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制造业的新疆域

四月 11, 2019 | Steve Williams, The Right Approach Consulting LLC
制造业的新疆域

第四次工业革命的重点是连接

第四次工业革命(工业4.0)中,连接是关键。随着工业从更传统的自动化走向完全连接的柔性系统,像物联网(IOT)、机器对机器(M2M)和人对机器(H2M)通信这样的流行语已无所不在,柔性系统可以利用来自连接设备和制造系统的连续数据流进行学习,并适应不断变化的客户需求(图1)。

第一次工业革命:机械化、水力动力、蒸汽动力

第二次工业革命:批量生产、组装生产线、电力

第三次工业革命:计算机与自动化

第四次工业革命:信息物理系统

图1:智能工厂的发展 (来源:Christoph Roser,AllAboutLean.com)

IPC APEX EXPO 2019展会期间,我采访了Saki公司的总裁兼CEO Norihiro Koike。Nori介绍了业界领先的Saki自动光学检测(AOI)系统和3D设备背后的技术。想象一下,如果一个3D AOI或焊膏检测(SPI)系统可以自我编程,只需要点击几下,不到10分钟就可完成编程任务。现在已没

有必要想像了,因为Saki目前已实现了这种技术!对于智能制造工厂,自动化的SMT生产线需要尖端的创新来跟上时代的步伐。这些系统可反馈实时工艺数据,允许SMT设备根据输入数据实时进行工艺调整。

历史的发展

很难相信iPhone从2007年就已经出现了,智能手机在移动技术上实现了如此大的进步,以至于在短短的一年后就产生了物联网的概念。苹果手机在发布后的第一年就售出了约1100万部

iPhone,这一数字在去年已飙升至2.17亿部[1]。此外,2008年全球联网设备不到50亿台,但到今年年底,预计这一数字将突破至500亿台[2]

什么使工厂变得智能?

自动化?对!然而,尽可能实施自动化是不够的;智能工厂需要智能的自动化。换言之,设备必须根据所收集的数据相互沟通并调整工艺。许多操作所面临的挑战是,我们有许多设备和/或工艺,无论是机械工艺还是设备能力,都不适合连接。这正是移动解决方案可以发挥主要作用的地方。这些解决方案从尚未进行数字集成的闲置资产中收集数据,并通过平板电脑或应用程序以数字方式发送给决策者。通过采用从利用移动访问的数据中获得的有价值的信息,工作场所的整体生产力和效率会得到提高。

质量的作用

AOI在我们的行业已经存在了很长时间,但是新技术利用了难以置信的高分辨率摄像头,这种摄像头可以比人眼更可靠地检测缺陷和问题(并且速度无限快)。与基于云的数据收集系统结合后,缺陷会立即被标记出来,并且会自动协调操作。

人工智能

在过去的几年里,有很多科幻电影都是关于利用人工智能制造初衷本是善意的机器,但这些机器学习得太多,变得非常自主和恶意。大多数电影都是讲述一台与发明者作对的机器。我可以提出一个令人信服的论点,那就是1986年那部绝对恐怖的电影《火魔战车》,实际上是首次在电影中引入了物联网和M2M,这是令人震惊的,因为万维网直到1990年才建立起来。

在物联网和M2M的背景下,机器学习是一种现实,设备真的可以通过反复执行任务或收集重复的工艺数据来学习。一个这样的应用是预测性维护概念,这是关于类固醇的典型PM计划。智能工厂正在使用基于机器学习云的软件,通过数据收集,在问题出现之前检测和预测机器的缺陷。这就允许进行预测性维护,从而减少意外的延迟,节省时间、金钱。

机器对业务

虽然M2M和H2M连接是工业4.0的主要关注点,但工业4.0的真正潜在优势在于机器到企业(M2B)连接或“机器即服务”概念。这改变了我们购买设备的方式。如今,一些公司已经超越了传统的效率设备,转而关注如何推动收入增长。例如,合同制造商不再以一次性付款方式购买制造设备。相反,他们提前协商设备的关键性能指标(KPI),然后根据机器的输出部分融资或租赁设备。这确保了他们的设备始终是最新和最好的,并且他们的技术可保持不断更新,始终为最先进的技术。PCB制造商可以从这里的上游兄弟那里吸取教训。

我一直坚信一句老话“要更智慧,而不是更努力地工作。”我向所有客户都推荐这句话。看着我们的工厂已经都开始这样做了,既有趣又令人兴奋。

References

  1. 2019. “Unit sales of the Apple iPhone worldwide from 2007 to 2018 (in millions).”
  2. Otto Motors (originally posted via ARC Advisory Group).July 27, 2018. “Five Key Industry 4.0 Technologies.”

Steve Williams是The Right Approach Consulting公司的总裁。如需阅读往期专栏或联系Williams,请点击此处

标签:
#自动化与智能制造  #工业革命  #工业4.0 


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