工业4.0 -制造业的下一个大趋势

发表于2019年9月11日

自动化和数字化是包括制造业在内的各个行业的发展趋势。工业革命-工业4.0,又称智能工厂,是制造业数字化即将到来的阶段,机器将相互互动,独立决策。这将使企业能够提高生产率,并将竞争提升到一个新的水平。这项新技术能否找到接受者取决于它的长期可持续性,以及它能否有效地转化为更高的收入、更低的成本和更高的生产率。

今天,每个制造公司的运作方式都不一样,但它们都面临着一个共同的挑战——在三件事情之间的权衡:成本、质量和速度。这就是工业4.0在同一层使用不同技术的原因。它让制造商控制从生产到物流到产品最终交付的整个过程,具有实时监控、预测性维护和质量控制。

这一新阶段的工业革命有可能帮助制造公司克服各种生产挑战,降低运营成本并提高整体销售收入。工业4.0带来控制物理工厂流程的控制器系统,并使人力干预非常较少的分散决策。

Aranca确定了新阶段所预示的一些快速捕捉的技术趋势:

  • IOT转型制造业
    IOT是行业4.0的核心组成部分之一。它有助于在现有互联网结构中的设备中的互通,以实现各种目标,包括预测性维护,降低成本,更高的产品质量,更快,更知晓的决策。
    物联网是制造业领域的创新。2016年,制造业运营花费了1.78亿美元,其中1025亿美元是IOT。麦肯锡估计,本行业每年将在2025年每年在经济价值中产生1.2-3.7万亿美元。
    诸如Flowserve,ABB,Hitachi,Gehring,空中客车和波音等制造公司正在实施IOT解决方案。

    例子:
    2019年,霍尼韦尔福斯纳入合资协议,为客户提供IOT解决方案,以帮助客户提高产出,最大限度地减少计划外停机,最大限度地减少安全风险,提高供应链策略。波音公司正在积极实施IOT技术,以推动整个工厂和供应链的效率。
    g是少数几家在早期阶段就采用物联网的公司之一。在客户下订单之前,该公司会向他们提供关于机器如何工作的实时信息。这确保了精度和效率满足客户的要求。

  • 大数据分析工业技术发展中的关键方面
    我们住在一个时代,在世界各地的数字技术每天都会产生数十亿千兆字节的数据。大数据分析已成为制造业的重要工具,估计在2019-24期预测期间注册了30%以上的复合体。
    许多制造商已经在利用大数据和其他技术(如机器学习和人工智能)来识别模式、衡量影响和预测结果。它可以用来获得竞争优势和做出明智的决定。

    例子:
    通用电气的涡轮机和发电机提供了世界30%的电力。该公司开发了一个名为Predix的平台。它是一个软件系统,可以分析几乎任何来自连接到云的机器或测试设备的数据流,并给出工业资产和流程的预测分析。为了测试Predix的性能,GE Power更新了其一台暖通空调机组,然后将从该机组获得的数据与其他未更新的暖通空调机组的数据进行比较。统计数据显示,以软件预测系统建造的发电厂的能源消耗量较其他发电厂低50%,每年可节省100万元。

  • 添加剂制造的兴起
    也称为3D打印,添加剂制造有助于通过促进快速原型设计,创建定制产品和复杂性降低来帮助节省时间和成本。3D打印已经超越了原型的原型方式,以提供最终产品。但是,随时不太可能更换传统的制造过程。增补制造市场预计将从2017年的10亿美元扩展到2027年的93亿美元,记录了24%的CAGR。汽车,空间和医疗保健是添加剂制造的最佳贡献者。

    例子:
    2016年,GE投资3900万美元,开设新设施,以开发和实施匹兹堡的添加剂制造申请。目前正在建设的制造工厂将配备软件分析,以改善添加剂制造的能力和使用,并有助于提高材料科学和评估技术。

  • 融合AR与VR,实现高效协同
    虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术现在已经存在了一段时间。由于高制造成本和技术限制,该段的增长仍然缓慢。然而,在计算电力和连通性的增加中,引入5G技术和公司拥抱行业4.0,对这些技术的需求跨越各个部门飙升。
    预计AR和VR市场预计将于2017年的113.5亿美元到2025美元达到571.42亿美元,CLOGED为63.3%。消费者,制造和零售是该市场的主要增长段。2017年,估计,工艺和离散制造业的AR和VR的支出占总支出的16%。在制造业中,这些技术用于人机协作,培训,维护 - 修复,产品检查和建筑监测等领域。

    例子:
    通用汽车(GM)在生产过程中实施了VR。这有助于工程师修改,查看和评估增加效率的多个变体。
    2016年底,三菱电机创建了一个使用3D智能眼镜的维护和评估系统。这些眼镜帮助技术人员在玻璃屏幕上查看检查表,进一步指导他们了解需要检查的部件,并在完成每一步后口头填写检查报告。
    商用飞机制造商的空中客车正在研究包括VR / AR / MR技术,以引入全息应用。

  • 随着数字化转型,网络安全的重要性日益增强
    Industrial 4.0需要与智能设备和网络的超连接。在整个制造过程中连接数十亿个设备。数字连接的上升也增加了网络攻击的威胁。根据McAfee的分析,与2016年的2500亿美元,与该部门的网络犯罪有关的损害赔偿金额超过4000亿美元。为减轻网络威胁的风险,公司正在投资网络安全解决方案。预计2017年的工业网络安全市场预计将达到227.9亿美元,从2017年的138.9亿美元达到2023美元,记录了8.6%的CAGR。

虽然这些趋势推动了工业4.0的发展,但它在各行业的实施仍处于初期阶段。大约70%的公司处于初始阶段或无法超越试验阶段。一些阻碍增长的因素是采用成本高、环境限制、维护和培训员工来处理和操作自动化系统。然而,考虑到它提供的好处,工业4.0有望在长期内被广泛接受和实施。

工业革命-工业4.0,又称智能工厂,是制造业数字化的下一个阶段,机器将相互互动,独立决策。它包括物联网、大数据和增材制造等多种技术,共同用于跨机器收集和评估数据。这将加快进程;提高效率和灵活性,以更低的成本生产更高质量的产品。