3S Market deliver Smart and Valuable information for Business
3S Market 傳遞 智慧應用與價值的商業資訊
【真老吾老】part 1/2
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工業4.0與智慧工廠
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2017年3月10日 星期五
‧ 2017\03\10\3S Market Daily 智慧產業新聞
3S Market deliver Smart and Valuable information for Business
．瓷器製造商 Oxford 佈署 RFID 系統，減少包裝交付過程失誤
RFID Inventory Management
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來源：RFID世界網 作者：特邀記者 林俊奇
美洲最大的陶瓷和瓷器製造商Oxford日前宣佈，該公司在12個月內收回RFID系統投資，該系統幫助將貨物交付過程中的錯誤減少到零。
Oxford公司物流及RFID項目經理Marcelo Correa，向公司董事會宣佈了這一結果。
Oxford位於聖卡塔琳娜州，該公司擁有2,500個庫存單位(SKU)，三個製造工廠，每月生產600萬個產品。生產完成後，這些產品將進行包裝，然後根據客戶要求進行分離和交付。
Oxford主要向巴西及全球供應餐飲用具(板材，杯子，杯子和套鍋)。其中一些客戶回報使用自有品牌進行包裝，例如星巴克咖啡。
離開工廠時，這些貨物將根據客戶要求進行包裝，然後按一定順序，放入標準包裝盒中。一個標準包裝盒可放入12個淺盤，12個湯碗等。Oxford的RFID系統通過在包裝區域，及紙板箱附著智慧標籤，來幫助完成訂單。
每個包裝箱都將附著一個內置單元數、內容等資訊的標籤。然後，這些貨物將被傳送到庫存區域，進行堆疊儲存。包裝區域到庫存區域的通道中，安裝了RFID讀取器來讀取標籤，Correa解釋說：「產品通常使用手推車或叉車運輸，且易於定位。」
除了提供每個儲存物品的確切位置和標識之外，RFID技術還用於提升訂單分離的效率及準確率。
Correa說：「每個訂單都將由RFID讀取器讀取，然後指引進正確的倉庫碼頭中。該技術將交付配送流程錯誤降低為零。」
(左：員工使用手推車將貨物運到RFID通道，進行讀取識別;右：該RFID通道使用波衰減器，用於在通道出入口減弱RFID信號)
使用該技術，Oxford減少了額外的成本，包括誤交付貨物的逆向物流。Correa說，「這些成本足以在一年內收回系統投資成本。此外，RFID還提升了產品的品質。」
明年開始，公司將把RFID技術使用擴展到運輸環節中，以提升訂單效率。
使用RFID技術前，該公司通過掃描條形碼，及倉庫管理系統(WMS)來完成生產跟蹤。他解釋說：「使用RFID技術，交付過程實現全自動化。每一批貨物都將通過RFID讀取器進行管控。」
該RFID項目使用了符合GS1無源EPC超高頻(UHF)RFID標準，有利於快速部署。每個通道安裝了2個固定式讀取器，一個安裝在入口處，另一個安裝在出貨區域。
該系統中，讀取器由Impinj和Identix(Core Impinj)提供，天線由Laird和Identix提供，讀取器及列印機由Zebra提供。標籤使用Impinj的E52 Monza5Monza R6嵌體，由巴西供應商如CCRR製造。該RFID項目滿足了所有期望，提升了生產精度，降低了運輸錯誤。
工程師Roberto Cordeiro說：「該案例表明，RFID技術已經足夠成熟，可為企業提供很多幫助。」
(螢幕上顯示RFID即時讀數)
Cordesro表示，Parson已經開發出高水準RFID通道入口。他說：「當包裝箱經過通道時，RFID讀取器可以讀取標籤，並辨識通道內物品。為防止誤讀通道外東西，我們開發了一個波衰減器，用於在通道出入口減弱RFID信號。」
Cordeiro說，創新和學習是Oxford的DNA，該公司未來將把RFID技術用在其他場景中。
此外，Parson開發的解決方案在其他市場領域，也具有創新性和可複製性。他說：「流程的適應性是該項目成功的關鍵，該項目中，公司幾乎沒改變現有的操作流程。」
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．有了這個機器人，再也不用開車去超市了
Gita robot
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leiphone 作者：蕾娜塔•萨洛
無論是犒賞辛苦了一年的自己，還是盛情款待親朋好友，抑或是添置傢具，在這個春節假期中相信很多人都會到超市，商場，雜貨店大型採購一番。
當你在超市內穿行，將所需要的商品從貨架上搬離，你不得不推著沈重的購物車；哪怕雜貨店離你家不遠，為了選購某些東西，你不得不開車，在擁擠的停車場內尋找停車位，而現在Piaggio Group帶來了完美的解決方案。
Piaggio Group（比雅久偉士牌集團）給人留下最深印象的莫過於摩托車品牌Vespa，而現在公司成立了名為「Piaggio Fast Forward」的機器人公司，專注研發和推廣自動化運輸工具。而今天要給大家介紹的就是公司的首款產品Gita，它是專業的個人貨運機器人。
Gita可以認為是手推車的機器人版本，只是不再需要你自己來推動了。這個自平衡的雙輪貨物機器人，最大能夠承受40磅（約合18.1公斤）的重量，而更為重要的是Gita能夠基於地圖，跟隨你的腳步，甚至能根據你的指令到達指定目的地。
Gita身高為2英尺（約合60.96釐米），最高時速為22mph。它擁有極高的機動能力，不僅可以實現零轉彎半徑，還能匹配人類行走的速度始終跟隨在你的身後。
Gita（發音為「jee-ta」）在義大利語中的意思為「短途旅行」。利用即時定位和地圖，建構（SLAM）技術，Gita能夠在旅行期間，創建和繪製用戶周邊環境的3D地圖。
在生成的地圖上，能夠辨識Gita自己和用戶的位置，並使用相機始終追隨佩戴在用戶身上的腰帶。
在生成的地圖上，能夠辨識Gita自己和用戶的位置，並使用相機始終追隨佩戴在用戶身上的腰帶。
一旦跟隨你到達目的地，那麼Gita就會創建跟隨你行走的地圖路徑。然後Gita能夠使用相同的地圖自動回到原點。此外用戶還能設置中途點，從而讓Gita在某個位置有所停留。Piaggio Fast Forward的首席營運官Sasha Hoffman解釋道：
如果Gita跟隨你走遍整個房間，那麼你就能在地圖上，將廚房、餐廳、前門和後門，作為不同的定位點。如果你需要使用Gita，將一個包裹運輸到廚房，Gita上有個觸控介面，你可以直接透過觸控點，按兩下按鈕就能將其送到廚房。
如果Gita離開你的視線，那麼它能夠使用地圖上，在你所經過的路徑跟上你的步伐。此外，Gita還能利用追蹤相機，來形成超音波測距系統，從而能讓機器人不會和障礙物發生碰撞。
Gita的充電時間為3小時，充滿電狀態下，能夠以人類行走速度運行8個小時以上。
好消息是，Gita於2017年2月2日開始發貨，而壞消息是這個版本還需要在商業環境中進行測試。Gita的消費者版本，預計還要在稍後時候推出。
目前，Piaggio並未公佈Gita的具體售價。由於最初發佈的版本，並非針對消費市場，因此價格不會太低。不過，伴隨著技術的成熟，以及零件成本的降低，針對消費級市場的產品，將會降到更低的價格。
．詳解 3D 列印技術分類
3D Printing, Laser Cutting, Virtual Reality, Holograms & More
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來源： 3D印夢園
3D列印的思想自古有之，早在房舍的建構技術中就有所體現，現代意義上的3D 列印技術，於上世紀80年代中期誕生於美國，3D列印技術以3D模型文件為藍本，將列印材料以特定方式，逐層堆積以建構三維實物。
進入21世紀，全球外大力推出，多項3D列印相關政策或計劃。德國聯邦教研部（Bundesminis－terium f?ur Bildung und Forschung，BMBF） 多年前就針對3D 列印技術，提出長期的發展計劃，2011年5月推出的＼德國光子學研究＂涉及到對3D 列印技術研究的資助。
2012 年8 月，歐巴馬撥款3000萬美元，在俄亥俄州建立了國家級3D列印工業研究中心（National Center for Defense Manufacturingand Machining， NCDMM）。
中國科技部於2012年發佈的＼國家高技術研究發展計劃（863計劃）＂就包括了3D 列印產業，並且對岸的國家科技重大專項，以及其國家自然科學基金等科研規劃中，也對3D列印技術給予了極大的支持。
2012 年8 月，歐巴馬撥款3000萬美元，在俄亥俄州建立了國家級3D列印工業研究中心（National Center for Defense Manufacturingand Machining， NCDMM）。
中國科技部於2012年發佈的＼國家高技術研究發展計劃（863計劃）＂就包括了3D 列印產業，並且對岸的國家科技重大專項，以及其國家自然科學基金等科研規劃中，也對3D列印技術給予了極大的支持。
2015年2月28日，3D列印產業迎來了首份其國家級發展推進政策，他們國家的工信部正式發佈＼國家增材製造產業發展推進計劃（2015－－2016年）＂（簡稱＼計劃＂）。
計劃＂指出，鼓勵在材料生產方面，具有優勢的企業從事3D 列印專用材料的研發和生產，針對航空航太、汽車、文化創意、生物醫療等領域的重大需求，突破一批專用3D 列印材料。
隨著世界各國的大力推進，3D列印技術滲透到學術科研、珠寶、工業設計、建築及眾多個性化設計領域。每個行業領域的應用份額如圖1所示。
計劃＂指出，鼓勵在材料生產方面，具有優勢的企業從事3D 列印專用材料的研發和生產，針對航空航太、汽車、文化創意、生物醫療等領域的重大需求，突破一批專用3D 列印材料。
隨著世界各國的大力推進，3D列印技術滲透到學術科研、珠寶、工業設計、建築及眾多個性化設計領域。每個行業領域的應用份額如圖1所示。
3D 列印技術的分類，現如今沒有形成統一標準， 按照成型技術原理可劃分為熔融沈積成型技術（Fused deposition modeling，FDM）、選擇性雷射燒結技術（Selective laser sintering，SLS）、分層實體製造技術（Laminated object manufacturing，LOM）、立體光固化技術（Stereo lithography appearance，SLA）、三維列印粘接成型技術（Three dimensional printing and gluing，3DP）、數位光處理技術（Digital light processing，DLP）、多頭噴射技術（PloyJet）、選擇性雷射熔化技術（Selective laser melting，SLM）、直接金屬雷射燒結（Direct metal laser sintering，DMLS）、電子束熔煉技術（Electron beam melting，EBM） 等；
按照設備的體積可以分為：桌面級、中型、大型3D列印機；按照用途可以分為：航天、軍用、工業用、民用3D 列印機等。結合打印材料和成型原理，可將3D 列印技術分為5大類：
1）以熱塑性塑料為材料的FDM 技術；
2）以紙、金屬膜、塑料薄膜為材料的LOM 技術；
3）以石膏粉末、陶瓷粉末為材料， 膠水粘接成型的3DP技術；
4）以液態光敏樹脂為材料的光聚合成型技術， 包含SLA、PloyJet、DLP 等成型技術；
5）以金屬、合金、熱塑性、陶瓷等粉末為材料，雷射燒結／熔化成型技術，統稱為雷射粉末成型技術，包含：SLS、DMLS、SLM 以及EBM 技術等，如表1所示。
未來，將按照表1的技術分類，逐一對主流3D列印技術過程，控制問題的研究進展，詳細介紹與說明。
1）以熱塑性塑料為材料的FDM 技術；
2）以紙、金屬膜、塑料薄膜為材料的LOM 技術；
3）以石膏粉末、陶瓷粉末為材料， 膠水粘接成型的3DP技術；
4）以液態光敏樹脂為材料的光聚合成型技術， 包含SLA、PloyJet、DLP 等成型技術；
5）以金屬、合金、熱塑性、陶瓷等粉末為材料，雷射燒結／熔化成型技術，統稱為雷射粉末成型技術，包含：SLS、DMLS、SLM 以及EBM 技術等，如表1所示。
未來，將按照表1的技術分類，逐一對主流3D列印技術過程，控制問題的研究進展，詳細介紹與說明。
．液流電池取代鋰離子電池？中間還隔著一個石墨烯
Liquid battery replace lithium-ion battery
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來源： 鈦媒體
日前，美國哈佛大學的研究團隊，研發出了一種新型的液流電池。該團隊表示，這種液流電池不僅可用於智慧手機領域，還可被用於包括，可再生能源在內的新型能源應用領域。
在行動時代，電池技術成為重中之重，甚至可以說沒有電池就沒有行動時代。然而，續航能力薄弱等問題，存在於行動設備的電池中，電池技術的突破一直是尖端難題，從而限制了行動時代的進一步發展。所以研究人員一直在探索，更加有效的發電能源，以期提升續航能力。
實際上，液流電池並非新技術，早在上世紀60年代就已經出現。與鋰電池相比，液流電池確實有一些優勢。然而，這項技術一直處於研發階段，遲遲未能投入實際應用，其原因就在於自身的局限性。儘管遇到阻礙，但是探索仍要繼續，人類一邊使用相對穩妥的新型電池技術，一邊也在不斷尋找更加清潔的能源，來提升電池技術。
一、液流電池特性決定優勢，某些方面優於鋰電池
哈佛大學的團隊是由材料與能源科技教授Michael Aziz，及化學與材料科學教授Roy Gordon所領導的。他們所研究的新型液流電池，基於一種中性PH水溶液中的有機分子進行發電，其安全性與壽命皆優於目前的電池產品。
其實，液流電池領域並不算「荒地」，上世紀60年代，鐵—鉻體系的氧化還原電池就已經出現，可看作是全釩液流電池的前身。經過多年的研發，該技術已經取得了長足的進步，並有望投入商用。與鋰離子電池相比，這種液流電池確實存在優勢。
第一，其規模可大可小，設計靈活。
對於儲能系統來說，最重要的因素是電量和功率。通常情況下，釩液流電池可承受的功率，取決於電堆大小，而電量的多少則與儲能罐的大小成正比。
無論工程項目，對儲能系統提出怎樣的要求，設計者都可以靈活地做出相應的設計，並且能夠隨時進行調整。
無論工程項目，對儲能系統提出怎樣的要求，設計者都可以靈活地做出相應的設計，並且能夠隨時進行調整。
上圖為液流電池結構圖
反觀鋰離子電池，則是將儲能材料塗，在集流體表面形成電極，其技術及性能都是固定的，很難根據具體項目進行調整。兩相對比之下，液流電池的優勢顯而易見。
更重要的是，液流電池具有可擴展性。液流電池不管儲存量如何，結構和控制方法幾乎都一樣，只要將儲能電解液混合均勻，就可以保證SOC（充放電深度）一致。
如想製造同樣規模的鋰電池，則需要堆疊電池數量，同時運用極為複雜的BMS（電池管理系統），來管理每節電池的溫度及SOC。稍有不慎，過充、過放、過熱，都會導致電池報廢甚至引發危險，這也是為何智慧手機電池有時會發生爆炸的重要原因。
第二，液流電池壽命長。
目前市面上的鋰電池壽命約為1000~5000次。其主要儲能原理是，在固態電極上的嵌入和脫嵌，此種方式極易產生裂紋，從而使電池壽命終結。
液流電池的充放電機理則，是基於化合價的變化，而非普通電池的物理變化，故而使用壽命極長。而且全釩液流電池，由於正負極之間隔著離子交換膜，避免了正負電解液，因混合而發生交叉感染的可能，相較於其他液流電池壽命更長。
第三，液流電池安全性極高。
正如第一點中所提到的，液流電池的特性，使其安全性能得以保障。無起火或爆炸隱患，即使遭遇大電流也不會有什麼安全問題。
此外，液流電池能量效率高達75%~80%，啓動速度只需0.02s，且電池組件多為廉價的碳材料，無需貴金屬作催化劑。
目前，全球範圍內生產全釩液流電池的企業，主要包括美國UniEnergy Technologies公司、奧地利Gildemeister公司、日本住友電工公司，以及中國大連融科儲能技術發展有限公司。
儘管液流電池有如此多的優勢，且有一定規模的生產和應用，但目前並未看到其大規模的投入商用，和進入消費級市場，原因在於液流電池自身存在的局限性頗多。
二、液流電池遲遲未能商用，自身局限性較多
作為儲能系統，液流電池在風電等大型儲能領域，尚處試驗階段，商用就更是難以企及。上文哈佛大學研究的新型液流電池，亦處於研發階段，可以先探究目前已有的液流電池中，主要的釩系電池存在怎樣的局限性。
從理論上來講，釩的化合物可以作為添加劑，放入現有的鋰電池中，這就類似於石墨烯的用途。
然而，釩電池正極液中五價釩離子，在溫度高於45度的情況下，會析出一種名為五氧化二釩的劇毒物質。該物質的沈澱會堵塞流道，包覆碳氈纖維，惡化電堆性能，最終致使電池報廢。更重要的是，五氧化二釩這種劇毒物質，可能會造成嚴重的後果。
此外，全釩液流電池需投入極高成本。比如一個5千瓦的液流電池，共計需投入40.6萬的主材料成本，還要額外投入次要材料及人力成本。
最後，液流電池能量密度極低，大概只有40Wh/kg，加之此類電池呈液態，因而佔地面積大。
基於以上局限性，液流電池很難大規模應用，更難實現商業化。
對液流電池的探索，代表了人類不斷尋找新能源的決心，只是目前這種技術還不夠成熟。相比之下，石墨烯電池技術比較穩妥，已在智慧設備中有所應用，而人類也在不斷尋找更加清潔的能源用於發電。
三、穩妥的電池技術得以商用，未來存在更多可能
在當今的新興電池技術中，石墨烯電池技術算是比較穩妥的。去年年底，華為在第57屆日本電池大會上，推出了首個應用了石墨烯技術的鋰離子電池。這種電池借助了新型的耐高溫技術，可將鋰離子電池的上限溫度提高10度，其使用壽命也達到了普通鋰離子電池的2倍。
相比於尚處研發中的新型液流電池，石墨烯似乎更靠譜一些。當然，石墨烯本身也存在著一些局限性，但畢竟已經在智慧設備中得以應用。
因此就目前的情況來看，石墨烯會在下一階段更多地，被應用於提升電池技術之中。在電池技術發展的道路上，一蹴而就是行不通的，而通過穩妥的、成熟的技術逐漸進行過渡，應該會取得更好的效果。
當然，這並不是說電池技術領域，可以為求穩妥而停滯不前。相反，為了使電池技術不再成為行動時代發展的阻力，應該更大膽地去利用，一切可能利用的能源，為電池技術的進步提供動力。現在已經有相關的研究，並且也取得了進展。
比如日前美國賓夕法尼亞大學的科研團隊，研製出了新的發電方法，利用化石燃料發電廠排放的二氧化碳，與空氣中的二氧化碳形成的濃度差發電。這種名為「流動單元」的裝置，產生的平均功率密度為0.82瓦/平方米，高於以前近似方法獲得值的200倍左右。該研究成果已發表在最新一期的《環境科學和技術》雜誌上。
無獨有偶，芬蘭科學家也在研究如何利用動能、熱能及太陽能為設備供電方面，取得了一些進展。研究人員研發了一種名為KBNNO的鐵電材料，將熱量及壓力轉化為電力。芬蘭University of Oulu（盧奧大學）的研究人員，則利用鈣鈦礦晶體結構，從多個能量源中提取能量，並希望能夠通過研究收集到更多的能量。
這種設備的製造過程並不複雜，一旦找到了最佳材料，在之後的幾年就有可能將這一技術投入商用。如果這種設想得以實現，我們可能不必再將行動設備，插入插座上充電，而是從自然能量中，獲得源源不斷的電力，實現真正的能源清潔。
通過以上成果可以作樂觀的預測，未來在電池領域，將會出現更多的新技術，它們可以提升電池的利用率、續航能力等要素。在電池技術，乃至任何一種技術的發展道路上，既需要穩妥成熟的前行，也需要大膽前衛的創新，二者結合才可能更好地，推動行動時代的進一步發展。