工業4.0不可不知的十大智能制造科技

2023-12-14 20:53:55 admin 144

[導讀]工業4.0的概念源自德國政府2011年的計劃,鼓勵德國制造商數字化制造流程,以提高在全球的競爭力。2015年中國亦不落人后推出“中國制造2025”,也是為了提高競爭力而推動制造升級。美國智能制造則集結各種新興科技,以數字通訊和高性能計算機處理為主,關鍵在于軟件。

     工業4.0的概念源自德國政府2011年的計劃,鼓勵德國制造商數字化制造流程,以提高在全球的競爭力。2015年中國亦不落人后推出“中國制造2025”,也是為了提高競爭力而推動制造升級。美國智能制造則集結各種新興科技,以數字通訊和高性能計算機處理為主,關鍵在于軟件。

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世界各國為了提高競爭力而推動制造業升級。

據Design News報導,高級制造技術蓬勃發展,值得大家注意,包括網宇實體系統(CPS)、大數據、高級機器人、協作型機器人、虛擬工廠、物聯網(IoT)、機器學習、機器對機器通訊(M2M)、積層制造和數字分身(Digital Twins)。

首先是網宇實體系統(Cyber-Physical System; CPS)。這整合資產管理、資產組態和生產力分析,CPS所提供的數據讓用戶明白連網資產的狀態,同時通報潛在的風險。若CPS進一步結合工程和運算,可分析制造流程,促進優化和效率,以及分析設備是否健全。

其次是大數據。這應用到制造業上,可善用實時數據收集和分析,逐漸淘汰預防性維護(preventive maintenance),以預測性維護(predictive maintenance)取而代之,趁機器故障前發現問題并發出預警。大數據亦可用來分析和調整生產流程,以提高制造速度和產出,減少浪費和瑕疵,把能源消耗量降到最低。

第三是高級機器人。制造機器人的角色日趨專業化,有的專門加工食品,有的專門檢查肉眼看不見的瑕疵,有的負責包裝。機器人夾爪不僅可拿取重物,亦可小心對待雞蛋等易碎物品。

第四是協作型機器人,專門跟人類在生產線并肩工作,生產線會利用協作型機器人的雙臂來抬舉和移動重物。

第五是虛擬工廠,以計算機模型仿真最佳組織狀態,不僅適用于單一生產線,亦可套用到同一家企業的全球廠房。虛擬工廠模型亦有教學功能,可協助企業培訓員工有效率的操作工作站。

第六是物聯網,包括用來監控工廠資產,監控廠內營運效率和進行優化,以及收集現場服務數據。部分汽車制造商甚至會監控售后的產品,掌握其使用狀況和追蹤產品問題。

第七是機器學習,以算法來監控和優化工廠營運,產品設計團隊亦可善用從工廠收集的數據,透過產品設計來優化制造流程。

第八是M2M通訊。從產品設計團隊、供貨商、工廠營運、設備維護到消費者都充分連網,各個環節皆可得知生產狀況、存貨量、成品和出貨情況。

第九是積層制造,又稱為3D打印。隨著3D打印速度加快,打印材料日益普及,制造業開始借助積層制造來少量生產,完成客制化商品。

第十是數字分身。數字分身是指某種實體物品或系統的動態軟件模式,借助傳感器所取得的數據有助于了解物品或系統的狀態、因應改變、改善營運,并提升價值。



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