能力、生產制程的管理能力,透過雲服務平台輸出,使得盈利模式可以得到繼續的延伸。

IoT並非是一種傳感技術那麼簡單,它所代表的是對數據採集,更為靈活且自由的重構,很多傳統自動化系統中,需要透過SCADA、專用的數據平台的數據,是可以直接透過數據交換系統,被儲存到雲端的,這些數據可以被雲應用服務,來進行分析。


4.仿真軟體與自動化的互聯與整合
有時候,看看我們隔壁的那些跨界的同行,在幹什麼的時候,我們會覺得大吃一驚,就像PTC這樣的CAD、PLM軟體廠商一樣,他們正在用仿真技術,為客戶提供更高效的設計分析,並且,這些技術已經融合了大量的傳感技術、虛擬現實技術、Web技術、智慧製造,使得這些技術必須與自動化進行銜接,直接生成的製造參數,將會發佈給執行系統,由自動化系統來執行這些設計,並且回饋給系統,有關產品存在的問題,並給予改善。

很顯然,智慧製造使得原先那些,與自動化分立的應用技術領域,如仿真軟體MATLAB/Simulink、設計軟體Pro-e,CATIA、UGs、Solidworks與我們更為緊密,智慧製造使得這些技術與自動化,更為緊密的銜接。


5.基於Andriod的自動化時代要來臨嗎
除了用於HMI的開發,Andirod的開源特性,仍然吸引了很多人在其上的剪裁,以便能夠在智慧化應用中,獲得一些先機,對於那些要求不高的機器人,如應用於輔助系統的,可以採用Andriod平台的控制器,就像Arduino、樹莓派這些應用一樣,他們正在一些兒童玩具的領域在使用,你一定會覺得他們來到自動化,這個要求穩定與可靠非常高的領域,簡直是找死。不過,你放心,開源的魅力讓它賦予Andriod新意。

6.行動網路的自動化
即使Web技術,不能滿足自動化的即時性要求,在傳統意義上這是有一定的道理的。但是,在新的時代,我想Web技術的開放性與低廉成本,還是吸引著很多企業,例如:HMI就可以採用Web技術來實現,這對於SCADA的開發而言,就是極大的便利。


當然,Web技術可以不僅僅用於,純粹只是為了HMI類的應用,如果可以的話,我們可以在全世界都可以訪問你想訪問的設備,安全是必須的。自動化正在消失還是重生
智慧化可能更為符合未來的發展描述,自動化只是智慧的一部分,而智慧涵蓋了但卻不僅只有自動化,而包括感知、分析、思考、判斷、決策者系列與智慧相關,也包括呈現(如VR技術)、回饋等,這些前端與後端,構成了智慧化的部分。

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