2023年8月16日 星期三

★ 7 項新興技術準備為未來的工廠提供動力

未來的製造世界 


不只是縮時,還有粉塵、噪音、位移偵測

vmware



在疫情爆發前,全球製造商在數位化轉型方面取得了一些進展。機器人和機器學習(ML)等新興技術的試點和擴充正在進行中,以建立更智慧、日益自動化和更具成本效益的工廠。

然而,無論他們的倡議在哪裡,新冠肺炎造成的破壞加速了製造商的數位計劃,並推動了「未來工廠」的進展。

為《虛構的 2021 年製造業狀況報告》調查的 94% 的製造商表示,疫情預示著他們的業務將發生長期變化。 根據幾乎所有(95%)的說法,現在完成他們的數字化轉型之旅對未來的成功至關重要。

這些是當今最常用的新興技術,用於建設和營運未來的工廠。

1. 人工智慧和機器學習

人工智慧及其子領域機器學習(ML)在製造業中越來越受歡迎。透過將電腦智慧和自學注入工廠流程,人工智慧和 ML 具有巨大的潛力,可以提高效率、靈活性和品質,從而最佳化操作。

波士頓諮詢集團(BCG)對未來工廠人工智慧的分析發現,人工智慧技術的完美組合可以降低生產商的轉換成本多達 20%。 減少率的 70% 可能來自更高的勞動力生產力。

根據牛津經濟學的「超越危機」報告,超過三分之一(34%)的製造商已經投資於人工智慧,以:

  • 增強他們的勞動力。
  • 解決關鍵挑戰。
  • 加快他們的數位化轉型。


早期採用人工智慧的製造公司將獲得最大的收益。麥肯錫的一項分析發現,在最初 5-7 年內採用人工智慧的公司與落後的公司之間存在財務鴻溝。人工智慧「領跑者」的現金流將正成長 122%,而「追隨者」的現金流將只成長 10%。

製造業主管者正在數位和分析方面領先,並改變了遊戲規則。需要在整個價值鏈上廣泛擴充創新,以確保更多的贏家分享戰利品。

麥肯錫公司

2. 物聯網技術

物聯網是許多其他未來創新工廠的關鍵基礎技術,如機器人、虛擬和擴增實境(VR/AR)以及可穿戴裝置。所有這些裝置都具有嵌入式感測器,可以相互連線和透過網際網路與其他系統交換資料。

在製造業中佈署物聯網的大部分價值,來自於最佳化營運。物聯網可以從根本上重塑產品開發和交付的各個方面 —— 從整個價值鏈的工廠樓層。物聯網為營運提供即時透明度,同時提供有關系統執行狀況的全面資訊,直到最微小的元件。

現在人們預計,物聯網不僅將從根本上改變電腦行業,還將從根本上改變社會。物聯網將成為所謂的「第四次工業革命」的重要驅動力。

Greg Bollella,VMware首席技術官辦公室副總裁

3. 虛擬和擴增實境

VR 和 AR 已經在這裡 —— 並很快在製造業中變得更加根深蒂固。領先的生產商正在使用 VR 和 AR 進行各種行動:

  • 設計和原型產品。
  • 維護和維修產品。
  • 庫存管理。
  • 員工培訓,特別是安全措施。

例如,在敏感的製造環境中,VR/AR 裝置可以自動顯示溫度、聲級、使用者手冊和其他關鍵資訊。這使員工能夠瞭解所有元件或裝置,以及如何最好地管理它。

Statista 報告稱,2021 年全球所有行業的 VR 裝置將達到 4,010 萬台,AR 眼鏡將達到約 1,910 萬台,總計 5,920 萬台。

一項疫情前的 PwC 調查發現,三分之一的製造商已經採用了 VR/AR,或者在未來幾年內將採用 VR/AR。


4. 機器人

在裝配線上工作的機器人可以追溯到幾十年前。今天,更便宜、更靈活、更有能力的機器人技術,正在迅速嵌入全球各地的製造設施中。兩個主要成長動力是成本效益和品質一致。

幾乎每個工廠功能的自動化 —— 材料、組裝、整理、包裝 —— 以及完全「熄燈」的工廠都使機器人具有高度的吸引力。不需要護理和餵養。機器人全天候工作。機器人還可以輕鬆操縱人類無法做到的微小部件和完成的複雜連線。

根據國際機器人聯合會(IFR)的資料,在過去十年(2010-2019年)中,機器人的年裝量增加了兩倍多,總量超過 381,000 台。

製造商面臨的最大挑戰:在尋求將員工轉移到更高價值的工作同時節省資金的同時,如何最好地使用日益複雜和智慧的機器人。

5. 可穿戴裝置

隨著製造業物聯網使用量的增加 —— 感測器嵌入到更多的解決方案中,為工廠流程提供動力 —— 可穿戴技術也在上升。這些智慧裝置 —— 智慧眼鏡、智慧手錶或其他小型配件 —— 可用於監控和提高生產者的生產力、安全和效率。

可穿戴裝置與 AR 和物聯網重疊,因為它們目的在將連續的即時資料流,整合到使用者的工作生活中,因此他們不必在需要時搜尋它。

2020 年全球可穿戴裝置總量達到 2791 億美元,包括消費和工業用途。可穿戴裝置現在在所有行業部門都超過了智慧手機的成長。


在製造現場,智慧手錶可以測量體溫和姿勢,以及在高風險環境中的墜落。 這可以實時提高工人的安全和事故預防。

6. 用於預測分析的現代應用

製造商被實時資料所擄滿。不僅來自裝配工具和生產裝置上的物聯網感測器,而且來自電腦系統和影像監控系統。挑戰:如何最好地利用這一切來獲得競爭優勢?答案:現代應用。

已經佈署了現代雲原生應用的製造商是:

  • 加速預測分析。
  • 提高品質。
  • 產量越來越高。
  • 提高生產力。
  • 最佳化供應鏈。
  • 降低成本。

例如,透過預測分析,製造商可以防止關鍵資產導致計劃外停機。

在疫情期間,製造商越來越多地尋求雲端運算,來幫助他們儲存和處理更多資料。現代應用和強大的多雲策略,由單個數位基礎的簡單性啟用,正在降低運營複雜性,同時提高彈性。

7. 區塊鏈

舊工廠和現代工廠之間的一個關鍵區別是資料的持續共享。價值鏈中複雜供應商、分銷商和其他合作伙伴組織的營運和場外地點都是如此。傳統資料庫在這樣的環境中不能很好地工作。區塊鏈確實如此。

對於製造商來說,區塊鏈對於在複雜的供應鏈中共享資料很有用。作為一個分散式分類賬,它為使用者提供單一和防篡改的真相來源,它為參與者感興趣的所有交易建立了不可變(不可更改的)記錄。區塊鏈還提供了完全的可見性和單一的真相來源。

想像一下,建立一個不可改變的透過供應鏈的零件品質檢查記錄,消除入站審計。 這就是值得信賴的生產區塊鏈平台可以為製造商做的事情。

未來的工廠:技術驅動的復原力

世界各地的製造商越來越多地採用新興技術,來阻止未知因素帶來的中斷和停機。他們正在透過現在對未來技術的工廠進行創新,推動更大的復原力 —— 為今天、明天和以後發生的任何事情做好準備。

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