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　　9大技術表述或者說的工業4.0

　　國際金屬加工網

　　一流制造 ◇ 系列技術講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機器人行業典型研討會

　　自工業民主革命以來，科技進步大幅促進了工業制造力的產業發展。蒸汽機的出現給19世紀工業民主革命提供了人力無法企及的力學動能。20世紀初，電力的普及讓大規模制造正式成為可能。1970年代，制造手動化技術讓工業制造工作效率大幅提高。這三次科技浪潮每一次都徹底改變了工業制造的面貌，我們不妨將之稱為工業1.0、工業2.0和工業3.0。但此后，制造業卻放慢了產業發展腳步，與IT、移動通信和電子商務等劃黃金時代的創新相比，近30年工業技術并沒有取得突破性的進展。

如今，我們終于迎來第四波工業創潮，這就是工業4.0，它以9大類科技技術為基礎。在這次工業結構調整中，感應器、機器、工件和IT控制系統將在整條供應鏈上融合到一同。這種實體設備與數據服務網相連接的制造控制系統能對統計數據展開搜集分析，對錯誤展開研判，并能不斷展開自我調整，進而適應不斷變化的自然環境。在制造工作效率方面，在今后5-10年，愈來愈多的公司將選用工業4.0技術，除制造資料以外的可變生產成本將增加15-25%，工業部件制造民營企業將獲得最大的制造工作效率提高（20-30%），例如汽車制造民營企業制造率將提高10-20%。工業4.0技術將大大提高制造工作效率，促進經濟結構調整，改良勞動力就業結構，并最終改變公司乃至國家間的競爭格局。

工業4.0的9大類技術中的很多技術其實已經應用在制造業中，但工業4.0技術將那些技術資源整合到一同，正式成為完整的制造流程，這將改變分銷商、制造商和消費者間的關系，和人與機器間的關系。

　　大統計數據和統計數據分析技術

　　對于制造應用領域，大統計數據分析還是新鮮事物，但它已經能協助民營企業改良產品產品質量，省水林宏吉高設備的操控性。在工業4.0的自然環境下，對相同統計管理工具（設備、控制系統和民營企業）展開搜集和分析將正式成為今后民營企業展開動態重大決策的標準配備。

　　半導體制造商搜集制造過程中的統計數據，這協助它在制造流程的早期研判出故障的芯片，進而提高制造產品質量。

　　手動機器人技術

很多制造行業已經廣泛選用機器人展開制造，但今天的機器人技術變得更為強大。手動機器人不僅更為靈活和智能，更能在彼此間展開溝通交流交互，甚至具有學習奧義的潛能。那些新機器人不僅在操控性相比之下超目前的工業機器人，更在生產成本上大大增加。

　　機器人設備制造商提供制造的機器人就具有互相溝通交流的潛能。那些機器人能在一同密切合作，根據制造線上的工序調整自己的行動。那些機器人還搭載了一流的感應器和控制單元，能與人類展開密切的密切合作。ABB公司面世了雙臂機器人YuMi，它能與工人一前一后的工作，它們具有排序機視覺控制系統，不僅能識別零件，還能保證與人展開安全的交互。

　　演示技術

在工程建設設計應用領域，不少公司都選用了3D演示技術產品的結構和材料。今后，演示技術將擴展到更廣的范圍。人們能用動態統計數據來仿效力學世界，將新產品放入交互式的制造自然環境中。在展開實際生產前，公司能對那些新產品展開測試和優化，進而增加設備換裝增容的時間林宏吉高產品產品質量。

　　西門子公司開發了一個交互式機器控制系統，它能透過真實統計數據對機器展開仿效。這個控制系統最多能增加設備換裝增容時間達80%。

　　水平和垂直控制系統資源整合技術

　　今天大部分公司的IT控制系統并未完全資源整合。公司、分銷商和顧客常常是各自為政。在民營企業內部，工程建設設計、制造和職能部門也往往互相隔絕。即便是工程建設設計這一環節，也沒有幾家公司能做到設計——制造——手動化的W7K25J。但隨著工業4.0技術的產業發展，公司、部門和潛能將正式成為更為密切的整體，一條橫跨公司的統計互聯網服務將讓供應鏈或者說實現手動化。

Dassault Systèmes和BoostAeroSpace為歐洲航天和國防工業構筑了名為AirDesign的密切合作平臺。該平臺構筑在私有云上，參與的密切合作伙伴可透過該平臺展開復雜的密切合作和統計數據傳輸。

　　物聯網技術

　　目前內置感應器和排序機的數據服務產品數量仍有限。然而，隨著物聯網黃金時代的來臨，和連接標準的統一，愈來愈多的產品將相連接。屆時，身處相同地理位置的產品設備將能展開交互和溝通交流，并由中央處理器圣戈當縣。物聯網將實現重大決策的去中心化，數據服務設備能展開手動分析和重大決策，對自然環境變化展開動態反應。

　　Bosch集團旗下的Rexroth公司面世一套手動制造控制系統。透過無線電編碼，相同位置的工作站能感知每件產品需要展開的制造步驟，并手動執行制造流程。

　　信息安全技術

隨著工業4.0黃金時代的來臨，原先互相隔絕的設備將相連接，工業控制系統和制造線將連接成一體。到時，信息安全的重要性將大幅提高。安全可靠的網絡通信和身份辨別和接入管理控制系統將變得至關重要。

　　去年，歐洲幾家大型工業設備制造商已經透過聯手和并購的形式與信息安全公司展開了密切合作。

　　云排序技術

　　很多民營企業已經開始使用職能和統計數據分析的云應用。今后更多的制造統計數據和功能將搭載在云端，為制造制造提供更多的統計數據相關服務。隨著技術的進化，今后的監測和控制流程也可能會遷移到云上。

　　增材制造（3D打印）技術

目前一些民營企業已經開始選用3D打印技術，但大多數都處于試驗階段或用于制造獨立部件。今后3D打印技術將廣泛應用到小批量制造和大規模定制應用領域。3D打印技術將大大增加民營企業的庫存生產成本和物流生產成本。

　　飛機制造民營企業已經開始使用3D打印技術增加飛機的重量，節省稀有材料如鈦的使用量。

　　現實增強技術

　　現實增強控制系統能在很多方面協助工人制造，例如透過手持設備挑選倉庫中的配件或發送維修指令。那些控制系統目前還處在實驗期，但今后那些技術將為工人提供動態信息，協助他們展開動態重大決策，改善制造流程。

　　比如，今后工人能裝備現實增強眼鏡等設備，當他們檢查一臺設備時，排序機就將故障原因和維修指南發送到工人的眼鏡上。

　　另一種應用是交互式訓練控制系統。西門子為Comos軟件開發了一套發電站交互式操作訓練控制系統。操作人員佩戴現實增強眼鏡，訓練他們在緊急狀況下的操作。

　　( 文章來源：數據服務網 )

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