工业4.0:打造明天的“智能工厂”

  想象一下走进一家类似于高科技研究实验室的制造工厂,这与我们印象中的制造业形象完全不同。而这不再是梦想,也不再是遥不可及的未来。欢迎来到智能工厂的世界——高效制造和生产的新前沿。

工业4.0:打造明天的“智能工厂”

图片来源:pixabay

  什么是智能工厂?

  根据美国国家标准与技术研究所的说法,智能工厂是“一种完全集成和协作的制造系统,能够实时响应工厂、供应链和客户需求的不断变化。”

  顾名思义,智能工厂是高度数字化的制造或生产设施,也是系统相互连接并实时交换生产数据的地方。这种通信在不同系统之间无缝进行,并且整个生产流程自动进行,而无需任何人工干预。

  智能工厂的关键是数据。当数据流经系统以实现关联操作时,整个设施都可以学习并适应不断变化的业务需求。换句话说,智能工厂是一种智能生产系统,可以随时随地学习并动态地适应变化。

  智能工厂利用人工智能(AI)、物联网(IoT)、机器对机器通信(M2M)等多种技术来达到高水平的自动化和效率。此外,智能工厂还包括车间与其整个供应链之间通过互联IT环境的连接,以使物料分别顺利流入和流出企业。

  由于运营中发生了如此巨大的变化,因此智能工厂通常被视为第四次工业革命(俗称工业4.0),它们会将物理机器与业务流程结合起来,从而做出与效率和优化相关的复杂决策,而无需人工干预。

  为什么要转向智能工厂?

  既然我们知道了什么是智能工厂,那么我们为什么要转向智能工厂?让我们来看看智能工厂给企业带来的一些好处。

  ▲预测性维护

  根据eMaint的一份报告显示,企业80%的时间都是在应对维护问题,而不是预防它们。这意味着大量的资源消耗,包括员工生产力、时间和金钱。智能工厂通过预测性维护克服了这个问题。当机器或网络的性能下降时,这会向用户发出早期预警,因此维护团队可以采取必要的措施进行修复。因此,不会造成业务中断或损失。

  ▲提高效率

  智能工厂通过将物理系统和数字系统结合在一起,弥合了控制系统与其内部实施之间的差距。这意味着智能工厂将控制系统、数据系统和物理系统结合起来,以减少生产流程中的时间延迟。反过来,这将导致更高的效率和对可用资源的更好利用。此外,与传统工业相比,智能工厂能够以惊人的速度生产产品。

  ▲优化资产

  智能工厂可以优化不同的资产,并帮助组织充分利用它们。它有助于实时确定人员、设备和资源的性能和位置,以便可以随时进行必要的库存更改。此外,它还可以帮助组织利用所有这些资源的协同作用,从而在生产效率和收入方面获得显著优势。

  ▲增强协作

  机器的性能和生产设施的整体可见性远远超出了存放机器的工厂车间。当您将供应链与生产设施连接在一起时,它会创建一个动态工作流,为组织中的每个相关团队提供必要信息。这增强了协作,提高了生产力,并确保了运营从头到尾的顺利进行。

  ▲可扩展的基础设施

  当您第一次创建基础设施时,资本成本会很高。但随着时间推移,基础设施将变得非常具有成本效益,因为它们可以很容易进行扩展,以满足您不断增长的业务需求。(子午物联ziwuiot.com)此外,您的基础设施将提高生产力和安全性,因此您无需在这些方面花费额外的资金。作为一项奖励,您的智能工厂将遵守不同法定机构制定的所有安全标准和规范。

  ▲更好的员工流动性

  员工和主管可以在工厂四处走动,并从任何系统访问数据以检查生产系统的效率。这增强了他们的角色,提高了他们的生产效率,并提高了他们成为组织一部分的整体动力。这还能提高创造力,并能为员工提供设计和实施新解决方案的机会。

  正如您所看到的,这些好处对您的组织来说是一个好兆头,这就是为什么整个世界都在迈向工业4.0的原因所在。

  我们在哪?

  毫无疑问,上述好处感觉就像是科幻电影中的场景。那么,这就是今天的现实吗?我们还有多久才能到达?

  尽管距离拥有完全自动化的智能工厂还有数年之遥,但好消息是许多公司已开始实施智能工厂的诸多方面,并且他们也已经获得了好处。让我们来看看这些新兴的智能工厂。

  ▲西门子智能工厂,德国安贝格

  西门子的这家智能工厂是将现实世界和虚拟世界结合在一起的先进自动化的很好例子。该工厂参与生产Simatic控制装置,该装置由全球250多家供应商提供的10,000种产品组成,包含超过16亿个组件。该工厂每天生产950多种产品。

  由于其可以处理的变量和复杂性,该工厂的能力远远超过了其他西门子工厂。这样的智能工厂之所以成为可能,是因为许多先进技术(物联网、人工智能、数据分析等)相互作用,共同创造了一个高效且无差错的IT生态系统。

  根据Gartner的报告,该工厂生产线的可靠性达到99%,其中每100万件产品中的残次品数量只有15件。未来几年,当这些系统学会并试图避免错误时,这个比率预计会下降。

  ▲韩国的智能工厂

  由于韩国政府采取了积极主动的措施,因此韩国各个行业都在迅速采用智能工厂。据估计,到2025年,韩国将拥有3万多家智能工厂,以利用日益增长的数字化和新技术的出现。

  政府正在为企业提供激励措施,并计划在2020年向研发方面投入约1.89亿美元。值得注意的是,韩国99%的企业都是中小型企业。

  除了这些例子之外,世界上还有成千上万的公司正在自动化他们的部分生产流程,以获得智能工厂可能带来的最佳效益。(子午物联ziwuiot.com)随着新技术的出现,毫无疑问,越来越多的公司将实施自动化并整合其运营的更多方面,很快,智能工厂将成为当今的主流。好消息是,我们不必等待很久才能看到这种转变,因为专家认为,到2025年,智能工厂将无处不在。

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