• 官方微信

    CA800二维码微平台 大视野

  • 工控头条

    CA800二维码工控头条App

当前位置:自动化网>自动化新闻>产业分析>工业4.0进行时:这三大变化将重塑制造业的未来

工业4.0进行时:这三大变化将重塑制造业的未来

发布时间:2018-06-19 来源:中国自动化网 类型:产业分析 人浏览
关键字:

传感器 机器人 物联网 人工智能 3D打印

导  读:

今天,随着互联网与制造部门、消费者的深度融合,一切都在发生翻天覆地的变化:一方面,企业获取消费者信息的渠道更加简单快捷,得以更快地了解消费者需求及市场变化。另一方面,物联网、传感器、3D打印、机器人、人工智能等技术的应用,使工厂的生产、管理与运营更加智能化、自动化。

资本实验室·今日创新观察

聚焦前沿科技创新与传统产业升级

王进

在过去,传统的产品生产和销售一直遵循这样的流程:发现消费者需求——企业设计图纸——制作原型——设计制造产品所需的工艺装备——进行大规模生产——推向市场。

大规模机械化使得工厂在极短的时间内,即可制造出大量的产品,并改变了数十亿人的工作与生活。

但传统产品生产存在着诸如研发成本高、生产周期长、原材料利用率不足、产品可能会大量积压等一系列问题。

Source: PHD Ventures, Inc.

今天,随着互联网与制造部门、消费者的深度融合,一切都在发生翻天覆地的变化:

一方面,企业获取消费者信息的渠道更加简单快捷,得以更快地了解消费者需求及市场变化。

另一方面,物联网、传感器、3D打印、机器人、人工智能等技术的应用,使工厂的生产、管理与运营更加智能化、自动化。

因此,产品从设计到大规模生产的流程正在因新技术的应用而发生变化,而以下三大变化将为制造业带来根本性的变革:大规模定制、开放式创新与智能化工厂。这些变化也将是工业4.0最直接的体现。

1.大规模定制

因成本问题,个性化和定制化一直是传统制造业难以施展的领域。而3D打印、人工智能、新材料等新技术的融合将使企业可以规模化地生产个性化定制产品。

据预测,人工智能只需将自动化生产转向自定义配置产品,即可满足不同消费者的多样化需求。

3D打印将使得我们直接从设计转到生产,并具有更强的适应性,得以加速数量级生产。

3D打印也将成为大规模定制化生产的最大驱动力,而通过结合大量的消费者数据以及人工智能技术,定制化产品可以快速满足市场需求。

目前,该技术正处于指数级增长阶段。据统计,2015年,增材制造(俗称3D打印)行业市场规模增长至近52亿美元,价格在5000美元以内的3D打印机在全球销量超过25万台。据IDC预测,到2021年,全球3D打印行业的支出将达到近200亿美元。

通过这一技术,并借助新的设计软件,我们可以定制符合解剖学标准的医用支架、个性化牙科产品、改装飞机和汽车零部件,并可以制造诸如传感器、药物输送系统和实验室芯片应用领域的微型产品。

去年,Adidas与3D打印公司Carbon 3D合作推出了3D打印运动鞋,将运动员特定的数据和个人缓冲偏好通过3D打印技术融入到运动鞋中。

通过数字光合成(DLS)3D打印技术,Carbon 3D公司创纪录地从液体材料中打印成品鞋,并很好的控制鞋子的弹性、比强度及其它产品属性。更厉害的是,这一新的工艺能够最大限度地减少设计流程和原型设计时间,从而直接进行生产,将产品生产周期缩短多达9倍。

3D打印的应用,不仅仅局限在小型商品制造上。2018年4月,荷兰3D打印公司MX3D完成了世界首座3D打印钢制桥梁,并即将安装在阿姆斯特丹。

MX3D公司使用的六轴机器人手臂可以在空中从任何方向进行打印。这种多轴打印技术几乎完全消除了传统3D打印所需的某种物体支撑,为未来的新结构打印开辟了新的方向。

然而,3D打印技术并非该40米长的桥梁的唯一新技术。为确保这座桥梁的安全性和优化性能,3D打印钢结构还配备了一系列传感器,可以监控自己的健康状况,记录下走过它的人数和速度,并测量空气中污染物等数据,还能将收集的数据创建成一个数字桥梁模型,为以后的设计提供数据参考。

3D打印的应用还远不止于此。在一个更微型的领域,也就是电子领域,3D打印同样在开启一个定制化和按需电子的新时代。

过去,电子产品生产时,需要手动嵌入电路。然而,通过3D打印技术,我们可以将导电油墨直接在产品中打印成电路,一次就可以完成。

例如,以色列电子3D打印公司Nano Dimension和美国3D打印公司Voxel8等初创公司正在使用导电油墨来打印电路。

通过3D打印技术打印出来的电路热稳定性高,厚度仅有几微米,所以不断发展的导电油墨有可能为硬件生产带来革命性变化。

总之,3D打印抛弃了冗长的设计环节、多阶段原型设计、昂贵的工具和统一化的生产,从而可以大幅度降低生产成本,并将彻底改变传统工业制造的生产流程。

2.开放式创新

传统制造企业一般都远离都市,在设计和研发产品方面费时耗力,且为了安全起见,只能在企业内部自行研发。

而随着创新工厂、孵化器、制造设备实验室的兴起,城市正在成为传统制造业的创新来源。无论是内部研发还是外包,从产品设计到生产技术,任何人都可以介入其中并参与发明。

在过去,我们谈论“开放式创新”已经很多年,不少企业也已经通过这一模式获得了可观的成果。但受制于技术、社区等限制,开放式创新并未在更大范围实现。而现在,真正的“开放式创新”正在到来。

在制造业中,当可访问的用户界面出现时,借助类CAD设计软件和易用的界面,每个人都可以成为发明家和技术创新者。技术开发也将真正呈现出指数级增长,“开放”将成为制造业的关键词。

硬件工作室和企业孵化器的新生态系统正在城市中心兴起。诸如初创企业孵化器Playground Global和开源3D打印公司LulzBot之类的公司正在不断壮大,为自由创业者提供了优越的物理办公空间和制造能力。

2015年,Android之父Andy Rubin联合其他人成立了Playground Global孵化器,为初创企业提供包括业务、办公空间以及机械设计的各种指导,并帮助他们解决材料、工程、制造、供应链管理、分销等问题。

通过提供内部专业技术来交换小型股权,硬件生态系统实验室Flex Lab IX帮助数十家创业公司构建变革性技术,例如无人机系统、超薄电池、智能头带等。

正如美国工业设备制造和工艺设计及测试供应商Bestronics的首席执行官Nat Mani所说:“我们越来越多地寻求与初创企业的合作,将其作为业务发展的一种形式,同时也要保持在新技术领域的领先地位。这些初创公司经常在尝试我们需要知道的新事物。”

美国3D打印解决方案提供商3D Systems和工业级3D打印解决方案供应商Stratasys等行业巨头也正在接受分布式制造这一新模式。

凭借其连续构建3D演示器,Stratasys提供了一个模块化3D打印机墙,所有打印机均通过云端工作并进行集中控制。

风险投资基金Bolt则为那些进入Y Combinator和其他加速器的初创公司提供原型设备实验室,并帮助他们开发产品。Kickstarter等众筹平台也为创业者提供了初始融资服务。

随着分布式制造和自动化制造成本的下降,未来开放式创新设计与研发将出现爆炸式增长,而传统制造商的产品研发模式将受到非常大的挑战。

3.智能化工厂

对于一家成熟的制造企业,工业物联网、人工智能、协作机器人和Li-Fi将是走向未来制造业必须具备的前沿技术。

智能工厂也将成为未来制造业的终极方向。随着新型传感器、机器学习工具和检测无人机等技术的应用,工厂设备不仅能够立即自主纠正错误,生产过程也能实时满足不断变化的需求。

作为工业物联网领域的领先企业,美国公司TE Connectivity设计和制造高度精密的连接器、传感器和电子元件。从医疗行业到家电行业,从航空航天到国防等领域,TE的产品实现了机器间的通信。

而在更偏僻的地区,机器对机器的通信尤为重要,因其可以允许在智能机器人之间分散传输数据。例如,区块链物联网初创公司Filament正在利用低功耗工业传感器和区块链来推动该领域的发展。

物联网通讯初创公司Kepler Communications则利用小型的卫星矩阵取代传统卫星通讯,为偏远地区的工厂实现工业物联网设备之间的通讯。

智能传感器可以转换数据,实现与制造设备间的通信,并在性能或安全受到威胁时关闭设备。工业物联网也使得我们能够分析生产配额,进行预测性维护并远程输入设计。

对于大型制造商而言,产品召回是最昂贵最可怕的灾难,而人工智能的应用,则可以将产品召回的风险降到最低。

硅谷人工智能初创公司Landing.ai开发的用于生产线的机器视觉工具,可以发现人眼无法看到的电路板和产品中的细微缺陷。通过精确的现场质量分析,即时反馈错误,与工业物联网相连的机器可以在发生任何损失之前暂停生产,从而避免进一步的损失。

Instrumental、Maana和Augury等创业公司通过收集和分析由物联网生成的海量数据,使用机器学习技术来检测设备和机器的异常与风险,并提前预警。

美国工业物联网解决方案提供商Augury开发了一套完整的传感器套件,通过工业物联网分析机器的声音变化,以此发现机器的异常情况。

随着云连接、协作机器人能够实现自主管理,未来的工厂将实现全自动化运行。

美国无人值守3D打印工厂Voodoo Manufacturing拥有世界首个功能齐全的、机器人操作的3D打印机群——Project Skywalker。这一系统通过专业软件,将9台3D打印机和一个机械臂组合在一起。

该系统可以自动移除和更换一台3D打印机的构建板,然后继续打印过程。而传统生产中,移除和更换构建板需要占用员工约15%的时间。

这一系统还可以实现24小时自动运行,无需人员监控。而通过大规模部署Skywalker,其位于布鲁克林的工厂产能提高了400%。

这样的技术与模式将彻底打乱传统制造业的生产模式。

3D打印机、协作式3D打印机群、联合机器人、管理3D打印机的机器人、构建机器人的3D打印机,所有的这些只不过是一个开始。

在未来,传统制造的物理限制和空间限制将不再那么重要,设计、生产将更加扁平化、更加开放。在此背景下,制造业巨头和新兴创业公司都将拥有前所未有的发展机遇。(参考信息:awaken)


本文地址:http://www.ca800.com/news/d_1o0cojp1vpuc1.html

拷贝地址

上一篇:国防军工行业周报:贸易摩擦再起波澜 国防军工支撑高端制造

下一篇:全球半导体行情大好:今年销售额史高在望

版权声明:版权归中国自动化网所有,转载请注明出处!

相关新闻
传感器 机器人 物联网 人工智能 3D打印
  • Qorvo? 的多传感器和通用开关扩展率先获得 ZigBee? Green Power v1.1 认证

    中国,北京– 2018年8月14日 – 移动应用、基础设施与航空航天、国防应用中RF解决方案的领先供应商Qorvo?, Inc.(纳斯达克代码:QRVO)今日宣布,公司的多传感器和通用开关特性荣获ZigBee?Green Power v1.1 认证。这些新特性极大地扩展了可通过能量采集供电的智能家居传感器类型,从此告别电池,也无需追求超长电池寿命。

  • HOSN 3DIS640系列 一体式三维智能传感器正式发布

    泓升科技Hosn-tech致力于推进三维技术在中国的广泛应用,我司研发的三维智能传感器采用蓝色激光,已确保数据更加稳定;特别优化3D算法,确保结果更加准确; 3DIS640系列为泓升科技自主研发成果,相比市场价格更加合理、优惠。检测,

  • 麦克物联 与你相约 | 2018深圳国际物联网传感器高峰论坛

    麦克传感器即将参加物联网行业国际顶级研讨会 -- “2018深圳国际物联网传感器高峰论坛”,并分享“城市地下井监测的物联网解决方案。无线压力变送器 | 智慧城市 | 地下井无线监测 | 无线消防栓监测 | 无线液位变送器 | 无线流量计 |供排水管网压力监测智能化,

  • 集成GPS功能的远程控制单元支持诸多新用途

    轻松监控测量点获取过程数据。集成GPS功能用于定位和时间同步。扩展板通过Modbus RTU连接其他传感器。西门子

  • 伊玛公司形象视频宣传片

    ema始创于1979年,30多年的专业技术追求诠释了无数的成功,使ema传感器成为同行中的佼佼者。 最新制作的伊玛公司形象视频,以世界名人马克吐温、乔布斯、爱因斯坦、毕加索、华特·迪斯尼为代言人,传递了“创造新思维、创新才是硬道理”的理念,每一个层面包括研发、销售、生产等等都可以创新, 创新不局限, 唯有充满想象力

  • 全局快门图像传感技术满足动态视觉市场不断演变的需求

    当前应用版本的不断演变和大量令人兴奋的新兴应用正在创造对高性能图像传感器的巨大需求。能够很好地说明这一点的是,到2020年图像传感设备复合年增长率预计接近8%。鉴于包括各类小型、便携或“移动”产品的增长趋势,对于从非常差到极亮的光线条件范围下,能够捕获动态场景中的清晰图像的传感器的需求也在日益增加。

  • 视觉系统与传感器,谁才是工业机器人的真命天子?

    多年来,工业机器人并不能监测他们周围的环境。随着越来越多各种不同的传感器引入到机器人上,他们现在能“感觉”到他们正在处理什么、能“看”到他们在做什么或谁在他们周围。

  • 即插即用工业物联网套件监测机器状态

    有了Bosch Connected Devices and Solutions和浩亭技术集团合作研发的MICA CISS工业物联网套件,一天之内即可运行并立即输出初始数据的物联网解决方案现已问世。该套件由博世的CISS(连接工业传感器解决方案)多传感器单元以及浩亭的MICA边缘计算系统组成。

  • 京东物流与ABB全面合作,物流行业迎来智能化深度变革契机

    9月12日,京东物流与全球领先的机器人技术和解决方案提供商ABB签署战略合作协议。双方将充分发挥各自优势,资源共享,在物流行业智能制造、机器人产品全供应链服务等方面展开创新性合作,谋求智能物流产业链和服务链更高水平的共赢发展。

  • 用“中国大脑”武装“中国制造”——华北工控助力汽车制造智能机器人

    华北工控产品用于汽车制造机器人,华北工控基于Intel Skylake-U处理器的4寸嵌入式工业主板

  • 数字化与自动化为亚洲带来机遇

    国际货币基金组织官网发文表示,目前,亚洲约有100万台机器人投入使用。对于该地区来说,机器人与自动化技术是经济增长的机遇,但也蕴含着风险。

  • 杭州余杭区人大常委会领导莅临我司参观考察

    8月28日上午,杭州余杭区人大常委会主任党组书记汪宏儿一行在未来科技城管委会创新经济促进局局长陆建友的陪同下,莅临我司参观交流工作,我司产品副总裁郑卫军陪同参观和会谈。机器人,互联网,智能,研发中心,

  • 工博会召开在即,安川携众多展品盛装亮相!(机器人事业部上篇)

    作为工博会旗下最具人气最具影响力的专业展之一,机器人展(Robotics Show-RS,下文简称RS)是集展示、交流、贸易、服务于一体的工业机器人、系统集成应用、核心零部件、服务机器人及特种机器人的国际盛会。

  • 为更专注于机器人和自动化,ABB重新考虑出售电网业务

    ABB的主要股东,并开始推动公司解体,特别是分离其电网部门,认为将其销售将使ABB更加专注于机器人和自动化。

  • RoboIMEX2018展商推介(上)

    2018年9月27-29日,RoboIMEX2018中国(广州)国际机器人、智能装备及制造技术展览会将在广州·中国进出口商品交易会展馆如期举办。作为华南地区最大规模的行业盛会,RoboIMEX2018将为大家全方位呈现机器人及智能装备整体解决方案。

  • 世界机器人大会现场直播

    2018世界机器人大会论坛将于8月16日至18日举行。论坛首日,工信部副部长辛国斌发表主旨报告;美国机器人工业协会主席JeffBurnstein、IEEE RAS主席WolframBurgard、麦肯锡全球资深董事合伙人Karel Eloot等重量级嘉宾将分别围绕“国际合作与机遇”和“基础技术与创新”展开高峰对话。FF,智能,应用,

  • 华北工控嵌入式计算机护航医疗3D打印技术

    3D打印产业在国内外越来越受到广泛关注,华北工控自主研发并已投入市场接受检验多年的15″触摸式工业平板电脑PPC-3615就能够完美满足3D打印机对于平板计算机的要求,如今已在多家3D打印机供应商的产品中发力。

  • 2017年中国医疗IT花费427亿 BAT加速布局

    科学家开发出隔膜包裹“纳米机器人”解毒血液 ;2017年中国医疗IT花费427亿 BAT加速医疗健康布局 ;阿里系入股卫宁健康 开启新一轮医疗信息化资源争夺战 ;首个3D打印人工角膜问世 尚无法用于移植......

  • 2018年SIAF 广州国际工业自动化技术及装备展览会下周隆重开幕

    与此同时,SIAF展会将与广州国际模具展览会Asiamold同期举行。该展聚焦增材制造、模具生产及3D打印技术,展商与观众对工业自动化解决方案均有热炽需求,SIAF参展商可通过同期展会的协同效应而受惠,接触更多买家,开拓更阔商机。

  • “3D打印三年行动计划”发布 支持增材制造产业发展

    “3D打印三年行动计划”发布 支持增材制造产业发展,为推进我国增材制造产业快速可持续发展,加快培育制造业发展新动能,工业和信息化部等12部门联合制定《增材制造产业发展行动计划(2017—2020年)》。《行动计划》明确提出,到2020年,我国增材制造产业年销售收入超过200亿元,年均增速在30%以上。

  • 引擎是100%3D打印 猛禽发动机铸造+3D才是更好的技术?

    引擎是100% 3D打印猛禽发动机铸造+3D才是更好的技术?,10月16日消息,Space X CEO埃隆·马斯克日前在Reddit上做了一次“ask me anything(什么都能问)”活动,回答网友们关于火星计划的任何问题。虽然他没有提供BFR项目的每一个细节,但他一如既往十分认真地回答每一个问题,并用通俗易懂方式让大家了解该项目。以下是此

  • 当3D打印机遇上无人机会怎样

    随着信息化技术的发展,3D打印技术在建筑、航空、医疗等领域应用越来越广泛。而在无人机领域,3D打印机生产无人机已经不算新鲜事。早前,国内知名3D打印品牌,极光尔沃就为深圳无人机生产商提供3D打印应用解决方案。

  • 3D打印产业发展难点 经营模式成破局关键

    3D打印产业的技术瓶颈和材料垄断问题暂时无法消除,但却另有针对当前情况的破解之道,这便是经营模式的转变。中小企业的共享3D打印机服务和大公司的跨界联合战略都有助于提高3D打印技术在大众市场和专业市场的接受度、普及度。

  • 生物传感器全球热捧 十年内“即时检测”潮流将到来

    十年内“即时检测”的潮流会到来。生物传感器的物理形态和应用情景将实现个性化。未来十年,生物传感器的发展不再是像智能手表或者健身手环那样,而是通过3d打印技术实现个性化的需求。

猜您喜欢

更多精彩信息看点 请扫描以下二维码