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智慧工廠\工業 4.0與公共工程 |
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賓士擴增實境導航
鐵路行業已經是高度電子化的,車廂要麼是全電動的,要麼是混合柴油-電動,純粹的石化燃料變體現在只作為古樸的景點。該行業正處於不斷創新的狀態,隨著智慧城市、物聯網(IOT)和日益增強的自主性,鐵路預示著創新可能會在整個國家基礎設施中涓滴,從光滑、保密到點亮的鍵盤,再到阻止人們自殺的藍燈。在英國,最近為 10 個專案提供了 360 萬英鎊的資金,這些專案將改變鐵路客運旅行,這顯示英國政府瞭解創新電子產品對鐵路行業的重要性。
英國的鐵路技術
Network Rail(負責英國鐵路的組織)於 2018 年宣佈了其數位鐵路策略,概述了所有新火車和訊號,將在 2019 年實現數位或準備數位化。他們的目標是在 15 年內,讓 70% 的旅程從數位鐵路技術中受益,指出透過重新思考鐵路的電子設計,並取代過時的類比系統(其中一些仍然基於維多利亞時代的技術),他們將隨著時間的推移節省資金,同時受益於容量、速度和可靠性的提高。
鐵路行業的柔性電子產品
柔性電子裝置是一組技術,可以實現動態可彎曲或輪廓/彎曲的剛性電子裝置,例如智慧手機的彎曲觸控式螢幕。In2tecs 電子設計師是靈活技術領域的領先專家,該公司為希望將獨特的重量、空間、成本和耐用性優勢,應用於產品的客戶提供設計製造服務。這些技術包括柔性電路和觸控式螢幕等元件。
柔性電路和元件
In2tec Iflex 柔性電路和扁平遮蔽雙絞線資料電纜,是一套客製化技術的一部分,使客戶能夠建立可穿戴裝置,如智慧手錶或醫療電子面板補丁。鐵路行業不斷向火車、車站、十字路口和鐵路新增技術,這是一個理想的例子,說明使用 In2tec 的靈活電子產品,在不犧牲本已有限的空間的情況下,實現新增功能。繼續閱讀,瞭解革命鐵路的 15 項重要技術進步,以及 In2tec 製造客製化電子產品的設計如何融入其中。如果你有電子產品或電路板設計,可以受益於 In2tec 作為你的電子顧問,請立即聯絡+44(0)1537 419200或傳送電子郵件至sales@in2tec.com。
火車技術
1)自動捷運系統
自動駕駛汽車已經抓住了科技界的想像力,所有領先的汽車品牌都在與即將到來的立法機構競爭,讓完全自動駕駛的汽車上路。遵循直截了當的鐵路軌道,而不是在相對複雜的交通堵塞中航行,斑馬過境點和現代道路的騎腳踏車似乎更容易,然而,我們可能會在自動駕駛列車之前乘坐自動駕駛汽車。 儘管自 1967 年以來,市中心捷運系統一直在使用自動火車營運技術來運送公民。這既減少了就業機會,也有可能因司機不可預測的缺勤,而導致令人沮喪的關閉。
2)自動駕駛客運列車
對於高速、長途鐵路旅行,自動駕駛技術比你預期的要遠,這是因為遠距離火車的停車距離,比任何其他類型的車輛都更難。火車在計算停車之前需要提前確定車站或障礙物。更糟糕的是,火車的金屬輪轂和金屬軌道之間的摩擦,遠遠低於汽車輪胎和道路之間的摩擦。因此,快速停止需要人工監督,實現完全自動化,需要比目前更先進的影像處理技術。然後,這項技術需要透過比自動駕駛汽車更嚴格的可靠性測試,然後才能在法律上被允許控制公共交通,因為儘管兩者都很可怕,但車禍遠遠沒有火車失事的破壞潛力。
3)自動貨運列車
然而,自動貨運列車正在該地區鋪平道路,「世界上第一個重型、長途自主鐵路營運」於 2018 年 7 月完成了第一次航行,將鐵礦石從礦山運輸到力拓西澳大利亞州的港口設施。
4)火車網際網路
2018 年鐵路行業的關鍵趨勢之一是連接到行動通信化,以「能夠在乘坐火車時順利地繼續他們的數位生活」,這通常意味著提供 Wi-Fi、電源和 USB 充電點。然而,這也可能意味著向乘客提供裝置,例如 In2tec 的智慧辦公技術,這是一個完全沖洗的保密,直到點燃鍵盤,可以輕鬆實現到託盤桌或座位區的完整桌子中,並且可以連線到隨附的顯示幕或乘客的裝置。連接到行動通信趨勢,是連線列車的更大趨勢的一部分,該趨勢充滿了追蹤和交換乘客人數等資訊,或執行顯示座位預訂等功能。
5)觀看的人
IBM 是智慧裝置和物聯網領域的世界主管者,它舉例說明了測量軌道應力和條件、空氣和軌道溫度,以及其他對維護團隊具有預測價值的變數的裝置,並指出其中一些連線的鐵路網路,會自動觸發維護活動。他們有客戶使用沃森人工智慧平台來分析影像片段,並發現火車和軌道上的問題(使其成為未來火車的潛在司機),還有客戶使用它來測量車站和火車車廂的人員流量。 所有這些資料收集、交換和分析都是目的在提供理想的鐵路旅行體驗。
6)擴增實境視窗
連線火車地平線上最令人興奮的發展之一是擴增實境視窗。當提示時,他們在滾動的景觀前,即將到來的場景顯示有關旅程的半透明資訊,如進度、時間、溫度或旅遊景點。
7)火車監控
Eurotech 等公司正在提供專門用於鐵路的下一代閉路電視系統,以滿足全球對提高鐵路安全的需求。印度政府在 2018 年表示,到 2020 年,它將在所有 11000 列火車(目前有 50 列帶閉路電視)和 8500 個火車站(目前 395 列)上實施閉路電視。與此同時,加拿大政府概述了到 2030 年將錄影裝置安裝到所有列車的計劃。
8)安全風險
所有這些額外的連線技術都面臨安全風險,因為這些裝置和連線可能會被無政府主義者或恐怖分子入侵,並用於控制火車、監視乘客等。然而,如果裝置和連線安全建,例如使用扁平遮蔽雙絞線電纜(可從 In2tec 獲得),外部干擾的風險將降到最低。
9)改造鐵路車廂
鐵路安全和標準委員會(RSSB,The Rail Safety and Standards Board)一直在研究一項創新設計,允許將乘客座椅存放起來,允許車廂在高峰時段以外用於貨運。如果要使用可重排的車廂,電子零配件將需要能夠快速輕鬆地移動而不斷裂,這可以透過 In2tec 提供的動態靈活電路解決方案、互連和零配件來實現。
10)火車回收制動裝置
龐巴迪與麥克斯韋技術公司合作,開發了一種用於火車的回收制動裝置,指出該技術的主要好處,是將電網功耗降低 20% 至 30%;改進了多站式鐵路系統的線路電壓調節;大幅降低了剎車維護費用,並備用電力,使車輛在發生電網停電時能夠到達車站。
火車外技術
11)能源收穫鐵路軌道
一些公司正在努力用能量收集墊取代標準鐵路墊,利用壓電零組件收集機械應變,並將其轉換為電力。理工大學和以色列鐵路公司發現的初步結果顯示,每小時 10 至 20 列 10 節車廂的軌道區域,可以產生每小時 120 千瓦時,這既可以為鄰近裝置提供資訊,也可以為鄰近的裝置提供資訊,可以升降和下層交叉口,也可以被送回電網。
12)防止自殺
2009 年在日本推出的一項創新應用,放置在車站平台末端的藍色 LED 面板來防止自殺,事實證明,這在世界自殺之都非常有用,以至於在包括英國在內的其他地方被採納。《情感障礙雜誌》上的一項研究發現,該技術平均導致自殺人數減少了 84%。
13)可穿戴門票
無紙化機票,無論是乘客裝置上的電子機票,還是倫敦交通局提供的蚵仔卡(Oyster cards )等旅行卡,都是傳統機票的廣泛、永續的替代品。無紙化票務的未來是可穿戴的、非接觸式支付已經接受了蚵仔卡,我們看到通勤者不僅使用卡片或手機作為門票,他們現在還使用手錶和太陽鏡購買,並證明旅行權。植入我們面板下的電子面板補丁或 RFID 介面可能是票務的下一步。
14)超迴路(Hyperloop)論點
超迴路是鐵路旅行的一種形式,還是全新的形式,這是可以說的。該技術承諾只使用少量電力,將從曼徹斯特到倫敦的 125 分鐘旅程變成 14 分鐘的行程(由於旅行速度約為每小時 700 英里,速度提高了 9 倍),價格與當前公共交通價格大致相同。它準備透過擴大獲得工作、教育、設施和娛樂的機會,徹底改變現代生活。然而,在超迴路解決我們所有問題之前,需要建立龐大、昂貴的系統,預計價格與較慢的火車相媲美可能過於樂觀,因為鐵路價格總體上必須急劇下跌,否則人們只會使用更快的選擇。
15)機器人鐵路場
已經進行了研究和開發,以建立自主的鐵路場機器人。這些機器目的在執行危險的鐵路操作,特別是那些需要人類與移動的火車互動的機器。進行了一項測試,以瞭解機器人解耦(decoupling)移動的火車車廂的效率,結果發現,機器人可靠地將車廂分開,每小時高達兩英里。複雜的機電系統,如火車解耦機器人,從 In2tec 靈活的電子互連系統中受益匪淺。將 Iflex 柔性電路零配件或雙絞線扁平電纜,用於下一個機電產品的兩個主要原因,是提高了運動自由度和可靠性。以 In2tec 為你的電子設計公司,你將加入市場主管者組合,透過在機電產品中使用這種下一代技術,來擊勝競爭對手。
客製化柔性電子產品設計和製造
RSSB 將「智慧列車」和「火車上更多空間」,確定為革命鐵路效率的緊迫重點領域。此外,他們表示,實施上述技術的最大障礙,是有關美學和功能一致性的規則和法規。In2tec 的柔性印刷電路板具有卓越的輕盈性、薄性和可靠性,在遵守統一性法規的同時,可以實施上述所有技術,很少或不犧牲有限的乘客空間和舒適度。
我們準備在你的電子工程公司為你的電子 OEM 工作,提供創新的靈活技術解決方案,或更傳統的印刷電路板元件,根據你的獨特情況,提供客製化電子產品。將你的查詢傳送至sales@in2tec.com或致電+44(0)1536 419200,要求討論你的專案。受益於印刷電路零配件提供的獨特功能或美學,這些零配件在擁擠的市場上,使你的產品與眾不同,或者減輕重量、空間和使零件和整體產品成本降低的實際好處。此外,我們確保我們所有的設計都儘可能永續,因此透過與 In2tec 合作,你既能勝競爭對手,又拯救世界。
最智慧工廠自動化震驚世界
關於智慧工廠的話題已經有很多報導了。
在本報導中,我將嘗試將其簡化一點,首先簡要概述工業革命的歷史,介紹什麼是智慧工廠,然後更詳細地討論它鞥的特點、技術和解決方案。什麼是肉體(實體、硬體)和靈魂(網路、軟體)。
當時和現在的工業革命
要想全面瞭解什麼是智慧工廠,它的走向何方,首先要瞭解製造的歷史。
這一切都始於第一次工業革命,它在 18 世紀中葉,將機器引入工廠和農場。在過去 250 年左右的時間裡,製造業已經從手工發展到像紡紗珍妮這樣的機器,從機器的興起發展到 1908 年亨利·福特首次向公眾介紹的汽車,從新發明到數位技術,半導體、電腦和網路互聯成為可能。
直到幾十年前,第四次工業革命才帶來智慧製造技術,強調使用物聯網 (IoT) 實現自動化。
智慧工廠,為什麼它對你很重要
我們將簡要解釋什麼是智慧工廠,並深入挖掘其一些特徵,以及使其變得智慧所需的關鍵技術。
什麼是智慧工廠?
智慧工廠是採用智慧製造的生產線。智慧製造是使用工業 4.0 產生的各種技術和解決方案(如人工智慧和物聯網)來優化生產過程的製造。
透過使用智慧製造技術,智慧工廠以更少的錯誤、停機時間和人力來生產更多的商品,而傳統工廠依賴於容易出現人為錯誤,和生產延誤的手動流程。
智慧工廠的顯著特點是什麼?
智慧工廠具有以下特點:
打造智慧工廠的關鍵技術有哪些?
工業 4.0 由物聯網、大數據、機器學習和數位孿生等技術提供支持 —— 所有這些流行語都與智慧工廠的主題相關聯。
以下是每個術語對未來工廠的含義的簡短解釋:
簡而言之,這些數據驅動的技術是智慧工廠的支柱。當它們一起使用時,它們使機器能夠相互通信、獨立思考,並變得更智慧,從而實現更自動化和更高效的製造過程。
啟動智慧工廠的幾種解決方案
TECHDesign 是一棧式硬體開發平台,提供解決方案和服務,幫助你開發智慧解決方案。
為了掌握工廠的動態,這是實現工廠智慧化的第一步,我們選擇了幾個物聯網控制和監控解決方案:
利用所有這些提到的物聯網解決方案,你可以讓你的工廠高效運轉,生產更多商品,減少停機時間和錯誤。
工業 4.0 之後的下一步是什麼?
在本報導中,我們解釋了智慧工廠的特點、驅動它的關鍵技術,以及來自 TECHDesign 的解決方案,可以幫助你快速建構,這種在最新工業革命工業 4.0 中誕生的新型工廠模式。
第四次工業巨變之後會發生什麼?答案是工業 5.0。
專注於彈性和永續性的工業 5.0
你可能已經閱讀了很多關於工業 5.0 是什麼,以及它將在未來十年為製造業帶來什麼的觀點。
所以在這裡我從不同的角度來解決它:工業 5.0 是下一次工業革命,它透過彈性和永續性等元素擴展或補充工業 4.0 。
什麼是彈性智慧工廠?未來,位於世界不同地區的智慧工廠,可以快速響應外部影響,例如 COVID-19 危機。透過連接所有系統及其相應的數據,智慧工廠可以自動從不同的供應中訂購,併尋找新的供應,以避免國內或全球供應鏈短缺,而不是像現在這樣作為獨立工廠獨立營運。
永續發展意味著為地球和子孫後代儘自己的一份力量。永續的智慧工廠可以透過推出更清潔、更健康的產品,來貢獻自己的一份力量。也就是說,你日常生活中的東西 —— 從個人電腦到汽車再到咖啡機 —— 可以透過回收相同產品的廢棄物,並將這些廢棄轉化為能源,同時最大限度地減少二氧化碳排放來生產。
工業 5.0 即將到來。為了保持競爭力,像你這樣的製造公司需要立即採取行動。TECHDesign 將在這裡幫助你為這樣一個有彈性、永續發展的工業時代做好準備。
晶片短缺如何迫使汽車製造商做出調整
全球供應鏈中斷,繼續對汽車行業和電子製造商造成特別嚴重的打擊。事實上,由於晶片短缺,汽車行業去年預計將損失 2100 億美元的營收。晶片製造商自己正在努力尋找合格的員工。如果半導體的短缺可能持續到 2022 年,所有這些都不太可能很快結束。
在技術領域工作了 20 多年裡,我從未見過這樣的事情。 這些破壞迫使整個科技行業重新考慮他們如何管理其供應鏈,而意義深遠的變化已經發生。
電子製造服務已經在轉向。
儘管對消費品的影響最受關注,但電子行業為公司提供廣泛的服務。根據我的經驗,該行業中沒有哪一部分比電子製造服務(EMS)公司受到的影響更大,這些公司處於多方向供應鏈的中心,因此受到各方的擠壓。
事實上,在當前情況之前,主要為原始裝置製造商生產商品的 EMS 公司,能夠快速調整其整合供應鏈,以適應不斷變化的市場條件,勞動力稀缺性則不那麼嚴重。今天,在幕後,他們正在爭取為行業提供產品和服務所需的元件。
從我與許多著名 EMS 公司的討論中,很明顯,以前的商業慣例將不再足夠。該行業能夠繼續蓬勃發展的唯一途徑,是對其整體物流技術採用新方法。
從「及時」到「Just-in-case」
雖然物流過去以「及時」生產和訂單履行為中心,但許多 EMS 公司現在正在使用「即時」物流。他們不依賴可預測和快速的供應商,而是依靠自己的倉庫,這些倉庫儲存了過剩的庫存,以防止不僅產品短缺,還防止備件和元件短缺。
現成模式不會解決 EMS 行業的所有供應鏈挑戰,但如果與其他從自動化到靈活融資和支付等,更具戰術性的舉措相結合,它肯定有助於解決一些壓力。
為瞭解決該行業面臨的挑戰,這裡有六個戰術步驟,以及「萬一」模型,以結合萬一物流來應對供應鏈問題。
1. 訂單大小優先順序和合理化:EMS 公司應要求客戶優先處理訂單,並下更大的訂單,以提高獲得所需元件的機會。這種從頻繁、較小的訂單轉變,使 EMS 公司能夠透過減少向供應商下達自己的大訂單,並實施個案物流來提高準備狀態。
2. 自動化:機器人和人工智慧(AI)可以幫助晶片製造商實現手動流程自動化,簡化人機互動,減少供應鏈的壓力。再加上現成的庫存緩衝區,使用機器人和人工智慧可以幫助 EMS 公司克服供應鏈的慣性,並實現更高的效率水準。
3. 全球網路:在關鍵國家和地區擁有業務的金融合作夥伴,可以幫助製造商領先於中斷並保持供應商關係。此外,個案物流可以幫助重振與運輸和物流合作夥伴的關係,從而更好地調整滿足需求的能力。
4. 回歸:台積電、三星和英特爾等公司,計劃投資數十億美元在美國建造半導體工廠,以本地化人才,彌補損失並改善供應商-製造商關係。雖然剛好案例的物流將對其他領域有所幫助,但向國內生產的轉變可以是一種受歡迎的方式,可以保持準時的訂單流,並使 EMS 公司能夠享受庫存緩衝區,這不僅有助於使他們免受供應鏈中斷的影響,而且還可以提供快速響應時間。
5. 替代融資機制:有現金流困難的製造商,可能會從不需要債務的融資管道中受益。透過與金融機構合作,供應商可以在非追索權銷售交易中,將應收款轉讓給該機構。
6. 付款條件:儘管歷史上很常見,但 90 天的付款條件對許多供應商不利,特別是在意外中斷期間。透過向供應商提供更短的付款條件,EMS 公司可以幫助確保供應商敞開大門,並能夠繼續為 EMS 和汽車行業提供必要的元件。
隨著挑戰繼續困擾科技行業,重新定位、將物流重點重新放在「剛當案」的供應鏈管理上、鞏固金融管道,並強調訂單規模變得越來越重要。
特別是,EMS 行業應考慮超越一步,在適用時納入這些策略中的每一種策略,同時恢復夥伴關係,並考慮替代融資機制,以幫助確保國內和國際供應鏈的順暢。總的來說,儘管晶片危機持續不斷,但這些步驟可以幫助製造商,並幫助他們,在當今快節奏的商業環境中重新調整物流。
它們指的是排放的平衡,有一個重要的區別。
人們對二氧化碳(CO2)和其他溫室氣體(GHG)對氣候的驚人影響的擔憂繼續增長。更多監管機構正在實施法規,以幫助遏制大氣中溫室氣體的濃度。 為什麼? 因為全球變暖威脅著業務穩定 —— 供應鏈、客戶細分市場、投資風險 —— 以及整個地球。
獨立於監管,許多企業被傳統的市場驅動力 —— 投資者、競爭對手和客戶 —— 迫使他們管理其排放(又稱碳足跡)。企業們一直在傾向於碳中和,特別是在短期內,而實際上,淨零應該是唯一可以接受的解決方案。
淨零和碳中和有什麼區別?
雖然術語「淨零」和「碳中和」,都指溫室氣體排放,與避免或消除排放的平衡,但兩項索賠之間的區別因素,取決於補償排放(又稱抵消)。企業可以透過衡量其排放量,然後透過價值鏈之外的融資專案,抵消平衡來主張碳中和,而無需實際減少自己的排放量。
另一方面,淨零不允許融資排放,這迫使公司更有意義地減少價值鏈排放。雖然理論上與碳中和相似,但淨零排放是指所有溫室氣體排放,而不僅僅是碳排放。但這種區別更進一步。
2021 年底,基於科學的目標倡議的企業淨零標準正式定義了淨零,以明確規定新標準不允許補償。簡而言之,碳中和意味著你可以補償排放量(同樣,通常用抵消),而淨零需要減少排放 —— 你必須透過效率、電氣化、可再生能源和其他手段來實際消除它們。
當然,還有「零排放」,這本質上是一個白日夢,因為它絕對消除了你營運中的所有排放。這個雄心勃勃的目標,不允許任何融資的移除,需要尚未大規模存在的技術。
碳中和碳負值之間有什麼區別?
根據定義,淨零目標的公司努力將全球變暖限制在 1.5°C 以下,以避免氣候變化最災難性和不可逆轉的影響。更進一步,你就處於碳負面(又稱氣候正)領域。正如第一個也是唯一的一個碳負面國家不丹所顯現的那樣,這不是一個容易的目標,但卻是可以實現的。該國 72% 的森林覆蓋,每年吸收 600 多萬噸碳 —— 足以抵消 150 萬噸二氧化碳排放。多虧了不丹的可再生能源出口,而且它規模小,不工業化,這意味著沒有其他國家能夠實現碳負國家。
碳抵消是如何工作的
在自然界中,在光合作用過程中,樹木調節和吸收空氣中的二氧化碳量,並將其儲存在生物量中,特別是樹皮中。透過這種方式,森林被認為是最重要的碳匯之一,僅被海洋超越。
從紙面上看,公司可以透過投資儲存,或減少碳的專案來減少碳排放的影響。通常,當你購買碳抵消時,這筆錢將用於支援現有的減排專案。除了植樹、重新造林和森林保護外,他們還可以為以其他方式,減少化石燃料的專案購買碳信用額度,例如「在印度或亞洲用可再生能源供電的煤爐取代煤爐」,風電場,或更好的耕作方法。
淨零和碳中和的途徑
為了平衡你的排放預算,你必須首先知道計算排放基線的立場,這個過程被稱為溫室氣體會計、排放核算,或者通話說,碳核算。公司排放核算的黃金標準是《溫室氣體議定書》(GHG 協議),這是一個定義商業活動並將其轉化為排放數位的框架。
超過 196 個締約方承諾對《巴黎協定》做出承諾,下一步是透過降低消費、電氣化和向可再生能源轉移,來實現去碳化。到目前為止,歐盟、日本、韓國和其他 110 個國家,已承諾到 2050 年實現碳中和。中國已承諾到 2060 年實現這一目標。世界上一些最大的汙染者,包括印尼(最大的煤出口國)、中國(最大的原油進口國)和美國(最大的天然氣和石油生產國和消費國),在碳中和的道路上,需要填補更大的差距。
我們將看到更多關於排放披露的立法,以實現這些國家目標,如 SEC 提議的氣候披露規則、加州的氣候公司問責法和歐盟的企業永續性報告指令(CSRD)。企業也將因未能達到美國等標準而受到經濟處罰。甲烷減排行動計劃針對甲烷,甲烷的溫室氣體比二氧化碳強 25 倍。
為此,亞馬遜、微軟和 Verizon 等大型公司接受了氣候承諾。儘管如此,需要每種類型的企業,包括中小型企業,才能減少使我們的星球步入正軌所需的排放。