Новые технологии производства: Новые технологии производства виды и примеры в разных областях

«Открытые системы»

Компания AMD представила новые технологии и систему управления производством микропроцессорами

В условиях резкого обострения конкурентной борьбы деятельность в сфере производства электронных компонентов предъявляет исключительно высокие требования к его гибкости и экономической эффективности цепочек поставок компонентов. Для того чтобы удовлетворять этим условиям, компания AMD разработала автоматизированную систему управления, которая обеспечивает точную настройку технологических процессов и быструю реакцию на изменяющиеся условия и требования клиентов.

Как сообщил на конференции «Инновационные технологии производства» Томас Зондерман, директор AMD по автоматизации высокоточного производства, с помощью этой системы инженеры получили возможность анализировать характеристики опытных и промышленных изделий и непрерывно совершенствовать технологические процессы. Производство стало настолько гибким, что новые технологии запускаются и отлаживаются в полностью автоматизированном режиме параллельно с основным производством. На одном предприятии, на одном и том же оборудовании выпускаются разные типы процессоров с различной тактовой частотой, причем параллельно обрабатываются и кремниевые пластины для опытных образцов перспективной продукции, и подложки для серийных изделий.

Интегрированная инфраструктура информационных и управляющих магистралей APM связывает сотни единиц технологического оборудования, образуя своего рода «центральную нервную систему» предприятия. Информация, поступающая от датчиков и программных агентов, непрерывно анализируется в реальном масштабе времени и сопоставляется с плановыми показателями, благодаря чему удается отслеживать текущее состояние изготавливаемых микропроцессоров и при необходимости оптимизировать технологические маршруты и автоматически корректировать параметры процессов и оборудования. Это дает снижение процента брака и соответствие каждой партии и каждого изделия целевым спецификациям.

Реализованные в APM методы анализа и принятия решений обеспечивают точность и автоматическую настройку технологических процессов на субмикронном уровне. Появилась возможность ежеквартально вносить изменения микросхемы на уровне транзисторов и «пошагово» улучшать характеристики продукции. При этом значительно сократилось время доводки новых технологий до достижения заданного уровня выхода годных изделий. Становится возможным оперативно изменять характеристики изготавливаемых в данный момент микропроцессоров, исходя из складывающейся производственной обстановки.

Система обладает способностью анализировать и прогнозировать развитие ситуации и инициировать соответствующие упреждающие воздействия. Для выявления потенциальных дефектов применяется технология автоматического слежения за состоянием кремниевых пластин в процессе обработки. При необходимости программа обработки динамически корректируется, поэтому, если обнаруживается, что для данного изделия вероятен дефект, его характеристики (тактовая частота, напряжение) могут быть «понижены».

Последняя, третья версия системы APM внедрена на заводе AMD Fab 36 в Дрездене, который в марте нынешнего года приступил к поставкам 64-разрядных процессоров. Промышленное производство на базе 300-мм кремниевых пластин по 90-нанометровому процессу было развернуто в довольно короткие сроки.

Удо Нотелфер, заместитель директора завода, сообщил, что наряду с серийным производством на основе технологических процессов с проектной нормой 90 нм выпускаются и опытные образцы 65-нанометровых процессоров.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Новые технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции представили на международной выставке в Волгограде

Ведущие сотрудники вузов страны, отраслевых НИИ, руководители и специалисты предприятий перерабатывающей промышленности Волгоградской, Ростовской, Московской, Оренбургской областей, Ставропольского и Краснодарского краев и других регионов страны, а также Республики Беларусь и США принимают участие в международной научно-практической конференции «Новые подходы к разработке технологий производства и переработки сельскохозяйственной продукции». Форум открылся сегодня в Волгоградском государственном техническом университете.

В рамках форума состоится всероссийский конкурс пищевой продукции, а также смотр научно-исследовательских работ молодых ученых и специалистов в возрасте до 35 лет.

Отметим, что Волгоградская область входит в число ведущих аграрных регионов России. Потенциал АПК позволяет не только удовлетворять внутренние потребности, но и оказывать заметное влияние на продовольственный рынок России. В 2017 году волгоградскими аграриями произведено 5,6 миллиона тонн зерна, более миллиона тонн овощей, порядка 200 тысяч тонн плодов. При этом для региона важно не только вырастить качественную сельскохозяйственную продукцию, но и переработать и реализовать ее.

«Волгоградская область реализует за пределы региона, Российской Федерации зерно, технические культуры, подсолнечное масло, плоды, овощи, мясную продукцию. Но самая главная задача, которую ставит губернатор Андрей Бочаров, — создавать перерабатывающие предприятия внутри региона, наращивать объемы глубокой переработки продукции.

Сегодня в регионе действуют более 500 перерабатывающих предприятий. Лидирующие позиции у области по производству растительного масла. Годовые показатели составляют около 290 тысяч тонн — 5% от объема производства по России в целом. Также наши предприятия производят 40% горчичного масла от общероссийского производства — около шести тысяч тонн. В 2017 году Волгоградская область увеличила объемы производства растительного масла более чем в два раза по сравнению с 2016 годом.

Развитию перерабатывающей отрасли способствует поддержка малых форм хозяйствования, а также реализация крупных инвестиционных проектов. Среди них — строительство маслоэкстракционного завода ООО «Каргилл Новоаннинский». После выхода на проектную мощность завод сможет перерабатывать 640 тысяч тонн маслосемян в год. Компания «НьюБио» создает завод по глубокой переработке зерновых культур в Алексеевском районе — мощность предприятия составит 133 тысячи тонн.

Наращивают производство и такие крупные предприятия, как ООО «Любимый город», выпускающее более 60 видов молочной продукции. Флагман соковой отрасли России — ООО НПГ «Сады Придонья» ежегодно закладывает порядка 500 гектаров садов. Сегодня компания выпускает более 200 наименований продукции.

В целом совокупная мощность промышленной переработки овощей и плодов в регионе составляет порядка 380 тысяч тонн в год. Стоит задача увеличить мощности переработки овощей и плодов до 500 тысяч тонн к 2021 году.

Юлия Ермакова

Фото РИАЦ

Новые технологии производства строительных материалов

Разработки в сфере строительства обычно направлены на улучшение эксплуатационных и технических характеристик материалов, придание им новых качеств, а также на экологичность, как самого сырья, так и производственных технологий. Сегодня ученые в разных уголках мира экспериментируют с созданием стройматериалов из пластикового мусора, продуктов питания, растений, а также с трансформациями природного сырья.

Так, студент из Марокко занялся разработкой экологичной брусчатки, похожей на традиционную глазурованную изразцовую плитку. Изготавливается она из различного пластикового мусора в смеси с цементом и песком, при этом пластик занимает около 80% всего объема. Плитка, получившая название «Павеко», соответствует стандартам, которые выдвигаются к напольным покрытиям.

Тем временем ученые из Австралии занялись переработкой отходов стекольного производства. Смешав эти отходы с рисовой шелухой, они высадили в полученную смесь грибницу гриба-трутовика. Далее этот  материал запекается, и из него формуются плиты, блоки и т.д., которые отличаются небольшим весом, экологичностью, устойчивостью к поражению термитами.

Не менее удивительны эксперименты с укреплением бетона при помощи морковки. Ученые из Ланкастера использовали морковные отходы для добычи из них нанотромбоцитов. Один такой элемент, состоящий из целлюлозных тканей, имеет очень маленький размер – около одной миллионной метра, при этом он отличается удивительной прочностью. Применение нанотромбоцитов позволяет решить сразу несколько задач:

• Улучшение прочностных характеристик бетона и других строительных материалов;

• Сокращение доли цемента в бетоне, а значит – сокращение выбросов СО2 во время его производства;

• Улучшение экологической ситуации за счет использования растительных тканей в изготовлении строительных материалов.

Продолжаются также исследования и эксперименты с лигнином – органическим полимером, составляющим «скелет» деревьев. В Финляндии запустили изготовление заменителя пластика на основе древесных волокон (в частности, лигнина). После смешивания их с нефтяными полимерами получаются гранулы, из которых и производятся различные предметы. Применение древесных волокон и лигнина дает возможность снизить количество используемого для производства товаров пластина до 60%. В то же время ученые из Мэриленда наоборот стараются удалить максимум лигнина из древесины, чтобы иметь возможность сжимать ее, получая прочный, плотный и при этом легкий материал.

«Современные технологии в области производства и обработки цветных металлов», 7-я научно-практическая конференция

В рамках «Недели металлов в Москве» и выставки «Металл-Экспо’2010» 11 ноября 2010 г. в конференц-зале 215 будет проходить 7-я Международная научно-практическая конференция «Современные технологии в области производства и обработки цветных металлов».

Организаторами являются ФГУП «Институт «Гинцветмет» и ОАО «Институт Цветметобработка».

На конференции планируется выступление ведущих специалистов цветной металлургии, директоров крупнейших компаний, ученых из России и зарубежных стран.

Тезисы докладов конференции будут опубликованы на страницах металлургических журналов с последующим их распространением среди участников Недели металлов, а так же предполагается адресная рассылка на металлургические предприятия, НИИ, ВУЗы, министерства и ведомства.

Приглашаем Вас и Ваших сотрудников принять участие в работе конференции.

Просим до 15 октября представить развернутые тезисы докладов в электронном виде по адресу: [email protected]

Координаты организатора:
Тел./Факс: (495) 617-30-85
E-mail: [email protected]

Программа конференции

10:00
Приветствие участникам конференции.

10:15
Тарасов А.В., Парецкий В.М. (ФГУП «Институт «Гинцветмет»)
Гинцветмет и экологическая безопасность цветной металлургии.

10:25
Рейнхард Ляйтнер (EBNER Industrieofenbau Gesellschaft m.b.H, Австрия)
Современные печи для периодической и непрерывной термообработки лент из цветных металлов.

10:50
Селиванов Е.Н., Леонтьев Л.И., Чумарев В.М., Кожевников Г.Н., Танутров И.Н. (ИМЕТ УрО РАН)
Исследования ИМЕТ УрО РАН в направлении совершенствования технологий производства цветных и редких металлов.

11:15
Николаев А.К. (ОАО «Институт Цветметобработка»)
Медные сплавы для искробезопасного инструмента

11:40 — 12:00
КОФЕ-БРЕЙК

12:00
Козлов П.А. (ОАО «Челябинский цинковый завод»)
Исследование, разработка и внедрение технологии пирометаллургической подготовки вельц-окиси к выщелачиванию с последующим извлечением индия.

12:25
Ряпосов А.И., Лужбин А.С., Мокеев С.В. (ОАО «Кировский завод ОЦМ»)
Новые технологии производства плоского проката из медных сплавов для автомобильной промышленности

12:55
Цымбулов Л.Б., Цемехман Л.Ш. (ОАО «Институт «Гипроникель», г.С-Петербург)
Переработка окисленных руд. Современное состояние и перспективы.

13:15
Авдюшкин О.А., Мокеев С.В., Стариков В.А., Долгий Л.В. (ОАО «Кировский завод ОЦМ», ОАО «Шадринский автоагрегатный завод», ООО «Оренбургский радиатор»)
Современные материалы для медно-латунных теплообменников

13:30 — 14:30
ЛАНЧ

14:35
Цымбулов Л. Б., Цемехман Л.Ш., Кайтмазов Н.Г. (ОАО «Институт «Гипроникель», С-Петербург)
Анализ развития технологий пирометаллургической переработки
никельсодержащего сульфидного сырья.

15:00
Серегин П.С.,Цемехман Л.Ш.,Староверов Д.Г. (ОАО «Институт «Гипроникель». С-Петербург, ОАО «Кольская ГМК» Мончегорск)
Исследование цементационной активности различных фракций никелевого порошка трубчатых печей.

15:25
Жеребцов С.Н.,Коростелев А.Б., Соколов И.П., Чумак-Жунь Д.А. (МГВМИ)
Исследование и разработка процесса модифицирования никелевых сплавов дисперсными инокуляторами.

15:50
Чеботарев В.А.,Самсонов А.В. (АХК «ВНИИМЕТМАШ»)
Современное развитие литейно-прокатных агрегатов для цветных металлов.

16:15
Толокнов Д.А., Селиванов Е.Н., Гуляева Р.И., Удоева Л. Ю. (ИМЕТ УрО РАН)
Термоэкстракция цветных металлов из сульфидных расплавов .

16:35
Бочаров Ю. А., Койдан И. М. (Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э.Баумана)
Перспективы создания специализированного оборудования для штамповки металла в твердожидком состоянии (тиксоштамповки).

17:00
Награждение участников выставки.

18:00
Фуршет.

Новые технологии производства деталей гнутых форм для мебели

Серебрякова Ирина Петровна,
главный технолог ВПКТИМ

Издавна мебель, ее оформление, даже форма служили характеристикой хозяина, его вкуса и статуса. По этому признаку в первую очередь может складываться впечатление о вас у ваших гостей. Стильная, правильно подобранная мебель поможет в установлении теплых отношений внутри семьи и уравновешенного микроклимата в офисном помещении.

В последние годы в мире происходят значительные изменения в дизайне и конструкциях мебели. Наиболее интересные из них и привлекательные для потребителя — использование деталей изогнутых, закругленных форм, как главного декоративного элемента изделия мебели. Это изогнутые дверки кухонной мебели и мебели для ванных комнат, дверки различных шкафов для гостиных и прихожих, шкафов-купе, каркасы комодов, тумб круглых форм, элементы стоек и столов, спинки кроватей, спинки и боковины диванов и кресел. Использование деталей закругленных форм дает возможность не только получить новые архитектурно-художественные решения мебели, но и убрать острые углы, а это согласно правилам «феншуй» позволяет создать гармоничную обстановку в помещении.

Для изготовления таких гнутых элементов как правило используются различные виды древесноволокнистых плит, в т.ч. специальные виды МДФ типа «Топан» или «Неаформ». Это плиты с гребенкой с одной стороны в виде частых прорезей, которая позволяет изгибать плиту на нужный радиус и склеивать из него детали гнутых форм. Но это дорогой импортный материал (его цена порядка 10 $/м2),к тому же детали изготавливаемые из него нуждаются или в облицовывании, или в укрывистой отделке.

Используя интересный зарубежный опыт и импортные материалы мы забываем, что Россия, являясь одной из самых богатых лесом стран мира имеет больше по сравнением с Западом возможностей изготавливать экологически чистую мебель из натурального сырья.
Всероссийский проектно-конструкторский и технологический институт мебели /ВПКТИМ/, имеющий 40 летний опыт работы в отрасли, специализируется на оказании технической помощи предприятиям в организации производства мебели. На протяжении многих лет мы помогаем отечественным производителям грамотно использовать наше национальное достояние — древесину, считая своей приоритетной задачей возродить производство экологически чистой мебели высокого качества из массивной древесины.

В последние годы институт мебели провел комплекс работ по созданию новых конструкций и технологий изготовления щитов и панелей из массивной древесины, с обеспечением снижения себестоимости производства.

Нами разработана новая технология изготовления щитов из клееного блока массивной древесины, созданы новые технологии изготовления облицовок из клееного щита толщиной 4-6мм, а также из пиленого шпона.

В рамках этих работ автором разработаны новые конструкции и технологии изготовления фасадов и других деталей мебели гнутых форм на основе использования массивной древесины сосны, ели и осины. Аналогов данных конструкций ни в России, ни за рубежом нет.

Разработаны конструкции двух типов:

1 тип — на основе клееного щита из массивной древесины с выпильными пазами или из нескольких слоев клееного щита.

Детали этого типа рекомендуется использовать без облицовки, что подчеркнет красоту и своеобразие текстуры натурального дерева. Отделка — прозрачными лаками. Учитывая менталитет российского потребителя, который в отличие от скандинавов не привык к использованию в бытовой мебели сучковатой древесины сосны и ели, поверхность детали можно завуалировать полупрозрачным красителем, который слегка приглушит текстуру дерева, не закрывая ее полностью. Поверхность осины нельзя вуалировать, чтобы не скрыть ее красивые шелковистые переливы.

2 тип — со средним слоем из низкосортной древесины и облицовкой любым натуральным или синтетическим облицовочным материалом. Особый интерес представляют облицовки из наборного мозаичного щита и из пиленого шпона осины. В основе конструкций 2 типа лежит применение малоотходных технологий.

Одновременно, специально для предприятий, которые не работают с массивной древесиной, разработаны конструкции и технологии изготовления панелей гнутых форм из ДВП, ДСП и МДФ.

Как основной унифицированный элемент при разработке конструкций любого типа принята гнутая деталь с R изгиба от 400 до 600мм, толщиной 16-20мм. Форма и радиус изгиба детали выбраны на основе анализа современных тенденций в дизайне мебели, представленной на международных выставках в Кельне, в Милане и Москве. Кроме того, такая форма наиболее технологична.

На базе такой детали, как в детском конструкторе, путем комбинирования различных ее вариантов можно получить самые разнообразные формы поверхности: круглые, волнистые, с изгибом в вертикальной или горизонтальной плоскостях.

При разработке конструкций и технологий большое внимание обращалось на обеспечение необходимой жесткости и формоустойчивости склеиваемых деталей гнутой формы, а также их экологической чистоты. При этом большое значение имеют физико-механические характеристики используемого клея. Институтом разработаны рецептуры дешевых клеевых составов на основе использования отечественных материалов, позволяющие получать экологически чистые изделия класса Е1. Степень водостойкости клеевых соединений соответствует группе нагрузок Д3 по ЕN 204.

Измерения формоустойчивости деталей различных конструкций показали, что у деталей многослойных конструкций после изготовления могут происходить незначительные изменения радиуса изгиба в сторону его увеличения. Расстояния между крайними точками радиусной детали через 10 суток после изготовления может увеличиться в среднем на 3-4%, что находится в пределах нормы для гнуто-клееных деталей. После этого срока форма стабилизируется и дальнейших изменений не происходит.

У деталей со специальными закладными элементами никаких изменений радиуса изгиба не происходит.
Изготавливать детали можно с применением деревянных или металлических обогреваемых пресс-форм, специальных или обычных облицовочных прессов, холодным или горячим способом. Для любого среднего или даже малого предприятия может быть найден приемлемый для него вариант технологии.

Последующая за склеиванием механическая обработка и отделка деталей могут производиться по традиционным технологиям с использованием обычного отечественного оборудования.

Приглашаем заинтересованные предприятия к сотрудничеству во внедрении разработанных конструкций и технологий производства деталей гнутых форм и мебели на их основе.

Украсьте свою мебель новыми оригинальными элементами!

Обращаться по телефону(095)619-51-08 (при звонке просим сообщить, что источник вышеуказанной информации — проект ИНДУСТРИЯ МЕБЕЛИ) или через форму обратной связи

Новые технологии в производстве ГСМ

Развитие рынка горюче-смазочных материалов определяется целым рядом преобразований в авиа-, корабельной и машиностроительной сферах, в фармацевтической и пищевой промышленностях. Правда, основной инновационно-технологический упор идет на первые две категории производства — новейшие разработки в области авиационных, судовых и автомобильных двигателей требуют совершенствования топлива и смазочных материалов.

Направление научных и конструкторских разработок в сфере машиностроения на сегодняшний день диктуют две тенденции — экология и экономичность. Защита окружающей среды в последние несколько лет стала флагманом промышленников всего мира и своеобразной технологической модой. В отношении производства горюче-смазочных материалов эта тенденция проявилась в появлении и распространении нового вида горючего — биотоплива, способствующего снижению вредных выбросов в атмосферу. Что же касается смазочных средств, то разработка новых видов двигателей (например, систем прямого вспрыскивания топлива) требует совершенствования характеристик моторных масел. Конструкторы крупных автомобильных корпораций работают на снижение частоты замены масла — соответственно, показатели самих смесей стремятся в сторону максимального сопротивления окислению.

Тенденция экономичности может рассматриваться двояко — это и технологии экономии топлива в ходе работы двигателей, которая достигается как за счет изменения конструкции моторов, так и благодаря совершенствованию состава топлива и масел, и внедрение новых методик, позволяющих снизить расходы на производство горюче-смазочных материалов. Здесь также заметны определенные достижения, причем инновации касаются в основном экологического топлива, поскольку именно оно принято мировым сообществом в качестве основного и в перспективе должно вытеснить традиционные виды горючего.

Экология и инновации
Наиболее распространенным в Европе видом так называемого экологического горючего на сегодняшний день является биодизель — топливо, созданное на основе растительных или животных масел. Согласно специальным топливным программам, действующим в ряде стран Евросоюза, к 2010 году смесь этанол + биодизель (наиболее распространенный вариант биотоплива) составит 5,75 % от всех применяемых видов горючего, которые, кстати, тоже будут модифицированы за счет повышения содержания в смесях экологически чистых компонентов. На сегодняшний день насчитывается десятки технологий выработки биотоплива, основным сырьем для которого служат пальмовое масло, рапс, соя и другие растительные компоненты, которые смешиваются с продуктами нефтепереработки.

Американские водоросли — всемирное топливо
На западе, по мнению аналитиков, наиболее перспективной в плане технических характеристик конечного продукта и экономии на его производстве является методика получения биотоплива из водорослей. По сути, эта методика не так уж и нова — продвигать идею производства биологически чистого топлива из водорослей вместо сои или определенных пород пальм Департамент Энергетики США начал еще в 1978 году. Именно тогда были проведены исследования, доказавшие, что использование такого «нетрадиционного» сырья позволит значительно снизить цены на горючее, и при этом обеспечить высокое качество и должный уровень экологической безопасности топлива. Однако идея не была реализована, поскольку относительно невысокие цены на нефть сделали более выгодным производство традиционного дизеля. А вот в 2006 году именно эта технология привлекла к себе внимание целого ряда крупных топливных корпораций, среди которых канадская Global Green Solutions, испанская Bio Fuel Systems и новозеландская Aquaflow Bionomic Corporation. Все эти компании заявили о строительстве новых промышленных площадок для производства бионефти и дизельных смесей.

Биодизель по-русски
Биодизель приемлем и в условиях российского рынка, поскольку по данным аналитиков дизельные двигатели установлены на большей части легковых и промышленных автомобилей, используемых в России, а биодизель, помимо своих высоких экологических показателей, отличается более высокой по сравнению с традиционными аналогами вязкостью, что способствует увеличению срока службы двигателей. Тем не менее, в отличие от Европы, где уже давно перешли на смеси с подавляющим процентом биодизеля, в России наиболее приемлемым вариантом представляется получение составов биодизеля с превалирующим компонентом традиционного дизельного топлива — подобные смеси разрабатываются и тестируются ведущими топливными компаниями России.

По данным исследований при определенном соотношении биотоплива и дизеля улучшаются показатели плотности и вязкости горючего, что позитивно влияет на работу двигателя. При этом отмечены меньший расход топлива и значительное снижение выброса оксидов азота по сравнению с традиционными смесями. Отечественные производители весьма успешно придерживаются принципа экологически чистого топлива: например, в прошлом году компания «Славнефть-ЯНОС» представила на рынок довольно удачную новинку — дизельное топливо с ультранизким содержанием серы (всего 10 ррм).

Не меньшее внимание уделяется и разработке новых смазочных материалов. Изменение конструкции двигателей, а также повсеместная пропаганда экологической безопасности ГСМ, ставшая во многих странах обязательным требованием к данной категории продукции, привели к необходимости создания новых моторных масел. Это вполне логично — смена топлива неизбежно ведет к форсированию смазочной отрасли производства ГСМ, в которой весьма активную позицию заняли отечественные производители. Наиболее перспективой технологией в производстве машинных масел на сегодняшний день является Low SAPS, которая позволяет снизить в конечном продукте содержание таких вредных веществ как сульфатная зола, фосфор и сера.

Биотопливо — второе поколение
Повсеместный отказ от вредных для экологии продуктов нефтепереработки вынуждает производителей ГСМ разрабатывать синтетические горючие компоненты — например, газ из различных пород древесины. Пионером подобной методики стала известная компания Shell, которая уже давно специализируется на выпуске экологически безопасных ГСМ. Однако если раньше подобные технологии выступали лишь в качестве возможной альтернативы традиционным маслам и топливу, то сегодня уже наметились тенденции к полному переходу на использование «энергетических растений».

В этом году сотрудники Немецкого энергетического агентства (DENA) заявили о создании биотоплива второго поколения по новейшей технологии Biomass to Liquid (BtL). В Европе уже рассматривают перспективы тотального перевода на этот вид горючего всех видов транспорта. Следует отметить, что с учетом имеющихся объемов сырья и минимальных затрат на производство BtL, эти перспективы более чем реальны.

Анис Рахимов, Группа Компаний «Хозпромторг» www.petroltrade.ru 

Топ-10 технологий, которые изменят производство в 2021 году

От анализа больших данных до передовой робототехники и компьютерного зрения на складах — производственные технологии приносят беспрецедентные преобразования. Многие производители уже используют сложные технологии для производства , такие как Интернет вещей (IoT), 3D-печать, искусственный интеллект и т. Д., чтобы повысить скорость операций, уменьшить вмешательство человека и минимизировать ошибки.

По мере стремительного приближения 2021 года производителям придется отказаться от Индустрии 4.0 и перейти на Индустрию 5.0. Последнее связано с соединением людей и машин (интеллектуальных систем). Интересно, что Industry 5.0 уже здесь. Продолжающаяся пандемия COVID-19 только ускоряет ее наступление.

Подробнее: Цифровая трансформация в производстве

Вот 10 лучших технологий, которые положительно влияют на обрабатывающую промышленность.

С развитием технологий робототехники роботы с большей вероятностью станут дешевле, умнее и эффективнее. Роботы могут использоваться для множества производственных ролей и могут помочь автоматизировать повторяющиеся задачи, повысить точность, уменьшить количество ошибок и помочь производителям сосредоточиться на более продуктивных областях.

• Они повышают эффективность прямо от обработки сырья до упаковки готовой продукции
• Вы можете запрограммировать роботов на работу 24/7, что отлично подходит для непрерывного производства.
• Роботы и их оборудование очень гибкие и могут быть настроены для выполнения сложных работ
• Они очень рентабельны даже для небольших производственных единиц.

Совместная сборка, покраска и герметизация, осмотр, сварка, сверление и крепление — вот несколько примеров работы, выполняемой роботами.Сегодня роботы работают в нескольких отраслях, включая переработку резины и пластика, производство полупроводников и исследования. Хотя они в основном используются в крупносерийном производстве, присутствие роботов ощущается в малых и средних организациях.

Подробнее: Что такое коботы и как они могут принести пользу отраслям?

Нанотехнологии значительно выросли за последние несколько лет.Он включает в себя манипуляции с наноскопическими материалами и технологиями. Хотя его широкое распространение относительно ново, вскоре оно станет незаменимым во всех отраслях обрабатывающей промышленности. Дальнейшие исследования и экспериментальные разработки показывают, что нанотехнологии могут быть очень эффективными в обрабатывающей промышленности.

• Создавайте стабильные и эффективные смазочные материалы, которые можно использовать во многих отраслях промышленности.
• Производство автомобилей
• Производители шин используют полимерные нанокомпозиты в высококачественных шинах для повышения их долговечности и повышения износостойкости.
• Наномашины, хотя в настоящее время широко не используются в производстве, по большей части являются технологией будущего.

Добившись огромного успеха в области дизайна продуктов, 3D-печать собирается покорить мир производства. В 2019 году объем отрасли 3D-печати составил 13,7 млрд долларов США, а к 2025 году ожидается, что она достигнет 63,46 млрд долларов США. 3D-печать, также известная как аддитивное производство, представляет собой инновационную, быструю и гибкую производственную технологию.

• Значительно сокращает время проектирования до производства
• Обеспечивает большую гибкость производства
• Значительно сокращает время производственного цикла
• Упрощает производство отдельных и мелкосерийных изделий от деталей машин до прототипов
• Минимизирует отходы
• Высокоэффективно

Крупные производители автомобилей используют 3D-печать для изготовления рычагов переключения передач и защитных перчаток.

Подробнее: 3D-печать: подпитка следующей промышленной революции

IoT в производстве использует сеть датчиков для сбора важных производственных данных и превращения их в ценные сведения, которые проливают свет на эффективность производственной деятельности с использованием облачного программного обеспечения. Эта возможность соединения сблизила машины и людей, чем когда-либо прежде, и привела к лучшей коммуникации, более быстрому времени отклика и большей эффективности.

• Интернет вещей (IoT) снижает эксплуатационные расходы и создает новые источники дохода
• Более быстрые и эффективные производственные операции и цепочки поставок сокращают время вывода продукта на рынок. Например, компания Harley-Davidson использовала IoT на своем производственном предприятии и смогла сократить время, необходимое для производства мотоцикла с 21 часа до шести часов.
• IoT упрощает массовую настройку, предоставляя в режиме реального времени данные, необходимые для прогнозирования, планирования цехов и маршрутизации.
• В сочетании с носимыми устройствами IoT позволяет отслеживать здоровье работников и опасные действия, а также повышать безопасность рабочих мест.

Продолжающаяся пандемия расширила акцент на IoT благодаря его возможностям профилактического обслуживания и удаленного мониторинга. Социальное дистанцирование затрудняет появление техников по обслуживанию в коротких объявлениях. Устройства с поддержкой Интернета вещей позволяют производителям контролировать работу оборудования на расстоянии и выявлять любые потенциальные риски еще до возникновения неисправности.Кроме того, Интернет вещей позволил техническим специалистам понять существующую проблему и предложить решения еще до прибытия на место работы, чтобы они могли быстрее входить и выходить.

Подробнее: Предстоящие тенденции Интернета вещей, которые могут формировать бизнес-ландшафт

После того, как облачные вычисления стали заметны в других отраслях, теперь они вызывают волну в производстве. От того, как работает завод, интеграции в цепочки поставок, проектирования и производства продуктов до того, как ваши клиенты используют продукты, облачные вычисления меняют практически все аспекты производства.Это помогает производителям сокращать затраты, внедрять инновации и повышать конкурентоспособность.

IoT помогает улучшить подключение на одном предприятии, в то время как облачные вычисления улучшают возможность подключения на разных предприятиях. Это позволяет организациям по всему миру обмениваться данными за секунды и сокращать как затраты, так и время производства. Совместно используемые данные также помогают улучшить качество продукции и надежность между заводами.

Подробнее: Почему пора использовать облачные технологии и тенденции мобильности для защиты вашего бизнеса от рецессии?

Обрабатывающая промышленность сложна с точки зрения разнообразия и глубины выпускаемой продукции. Что касается открытия новых заводов в новых местах и ​​переноса производства в другие страны, компании могут использовать большие данные для решения этой проблемы.

По мере того, как процесс сбора и хранения данных меняется, возникают новые стандарты совместного использования, обновления, передачи, поиска, запросов, визуализации и конфиденциальности информации. Подумайте о производственном программном обеспечении, таком как MES, ERP, CMMS, производственной аналитике и т. Д.При интеграции с большими данными они могут помочь найти закономерности и решить любые проблемы.

• Улучшение производства
• Обеспечьте лучший контроль качества
• Настроить дизайн продукта
• Управление цепочкой поставок
• Определите любой потенциальный риск

Изучите наш пример использования: Добавление новых измерений в обслуживание оборудования с помощью IIoT, AR и больших данных

На производстве мы можем использовать дополненную реальность для выявления небезопасных условий труда, измерения различных изменений и даже представления готового продукта. Дополненная реальность может помочь работнику просмотреть часть оборудования и увидеть его рабочую температуру, показывая, что оно горячее и небезопасно прикасаться голыми руками. Сотрудник может знать, что происходит вокруг него, например, какое оборудование выходит из строя, местонахождение коллеги или даже закрытые участки завода. Проще говоря, приложения AR могут помочь неопытным сотрудникам быть информированными, обученными и защищенными в любое время без значительных затрат ресурсов.

AR позволил техническим специалистам оказывать удаленную помощь, отправляя клиентам устройства с поддержкой AR и VR и помогая им в устранении основных неисправностей и ремонте во время кризиса COVID-19. Кроме того, все больше и больше клиентов открыты для того, чтобы позволить производителям внедрять дополненную реальность с долгосрочной целью создания постоянных решений. В конце концов, это помогает как клиентам, так и выездным техническим специалистам, снижая риск заражения.

Подробнее: Как дополненная реальность может упростить обслуживание оборудования

5G окажет огромное влияние на обрабатывающую промышленность. Это будет более революционным для устройств, управляющих автоматизированными производственными процессами.

Удивительно низкая задержка и возможность подключения 5G обеспечат работу датчиков на промышленных машинах. Это поможет генерировать большой объем данных, которые откроют новые возможности для экономии средств и повышения эффективности в сочетании с машинным обучением. В настоящее время Китай и Южная Корея используют 5G таким образом. Вскоре с ними будут конкурировать США и Великобритания.

Подробнее: От удаленной работы к виртуальной работе, 5G меняет способ работы

Производители уже используют автоматизацию в производственных цехах и во фронт-офисе. В будущем планирование и прогнозирование спроса на основе искусственного интеллекта будет продолжать развиваться, что поможет производителям согласовать свою цепочку поставок с прогнозами спроса для получения данных, которые ранее были невозможны.

Исследование IFS показывает, что 40% производителей планируют внедрить ИИ для планирования запасов и логистики, а 36% — для планирования производства и управления взаимоотношениями с клиентами. Считается, что 60% респондентов сосредоточили свои усилия на повышении производительности с помощью этих инвестиций.

Подробнее: Будущее искусственного интеллекта — изменение правил игры для промышленности

Перенос производственных операций в облако, а также создание и интеграция систем с использованием Интернета вещей в равной степени создадут возможности и вызовы.Во все более небезопасную цифровую эпоху существует острая необходимость в усилении безопасности.

Производственные эксперты вкладывают средства в безопасные облачные ERP, такие как SAP и Odoo, для решения проблем безопасности. Крупные или малые предприятия вскоре увеличат свою зависимость от облачных ERP-систем, чтобы устранить сбои в системе безопасности и сократить расходы за счет оплаты за использование.

Подробнее: 6 основных причин, почему вам следует перейти на облачную ERP-систему

Официальный документ: Какие преимущества дает RPA для вашего бизнеса? Как вы можете использовать эту революционную технологию, чтобы оставаться конкурентоспособными? Загрузите , чтобы узнать больше!

Технологии производства снизят затраты на рабочую силу, повысят эффективность и сократят количество отходов, делая будущие фабрики дешевле и экологичнее.Кроме того, улучшенный контроль качества обеспечит получение продуктов высшего качества, которые принесут пользу как потребителям, так и производителям.

COVID-19 изменил способ работы обрабатывающей промышленности. Если ваш бизнес хочет оставаться конкурентоспособным, вам придется использовать производственных технологий , чтобы сформировать будущее вашей компании. Чтобы узнать больше о дальновидных стратегиях, которые объединяют последние тенденции и технологии, свяжитесь с нами сегодня.

5 технологий, меняющих производство

Эти технологии разрушительно влияют на заводы будущего

По мере того как новые технологии начинают проникать во все области нашей жизни, мы начинаем видеть их применение в обрабатывающей промышленности.Правительство Германии ввело термин «Индустрия 4.0», обозначающий революцию в производстве с помощью технологий. Хотя вокруг использования этого термина, безусловно, ведутся споры — интеграция методов производства с последними разработками в области компьютеров, безусловно, может сделать производство автономным, более дешевым и эффективным. Есть много способов сделать это, так что же мы можем ожидать от фабрики будущего?

1) Сверхбыстрая 3D-печать

До сих пор применение 3D-печати в производстве пластмасс было ограниченным.Изготовление пластика слой за слоем — трудоемкий и дорогостоящий процесс по сравнению с традиционными методами, такими как литье под давлением. Однако Нил Хопкинсон из Университета Шеффилда работает над техникой 3D-печати, которая сделает экономически выгодным массовую печать пластиковых объектов в огромных масштабах. Эта технология, известная как высокоскоростное спекание, использует струйную головку для доставки материала, который затем соединяется с инфракрасной лампой. Этот процесс до 100 раз быстрее, чем нынешняя технология 3D-печати пластмасс.Что особенно важно, это также экономически выгодно по сравнению с литьем под давлением. Конструкция высокоскоростного спекания Хопкинсона была сдана в аренду немецкой компании по 3D-печати Voxeljet. Конкуренты Hewlett Packard также разрабатывают свою собственную версию: Multi Jet Fusion.

2) Легкое производство

Зачем использовать дорогих роботов для сборки чего-либо, если можно использовать свет? Международная группа исследователей недавно разработала платформу для манипуляций на основе света, которую однажды можно будет использовать для производства электронных компонентов для использования в наших смартфонах и компьютерах.Метод на основе света основан на оптических ловушках: устройствах, которые используют свет для управления небольшими объектами в жидкости. Имея потенциал для дешевого и быстрого массового производства электронных компонентов, он может полностью изменить способ производства таких изделий, как печатные платы. В настоящее время для установки и пайки мельчайших деталей схемы требуются дорогостоящие роботы. Поскольку электронные компоненты становятся все меньше и меньше, это становится трудным и трудоемким процессом. Методы микроманипуляции, такие как производство на основе света, могут предоставить дешевую и простую альтернативу.

3) Встроенная метрология

Контроль качества на традиционном заводе — длительный и дорогостоящий процесс. Детали машинного производства необходимо выбирать случайным образом, снимать с производственной линии и индивидуально тестировать, чтобы убедиться, что они в рабочем состоянии. Если деталь проходит испытание, проверяется вся ее партия. Этот метод чрезвычайно трудоемок и несколько ненадежен: что, если неисправная деталь в партии проскользнет через сеть? Встроенная метрология — измерение деталей в процессе производства — это быстрое и удобное решение.Он более точен и требует гораздо меньшего вмешательства человека в производственную линию. Хотя встроенная метрология в какой-то степени используется сегодня, заводским рабочим все еще приходится физически переносить измерительную технику на место. Полностью автоматизированная, полностью интегрированная технология измерения и мониторинга потенциально может обеспечить контроль качества на производстве на заводе будущего. Это сделает производство более быстрым, дешевым и эффективным.

4) Моделирование

Ранее в этом месяце компания ANSYS, разработчик программного обеспечения для инженерного моделирования, объявила о приобретении компании по 3D-моделированию 3DSIM.Последствия этой сделки могут помочь произвести революцию в промышленном аддитивном производстве. Возможность имитировать производство детали от процесса проектирования до ее конечного производства значительно снизит текущие проблемы, связанные с 3D-печатью при производстве. В настоящее время аддитивное производство в основном основано на пробах и ошибках. Это может привести к дорогостоящему процессу разработки, поскольку компании должны настраивать систему, пока они не сделают это правильно. С помощью моделирования точные прогнозы поведения деталей уменьшат количество ошибок и сократят расходы.Таким образом, интеграция моделирования в производство от начала до конца поможет раскрыть весь потенциал 3D-печати в обрабатывающей промышленности.

5) Умная фабрика

В одном мы можем быть уверены в фабрике будущего: она будет умной. Выходя за рамки базовой автоматизации заводов прошлого, умная фабрика интегрирует технологии в каждую часть производственного процесса. Полностью подключенная, гибкая и сверхэффективная новая производственная модель будет использовать такие технологии, как искусственный интеллект, виртуальная и дополненная реальность, а также Интернет вещей.Мы уже начинаем видеть это в действии. В этом году Adidas открыл свою первую фабрику Speedfactory в Германии. Прицел? Быстро и недорого доставить модную обувь. Speedfactory сокращает время от проектирования до производства до менее чем недели, предоставляя потребителям быстрое обслуживание, которое они желают, и возможность настраивать свои собственные продукты. Обширная механизация также резко снизила затраты на рабочую силу по сравнению с традиционным методом изготовления тренажеров вручную.

Внедрение новых технологий на заводе знаменует наступление новой эры производства.При снижении затрат на рабочую силу, повышении эффективности и сокращении отходов фабрика будущего станет дешевле и экологичнее. Улучшенный контроль качества также гарантирует, что изделия высшего качества будут сняты с производственной линии. Это принесет пользу как потребителям, которым требуются дешевые и надежные продукты, так и компаниям, которые стремятся их поставлять.

5 современных технологий, влияющих на производителей

В обрабатывающей промышленности всегда был аппетит к технологиям.От анализа больших данных до передовой робототехники — революционные преимущества современных технологий помогают производителям сократить вмешательство человека, повысить производительность предприятия и получить конкурентное преимущество.

Сложные технологии, такие как, среди прочего, искусственный интеллект, Интернет вещей и трехмерная печать, формируют будущее производства за счет снижения стоимости производства, повышения скорости операций и сведения к минимуму ошибок. Поскольку производительность имеет решающее значение для успеха производственного предприятия, ожидается, что каждый производитель сделает значительные инвестиции в эти технологии.

Вот пять технологий, которые положительно влияют на обрабатывающую промышленность.

1. Промышленный Интернет вещей

Возможности Интернета вещей (IoT) быстро внедряются в промышленную и производственную сферу, предоставляя владельцам заводов возможность повысить производительность и снизить сложность процессов. Ожидается, что к 2020 году количество устройств с поддержкой Интернета вещей достигнет отметки в 25 миллиардов.

Промышленный Интернет вещей (IIoT) представляет собой сочетание различных технологий, таких как машинное обучение, большие данные, данные датчиков, облачная интеграция и автоматизация машин.Эти технологии используются в таких областях, как прогнозирующее и упреждающее обслуживание, мониторинг в реальном времени, оптимизация ресурсов, прозрачность цепочки поставок, анализ операций между предприятиями и безопасность, что позволяет руководителям предприятий минимизировать время простоя и повысить эффективность процессов.

Например, регулярное техническое обслуживание и ремонт необходимы для бесперебойной работы завода. Однако не все оборудование и устройства требуют обслуживания одновременно. IIoT позволяет руководителям предприятий использовать мониторинг состояния и профилактическое обслуживание оборудования.Мониторинг производительности в режиме реального времени помогает им планировать график технического обслуживания, когда это действительно необходимо, снижая вероятность незапланированных отключений и связанной с этим потери производительности.

Точно так же оборудование с поддержкой IoT и встроенным датчиком может передавать данные, которые помогают команде цепочки поставок отслеживать активы (с помощью датчиков RFID и GPS), проводить инвентаризацию, прогнозировать, оценивать отношения с поставщиками и планировать программы профилактического обслуживания.

2. Аналитика больших данных

Аналитика больших данных может предложить несколько способов повышения производительности активов, оптимизации производственных процессов и облегчения настройки продукта.Согласно недавнему опросу Honeywell, 68 процентов американских производителей уже инвестируют в аналитику больших данных. Эти производители могут принимать обоснованные решения, используя данные о производительности и отходах, полученные с помощью аналитики больших данных, снижая эксплуатационные расходы и увеличивая общий доход.

3. Искусственный интеллект и машинное обучение

В течение нескольких десятилетий производители использовали робототехнику и механизацию для повышения производительности и минимизации производственных затрат на единицу продукции.Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение кажутся следующей волной в производстве. Искусственный интеллект помогает производственным группам анализировать данные и использовать полученные знания для замены запасов, снижения эксплуатационных расходов и обеспечения непрерывного контроля качества всего производственного процесса.

Эпоха неразумных роботов, занятых циклическими производственными задачами, закончилась. Искусственный интеллект и машинное обучение позволяют роботам и людям взаимодействовать друг с другом, создавая гибкие производственные процессы, которые учатся, улучшают и принимают разумные производственные решения.Следовательно, производители могут использовать промышленную робототехнику и интеллектуальную автоматизацию для управления повседневными задачами и сосредоточить свое время и ресурсы на задачах, приносящих доход, таких как исследования и разработки, расширение линейки продуктов и улучшение обслуживания клиентов.

4. Трехмерная печать

Технология трехмерной печати или производства аддитивного слоя призвана оказать огромное влияние на такие высокотехнологичные отрасли, как аэрокосмическая промышленность, горнодобывающая техника, автомобили, огнестрельное оружие, торговое и сервисное оборудование и другое промышленное оборудование.Эта революционная технология позволяет производителям создавать физические продукты из сложных цифровых дизайнов, хранящихся в файлах трехмерного автоматизированного проектирования (САПР).

Для печати реальных объектов можно использовать такие материалы, как резина, нейлон, пластик, стекло и металл. Фактически, трехмерная биопечать позволила изготавливать живые ткани и функциональные органы для медицинских исследований.

В отличие от традиционного производственного процесса, трехмерные принтеры могут создавать сложные формы и конструкции без дополнительных затрат, что дает большую свободу дизайнерам и инженерам.Более того, все более широкое применение трехмерной печати в производстве приводит к развитию производства как услуги (MaaS), позволяя компаниям поддерживать современную инфраструктуру, обслуживающую множество клиентов, и устраняя необходимость в приобретении нового оборудования.

5. Виртуальная реальность

Виртуальная реальность (VR) упрощает процесс проектирования продукта, устраняя необходимость в создании сложных прототипов. Дизайнеры и инженеры используют виртуальную реальность для создания реалистичных моделей продуктов, что позволяет им просматривать свои проекты в цифровом виде и устранять потенциальные проблемы до начала производства.Клиенты также могут просматривать и взаимодействовать с этими цифровыми проектами, симуляциями и интегрированными устройствами, что значительно сокращает время, необходимое от проектирования до производства готового продукта.

Например, производители автомобилей теперь используют виртуальную реальность, чтобы гарантировать, что их автомобили проходят испытания на ранней стадии процесса разработки, сокращая время и затраты, связанные с изменением конструкции, допусков и функций безопасности.

Поскольку прогнозная аналитика имеет решающее значение для производственной эффективности производственного предприятия, ожидается, что руководители предприятий будут все больше полагаться на виртуальную реальность для анализа рабочих процессов, улучшения процессов сравнительного анализа и поддержания соответствия с помощью протоколов обучения.

Поскольку производители продолжают внедрять эти современные технологии для управления всеми аспектами производственного процесса, можно ожидать улучшения общей производительности и прибыльности. Компании, стремящиеся оставаться актуальными на постоянно конкурентном рынке, не могут позволить себе игнорировать положительное влияние каждой из этих технологий.

Ссылка: Сложные технологии, формирующие будущее производства электроники

2020: будущее производственных технологий

Технологии — это постоянно развивающаяся область, в которой постоянно смешиваются новые итерации и инновации, чтобы создать захватывающие новые возможности для современных производителей по переосмыслению своей деятельности.В некоторых случаях новые технологии открывают двери для прогрессивных производителей, выпускающих по-настоящему инновационные собственные предложения.

Большой вопрос? Какие технологии оправдывают зачастую значительные вложения в ресурсы, необходимые для управления продолжающейся цифровой трансформацией и выполнения обещаний Индустрии 4.0.

Давайте глубже посмотрим, что происходит с некоторыми ключевыми технологиями:

Умные производители эффективны по замыслу.Здесь процветают робототехника и автоматизация. И, по данным ассоциации Robotic Industries Association, производители видят потенциал. В частности, заказы на роботов выросли на 5,2% в третьем квартале 2019 года, при этом было заказано 23 894 роботизированных устройства на сумму 1,3 миллиарда долларов.

Продолжающаяся тенденция к созданию сред для совместной работы играет важную роль. В отличие от прежних развертываний, когда один или два процесса часто потребляли непропорционально большую долю стоимости проекта, совместные роботы (или коботы) допускают дополнительные инвестиции.В результате производители могут автоматизировать один процесс за раз.

«легче усваивать, быстрее развертывать и быстрее получать прибыль», — говорит Джо Кэмпбелл, старший менеджер по стратегическому маркетингу и приложениям Universal Robots. «Дает возможность работать бок о бок с опытными операторами».

По словам Кэмпбелла, наблюдается заметный рост числа малых и средних производственных компаний, использующих совместных роботов.

«Разница в том, что во многих случаях программирование выполняется оператором линии.Влияние на бизнес в этих компаниях очень велико, потому что каждый изо всех сил пытается нанять сотрудников, что еще сильнее сказывается на этих компаниях, — говорит он. «Мы регулярно видим, как совместные роботы приходят на рынок со средними годовыми затратами на производственного рабочего или ниже его».

Повышение доступности готовых к эксплуатации периферийных устройств также имеет большое значение. «Отраслевые компании создают продукты, которые легко интегрируются с роботами, что сокращает время, затраты и риски, обычно связанные с роботами», — говорит он.«Эта тенденция будет продолжаться и в более глубоких наборах приложений, что сделает совместных роботов более привлекательными».

В качестве яркого примера компания Robotiq разработала программный пакет, который позволяет производителям легко создавать сложные рисунки шлифования на контурных поверхностях. «Это не просто шлифовальная головка», — говорит Кэмпбелл. «Это средство для его эффективного применения. Они сократили многодневное программирование до двадцати минут».

В качестве другого примера Vectis Automation разработала полный комплект для сварки, включающий программный технологический слой, ориентированный на сварщика, а не на инженера, чтобы запустить робота в действие.«Это вопрос обхода необходимости квалифицированного инженера-робота для каждого приложения», — говорит Кэмпбелл.

По словам генерального директора Rockwell Automation Блейка Морета, основной тенденцией автоматизации является конвергенция ИТ и технологий OT.

«Это заставляет организации по-другому структурировать себя, чтобы воспользоваться преимуществами интеграции», — говорит он. «Когда люди говорят о цифровой трансформации, это происходит во всем предприятии. Мы видим некоторые очень интересные вещи, в которых ИТ-организация берет на себя другую роль — предъявляет новые требования к организационной инфраструктуре.Вам по-прежнему нужны интеллектуальные устройства и последняя миля, чтобы повернуть двигатель и посадить ввод / вывод, но производительность обеспечивается за счет увеличенного объема программного обеспечения, управляемого данными ».

По мере того, как автоматизация проникает в новые области, включая науки о жизни и электромобили, эффективное использование данных становится важным, — объясняет Морет.

«Неправильный способ сделать это — поместить все это в базу данных, где вам придется потом ловить рыбу для понимания», — говорит он. «Чтобы иметь возможность иметь масштабируемые решения, которые обрабатывают достаточно данных, которые могут быть прямо на периферии или в облаке.Вашим сотрудникам должно быть комфортно взаимодействовать с системой, поэтому упрощение важно. Нам нужно избавиться от сложности ».

Индустрия 3D-печати стоила 3 ​​миллиарда долларов в 2013 году и выросла до 7 миллиардов долларов в 2017 году. По прогнозам GlobalData, к 2025 году на рынок будет потрачено более 20 миллиардов долларов. В этом пространстве происходит несколько ключевых изменений, которые подпитывают продолжающуюся траекторию роста.

Прежде всего, это введение новых материалов и программного обеспечения, которые открывают путь к новым творческим приложениям. Например, по мере того, как биопечать и цифровая анатомия продолжают развиваться, способность плавно переключаться между материалами, чтобы получить выгоду от различных свойств. Несмотря на то, что текущие достижения продолжают улучшать возможность оптимизации прототипирования, возможно, наиболее обнадеживающим результатом является возможность лучше визуализировать будущий потенциал для массовой настройки.

Заглядывая в будущее, главный технолог HP по 3D-печати и цифровому производству Пол Беннинг предлагает четыре прогноза относительно того, как 3D-печать изменит производственный ландшафт в 2020 году:

• Прибудет автоматизированная сборка, в которой отрасли будут легко интегрировать сборки из нескольких частей, включая комбинации металлических и пластиковых деталей, напечатанных на 3D-принтере. В настоящее время не существует суперпринтера, который мог бы выполнять все функции по своей сути, например, печатать металлические и пластиковые детали, из-за таких факторов, как температура обработки.Однако по мере того, как автоматизация увеличивается, в отрасли появляется видение более автоматизированной установки сборки, где есть доступ к производству деталей из обоих видов. Автомобильный сектор — отличный пример того, как автоматизированная сборка могла бы процветать в заводских цехах. Преимущества автоматизированной сборки для промышленного применения включают печать металлов на пластмассовых деталях, детали зданий, которые являются износостойкими и собирают электричество, добавление обработки поверхности и даже строительство проводов или двигателей на пластмассовых деталях.Промышленность еще не готова вывести эту технологию на рынок, но это пример того, куда 3D-печать движется после 2020 года.
• Полезные данные для 3D-печатных деталей будут закодированы в текстуру поверхности. Возможность создавать что-то интересное на поверхности — это конкурентное преимущество. HP экспериментировала с кодированием цифровой информации в текстуру поверхности. Кодируя информацию в самой текстуре, производители могут иметь больше данных, чем просто серийный номер.Это один из способов явно или скрыто маркировать деталь, чтобы и люди, и машины могли прочитать ее в зависимости от формы или ориентации выступов. HP также может нанести сотни копий серийного номера на поверхность детали, чтобы он был одновременно скрытым и очевидным.
• Университеты и учебные программы построят новый набор мыслительных процессов, чтобы освободить дизайнеров от старого мышления и позволить им использовать технологии будущего. Наибольшее влияние 3D-печать на производственные навыки оказывает на дизайн.Это мир дизайнеров, которые прошли обучение и выросли на существующих технологиях, таких как литье под давлением. Из-за этого люди непреднамеренно склоняют свой дизайн к устаревшим процессам и отказываются от таких технологий, как 3D-печать. Чтобы бороться с этим, преподаватели нынешних и будущих дизайнеров должны скорректировать мыслительный процесс, который идет при проектировании для производства, с учетом новых технологий в космосе. Мы понимаем, что это займет некоторое время, особенно для университетов, открывающих программы на получение степени.Новые инструменты разработки программного обеспечения помогут дизайнерам лучше использовать 3D-печать в производстве. Одним из примеров этого является Университет штата Орегон, где они используют 3D-печать для проектирования и создания автомобилей с внутренним сжиганием, электрических и беспилотных автомобилей.
• Достижения в области программного обеспечения и управления данными будут способствовать улучшению управления системой и качества деталей, что приведет к лучшим результатам для клиентов. Компании отрасли создают хуки API для создания гибкой экосистемы для клиентов и партнеров.Компания HP расширяет восходящий поток, чтобы использовать данные для создания идеальных конструкций и оптимизированных рабочих процессов для предприятий Multi Jet Fusion. Эти данные поступают из файлов дизайна, мобильных устройств или технологий сканирования и применяются для повышения эффективности производства и предоставления индивидуализированных продуктов, специально созданных для их конечных клиентов.

Упоминание о носимых устройствах часто вызывает ассоциации с изображением из «Звездного пути». Однако не все носимые устройства футуристичны по своей природе — и не все они бесполезные одноразовые технологии.

При рассмотрении того, как носимые устройства могут положительно повлиять на производственное пространство, важно выйти за рамки формфактора и сосредоточиться на приложении.

«Носимые устройства не ограничиваются устройствами на основе глаз, и современные умные часы, способные отслеживать медицинские показатели, служат прекрасным примером», — говорит генеральный директор Parsable Лоуренс Уиттл. «Эти умные устройства дешевеют, и при небольшом творчестве они могут оказаться ценными во многих отношениях. Например, когда носимое устройство обнаруживает усталость, оно может пинговать начальника, чтобы сказать, что вам нужно убедиться, что сотрудник хорошо.«

Цель носимых устройств — выявить приложения, способные повысить безопасность работников и эффективность производства. Правильные формофакторы могут расширить и улучшить работу человека. Конечно, компании должны осознавать необходимость их использования, поскольку некоторые функции, такие как распознавание голоса, еще не оптимизированы для шумной промышленной среды.

«С каждым годом очевидна возможность подключения сотрудников. VR и AR — проверенные варианты использования для обучения. Мы считаем, что ценная роль носимых устройств связана с выполнением работы.Если вы вернетесь к датчику на механизме, чтобы узнать, не перегревается ли он. У вас могут быть датчики на людях, чтобы лучше понимать, как они дополняют работу, — говорит Уиттл. — Они могут сыграть ключевую роль в обнаружении окружающей среды, включая температуру, дым в воздухе или любое количество факторов, которые могут повлиять на людей. или процессы «.

По мере того, как список технологий, влияющих на сегодняшнюю производственную среду, увеличивается, включая расширение промышленного Интернета вещей и количество подключенных устройств, требования к пропускной способности усиливаются, поскольку создание и использование данных постоянно усугубляются.Последнее поколение сетевых технологий, 5G, удовлетворяет потребность в высокоскоростном, надежном и безопасном соединении, которое поддерживает новую высокомобильную реальность. Со скоростью до 100 гигабит в секунду 5G примерно в 100 раз быстрее, чем 4G.

Представьте, например, что дрон, перевозящий устройство внутри объекта, входит в мертвую зону и внезапно теряет связь. Хотя встроенное программное обеспечение может обеспечить некоторые уровни избыточности и согласованности, чтобы держать дрон в полете до тех пор, пока он не восстановит соединение, время нахождения в мертвой зоне, по понятным причинам, может иметь серьезные негативные последствия.

Хотя США еще не осознали свои преимущества, технология, необходимая для 5G, существует, и в ее разработке лидируют такие компании, как Ericsson, Qualcomm и Huawei. В отличие от предыдущих поколений, 5G использует цифровую технологию с несколькими входами и выходами с использованием целевых лучей для отслеживания пользователей, что позволяет постоянно улучшать покрытие и пропускную способность. Конечно, его широкая доступность в лучшем случае остается под вопросом, включая необходимость значительных инвестиций в новые сетевые установки и радикальные обновления программного обеспечения.

Являясь конвейером, соединяющим и собирающим горы данных со всего спектра оборудования и устройств, Интернет вещей продолжает неуклонно развиваться по мере того, как все больше компаний отправляются в путь.

Согласно исследованию Интернета вещей, проведенному PwC за 2019 год, производители оптимистично настроены в отношении Интернета вещей: 93% считают, что его преимущества превышают риски. Фактически, 68% планируют увеличить свои инвестиции в течение следующих двух лет.

«Производители должны знать, что, если они еще не внедрили IoT, они уже отстают от своих конкурентов — 81% промышленных производителей применили IoT для повышения операционной эффективности, и почти две трети планируют увеличить свои инвестиции в IoT в ближайшее время. два года «, — говорит Роб Месироу, руководитель практики PwC Connected Solutions / IoT.«Также важно отметить наиболее популярные варианты использования Интернета вещей, чтобы производители могли лучше управлять своими собственными планами развертывания. Основные варианты использования — это логистика (50%), цепочка поставок (47%), опыт сотрудников и клиентов (46%), и профилактическое обслуживание (41%) ».

Однако Месироу отмечает, что при внедрении Интернета вещей возникают проблемы с кибербезопасностью. В частности, больше руководителей производственного сектора крайне обеспокоены IoT и кибербезопасностью, чем в любой другой отрасли, опрошенной PwC. «Обладая этими знаниями, производители должны внимательно присмотреться к устройствам IoT и партнерам, которые они рассматривают, чтобы убедиться, что они не внедряют плохо защищенные устройства или сети», — говорит он.«Несколько подходов, которые следует рассмотреть, — это более эффективное управление экосистемами и разработка более надежных политик управления данными».

Месироу сообщил IndustryWeek, что он был удивлен, что все больше производителей не внедрили IoT для предотвращения сбоев оборудования (44%), особенно в связи с тем, что стоимость этих устройств продолжает снижаться.

«Каждый раз, когда оборудование на полу выходит из строя, это может серьезно повлиять на работу и даже остановить ее», — говорит он. «Поскольку производство в значительной степени зависит от оборудования, я думал, что больше производителей уже внедрили бы IoT для отслеживания ремонта или планировали внедрить технологию, но только 27% руководителей производства рассчитывают сделать это в течение двух лет.»

Будущее производственных технологий l CB Insights

От передовой робототехники в научно-исследовательских лабораториях до компьютерного зрения на складах — технологии оказывают влияние на каждом этапе производственного процесса.

«Производство без света» относится к предприятиям, которые работают автономно и не требуют присутствия человека. Поскольку они не нуждаются в надзоре человека, им не нужно освещение и они могут состоять из нескольких машин, работающих в темноте.

Хотя это может звучать как научная фантастика, такие фабрики существуют уже более 15 лет.

Японский производитель робототехники FANUC с 2001 года управляет фабрикой «без света», где роботы строят других роботов без присмотра в течение почти месяца.

«Это не только отключение света, — сказал вице-президент FANUC Гэри Зивиол, — мы также выключаем кондиционер и отопление».

Чтобы представить себе мир, в котором всю физическую работу выполняют роботы, достаточно взглянуть на самые амбициозные и технологически загруженные фабрики сегодняшнего дня.

В июне 2018 года китайский гигант электронной коммерции JD.com представил полностью автоматизированное хранилище и отгрузку в Шанхае.

Завод оснащен двадцатью промышленными роботами, которые могут собирать, упаковывать и перемещать пакеты без присутствия или надзора человека.

Без роботов потребовалось бы до 500 рабочих, чтобы полностью укомплектовать этот склад площадью 40 000 квадратных футов — вместо этого фабрике требуется всего пять технических специалистов для обслуживания машин и поддержания их в рабочем состоянии.

По мере того, как промышленные технологии становятся все более распространенными, эта волна автоматизации и оцифровки получила название «Индустрия 4.0», как в четвертой промышленной революции.

Итак, что ждет фабрики в будущем?

Чтобы ответить на этот вопрос, мы глубоко погрузились в 8 различных этапов производственного процесса, чтобы увидеть, как они начинают меняться:

• Исследования и разработки продуктов: взгляд на то, как платформы демократизируют таланты в области НИОКР, как ИИ помогает материаловедению и как чертежной доской завтрашнего дня может стать гарнитура AR или VR.

• Планирование и поиск ресурсов: децентрализованное производство по требованию и проекты блокчейн работают над сложностями интеграции поставщиков.

• Обеспечение качества (QA): взгляд на то, как компьютерное зрение обнаруживает недостатки и как технология программного обеспечения и блокчейн сможет быстрее выявлять проблемы (и реализовывать отзывы).

• Складские помещения: новый спрос на склады может привести к тому, что склады с отключенным светом будут работать даже быстрее, чем завод без персонала, с помощью робототехники и системы визуального отслеживания.

Несмотря на то, что производство составляет 11,6% ВВП США, оно остается областью с относительно низким уровнем оцифровки, а это означает, что есть много возможностей для автоматизации и усовершенствования программного обеспечения. Фактически, в 2017 году 76% производителей сообщили о том, что они уже разрабатывают инициативу умного предприятия.

Производство глубоко меняется с появлением новых технологий, и почти каждая производственная вертикаль — от автомобилей до электроники и фармацевтики — вовлечена в эту проблему. Сроки и технологии будут варьироваться в зависимости от сектора, но большинство шагов почти в каждой вертикали будут улучшены.

Читайте дальше, чтобы подробнее узнать, как технологии меняют каждый этап производственного процесса.

От производства лекарств до промышленного дизайна — этап планирования имеет решающее значение для массового производства. В разных отраслях промышленности дизайнеры, химики и инженеры постоянно проверяют гипотезы.

Подойдет ли этот дизайн? Подходит ли это соединение нашим потребностям? Тестирование и повторение — суть исследований и разработок.А природа массового производства делает редизайн в последнюю минуту дорогостоящим.

Крупные корпорации, специализирующиеся в области лекарств, технологий, авиакосмической отрасли и др., Ежегодно вкладывают миллиарды долларов в НИОКР.

В высоконаучном мире исследований и разработок высококлассные таланты распределяются по всему миру. Теперь программное обеспечение помогает компаниям подключиться к этому пулу.

Когда дело доходит до нетворкинга неиспользованных талантов в области науки о данных и финансах, такие платформы, как Kaggle, Quantopian и Numerai, демократизируют «количественную» работу и компенсируют своим сотрудникам компенсацию.Эта концепция уже получила широкое распространение в фармацевтических исследованиях и разработках, хотя она также растет и в других местах. Научные платформы по запросу, такие как Science Exchange, в настоящее время работают в различных отраслях НИОКР и позволяют корпорациям быстро решать проблемы нехватки специалистов на местах, передавая НИОКР на аутсорсинг.

Хотя ученые, занимающиеся НИОКР, могут показаться несущественными для производственного процесса, они становятся все более важными для предоставления новейших и передовых технологий, особенно в высокотехнологичном производстве.

Компании изучают робототехнику, 3D-печать и искусственный интеллект как возможности для улучшения процесса исследований и разработок и уменьшения неопределенности при запуске в производство. Но процесс проверки гипотез можно улучшить, а сокращение времени итераций приведет к более быстрым и лучшим открытиям.

Согласно недавнему отраслевому опросу, ускорение разработки продуктов является приоритетом №1 для компаний, использующих 3D-печать.

Более того, большая часть использования 3D-печати направлена ​​на создание прототипов новой технологии.

3D-печать уже используется в любой дизайн-студии. Прежде чем заказывать тысячи физических деталей, дизайнеры могут использовать 3D-печать, чтобы увидеть, как будет выглядеть будущий продукт.

Точно так же робототехника автоматизирует физический процесс методом проб и ошибок в широком диапазоне вертикалей.

В области исследований и разработок в области синтетической биологии, например, робототехника оказывает большое влияние на такие компании, как Zymergen и Ginkgo Bioworks, которые производят специальные химические вещества из дрожжевых микробов.Поиск идеального микроба требует одновременного тестирования до 4000 различных вариантов, что приводит к большому количеству влажных лабораторных работ.

Используя автоматические системы дозирования и роботизированные манипуляторы, роботы для работы с жидкостями позволяют проводить эксперименты с высокой пропускной способностью, чтобы быстрее и с меньшим количеством человеческих ошибок получить выигрышную комбинацию.

Ниже представлен робот-тестер генов Counsyl (слева), используемый для переноса образцов, и робот-дозатор Zymergen (справа) для автоматизации тестирования культур микробов.

«Материаловедение — это способность обнаруживать очень маленькие частицы — что-то вроде 10-нанометровой частицы на 300-миллиметровой пластине.Это действительно то же самое, что найти муравья в Сиэтле ». — Ом Наламасу, технический директор Applied Materials

Сейчас появляются компании, которые делают эти и другие виды технологий автоматического дозирования более доступными. Квасцы Y Combinator Opentrons собрали около 30 миллионов долларов на свою платформу, предназначенную для того, чтобы ученые могли создавать логику для автоматизации повторяющихся экспериментов без использования кода — она ​​утверждает, что 90% из 50 ведущих исследовательских университетов сейчас используют ее программное обеспечение и роботов.

Его лабораторный робот OT-2 стоимостью 4000 долларов поставляется с библиотекой предварительно запрограммированных экспериментальных процедур, которые исследователи могут использовать для создания своих собственных протоколов.

Помимо биотехнологий, материаловедение играет ключевую роль в вычислительной технике и электронике.

Примечательно, что такие производители микросхем, как Intel и Samsung, являются одними из крупнейших в мире спонсоров НИОКР. Поскольку полупроводники становятся все меньше, работа в наномасштабе требует точности, превышающей человеческие возможности, что делает робототехнику предпочтительным вариантом.

Научные инструменты завтрашнего дня будут становиться все более автоматизированными и точными для достижения микромасштабной точности.

AI ускоряет открытия в области материаловедения

В настоящее время самая горячая область для сделок для стартапов в области ИИ — это здравоохранение, поскольку компании используют ИИ для разработки новых лекарств. Фармацевтические компании вкладывают деньги в стартапы, отслеживающие НИОКР в области лекарств, такие как Recursion Pharmaceuticals и twoXAR, и это лишь вопрос времени, когда это начнется где-то еще.

Одна компания, работающая в области химии и материаловедения, — это Citrine Informatics (внизу слева).Citrine использует искусственный интеллект в своей огромной базе данных материалов и утверждает, что помогает организациям в 50% случаев достигать вех в области НИОКР и производства. В 2018 году Citrine привлек 8 миллионов долларов от Tencent для поддержки своей международной экспансии — в следующем году он объявил о партнерстве с LANXESS для работы над использованием искусственного интеллекта для производства пластмасс. Точно так же Deepchem (справа) разрабатывает библиотеку Python для применения глубокого обучения в химии.

Короче говоря, производители в различных секторах — промышленные биотехнологии, лекарства, автомобили, электроника или другие материальные товары — полагаются на роботизированную автоматизацию и 3D-печать, чтобы оставаться конкурентоспособными и ужесточать цикл обратной связи при выпуске продукта на рынок.

В мире 3D-печати уже сейчас набирают обороты стартапы, занимающиеся разработкой или коммерциализацией сложных материалов. Такие компании, как MarkForged, используют композиты из углеродного волокна, тогда как другие, такие как BMF Material Technology, разрабатывают композиты с редкими наноструктурами и экзотическими физическими свойствами. По состоянию на март 2019 года MarkForged предоставляла услуги 3D-печати Google, Amazon и General Motors, а в 2018 году компания поставила 2500 принтеров.

Несомненно, производители будущего будут полагаться на интеллектуальное программное обеспечение в своих исследованиях и разработках.

Дополненная и виртуальная реальность «абстрагируются» от процесса моделирования

В настоящее время производители всех типов полагаются на создание прототипов с помощью программного обеспечения автоматизированного проектирования (САПР). В будущих производственных процессах дополненная и виртуальная реальность могут играть более важную роль в исследованиях и разработках и могут эффективно «абстрагироваться» от настольных ПК для промышленных дизайнеров, возможно, устраняя необходимость в 3D-печатных физических моделях.

Autodesk, разработчик программного обеспечения AutoCAD, является лидером будущего технологий прототипирования и совместной работы.Компания не новичок в инвестировании в передовые технологии, такие как 3D-печать, в том числе в партнерстве со стартапом в области искусственного интеллекта для здоровья Atomwise. Недавние исследования Autodesk по созданию игрового движка AR / VR предвещают большую роль иммерсивных вычислений в процессе проектирования.

Игровой движок Autodesk под названием Stingray поддерживает гарнитуры HTC Vive и Oculus Rift. Кроме того, производитель игр и движков виртуальной реальности Unity заключил партнерские отношения с Autodesk для повышения совместимости.

Точно так же Apple представила AR / VR, облегчающую процесс проектирования в сочетании с 3D-печатью. Используя базу данных CB Insights, мы обнаружили патент Apple, который предусматривает «наложение виртуальной информации, созданной компьютером», на реальные изображения существующих объектов, что позволяет промышленным дизайнерам вносить «правки» в существующие или незавершенные объекты, напечатанные на 3D-принтере.

Патент предусматривает использование AR через «полупрозрачные очки», но также упоминает «мобильное устройство, оснащенное камерой», намекая на потенциальные возможности 3D-печати для использования ARKit на iPhone.

Исследователь из Корнелла недавно продемонстрировал способность рисовать с помощью AR / VR во время 3D-печати. В конце концов, человеко-машинный интерфейс может быть настолько бесшовным, что трехмерные модели можно будет лепить в реальном времени.

Завтрашняя команда разработчиков будет изучать AR и VR и тестировать, как они работают в сочетании с 3D-печатью, а также с традиционным стеком прототипов.

После того, как дизайн продукта завершен, следующим шагом является планирование того, как он будет реализован в промышленном масштабе.Обычно для этого требуется собрать сеть поставщиков запчастей, производителей основных материалов и контрактных производителей для выполнения крупномасштабной сборки продукта. Но поиск поставщиков и завоевание доверия — сложный и трудоемкий процесс.

Производителю пылесосов Dyson, например, потребовалось до двух лет, чтобы найти поставщиков для своего нового рывка в автомобильной промышленности: «Неважно, Dyson вы или Toyota, инструмент для фар занимает 18 месяцев», — говорит рабочий. проект сообщил.

Сборочные линии сегодня настолько компактны, что интегрируют поток деталей почти в реальном времени и собирают их так же быстро, как они прибывают.Например, сборочный завод Honda в Великобритании хранит детали только на час. После Brexit компания сообщила о более длительных задержках в отношении поступающих запчастей на границе и заявила, что каждые 15 минут задержки составляют 850 000 фунтов стерлингов в год.

Мы рассмотрели, как технологии улучшают этот сложный процесс поиска поставщиков.

Децентрализованное производство деталей

Децентрализованное производство может быть одним из приближающихся изменений, которые помогут производителям удовлетворить спрос на заказы на запчасти.

Распределенное или децентрализованное производство включает сеть географически разнесенных предприятий, которые координируются с ИТ. Заказы на детали, особенно для изготовления изделий среднего или небольшого тиража, таких как детали, напечатанные на 3D-принтере, могут выполняться в больших масштабах с использованием распределенных производственных платформ.

Такие компании, как Xometry и Maketime, предлагают аддитивное производство по запросу и фрезерование с ЧПУ (метод вычитания, при котором объект вырезается из блока), выполняя заказы на детали в сети своих мастерских.

Xometry позволяет пользователям просто загрузить 3D-файл и получить расценки на фрезерование, 3D-печать или даже литье под давлением деталей. Компания также работает над интеграцией САПР, чтобы упростить процесс заказа. Для выполнения всех этих заказов по требованию компания работает с более чем 3000 поставщиками различных материалов. В 2019 году Xometry привлекла 50 миллионов долларов от Dell, BMW и GE (среди прочих).

Подобные амстердамские центры 3D Hubs обещают возможность принять предложение по детали и запустить ее в производство «менее чем за 5 минут».«В 2018 году компания 3D Hubs перешла от своей исходной бизнес-модели в качестве 3D-принтера для сообщества к производству высококачественного пластика, металла и литья под давлением.

Xometry и 3D Hubs предлагают услуги печати: UPS также поддерживает движение, предлагая услуги для 3D-печати пластиковых деталей, таких как сопла и кронштейны, в 60 точках и используя свою логистическую сеть для доставки заказов по всему миру.

По мере того, как набирает популярность массовая индивидуализация, может развиваться и зависимость от децентрализованной сети поставщиков запчастей.

Блокчейн для отслеживания ресурсов

Программное обеспечение для планирования ресурсов предприятия (ERP) отслеживает распределение ресурсов от закупки сырья до управления взаимоотношениями с клиентами (CRM).

Тем не менее, производственный бизнес может иметь так много разрозненных ERP-систем и разрозненных данных, что, по иронии судьбы, «стек» ERP (который призван упростить вещи) сам может превратиться в запутанный беспорядок из собранных вместе программ.

Фактически, отчет PwC за 2017 год показал, что многие крупные промышленные производители имеют до 100 различных систем ERP.

Проекты технологии блокчейн и распределенного реестра (DLT) направлены на объединение данных из различных процессов компании и заинтересованных сторон в универсальную структуру данных. Многие корпоративные гиганты пилотируют проекты блокчейнов, часто специально нацеленные на снижение сложности и несоответствия своих разрозненных баз данных.

В 2017 году British Airways протестировала технологию блокчейн, чтобы поддерживать единую базу данных о рейсах и предотвращать появление противоречивой информации о рейсах у выхода на посадку, на мониторах аэропорта, на веб-сайтах авиакомпаний и в клиентских приложениях.

Когда дело доходит до отслеживания источников запчастей и сырья, блокчейн может управлять разрозненными поступлениями на фабрику. Благодаря блокчейну, когда продукты переходят из рук в руки по всей цепочке поставок от производства до продажи, транзакции могут документироваться в постоянной децентрализованной записи, что сокращает задержки во времени, дополнительные расходы и человеческие ошибки.

Treum, проект стартап-студии Consensys, основанной на Ethereum, работает в нескольких капиталоемких областях, которые обслуживают производителей.Provenance создает систему отслеживания материалов и продуктов, позволяющую предприятиям привлекать потребителей в точках продаж с помощью информации, собранной совместно от поставщиков по всей цепочке поставок.

В будущем мы можем ожидать больше проектов блокчейн для создания программного обеспечения для управления цепочками поставок (SCM), обработки межмашинного обмена данными и платежей, а также обеспечения кибербезопасности за счет уменьшения объема данных компании.

По данным Международного общества автоматизации, простой промышленности составляет 647 миллиардов долларов в год.

Предположительно, завтрашний производственный процесс в конечном итоге будет выглядеть как один огромный, самоподдерживающийся киберфизический организм, который лишь периодически требует вмешательства человека. Но в разных секторах производственному процессу предстоит пройти долгий путь, прежде чем мы доберемся до него.

Согласно показателям бережливого производства (измеряемым общей эффективностью оборудования или OEE) производственные предприятия мирового класса работают на 85% от своей теоретической мощности. Тем не менее, средняя фабрика составляет всего около 60%, а это означает, что есть огромные возможности для улучшений с точки зрения оптимизации деятельности.

Для развития Индустрии 4.0 в течение следующих двух десятилетий сначала потребуется базовая цифровизация.

Сначала мы увидим, как волна машин станет более удобной для цифровых технологий. Позже эта оцифровка может быть преобразована в профилактическое обслуживание и настоящий прогнозный интеллект.

Крупные капитальные товары превратились в бизнес-модель «почасовая оплата», которая гарантирует безотказную работу. Почасовая оплата (или контракты на основе производительности) сейчас довольно распространены в производственном мире, особенно в критически важных областях, таких как полупроводники, аэрокосмическая промышленность и оборона.

Идея возникла в 1960-х годах, когда производители реактивных двигателей, такие как GE Aviation, Rolls Royce и Pratt & Whitney, начали продавать «часы тяги», а не разовые продажи двигателей. Это позволяет производителям двигателей выйти из товарной ловушки и сосредоточиться на высокодоходном техническом обслуживании и цифровых платформах. В настоящее время GE заинтересована в том, чтобы отслеживать каждую деталь своего двигателя, потому что ей платят только в том случае, если двигатель работает должным образом.

Несмотря на гарантию безотказной работы, владелец машины несет ответственность за оптимизацию использования (точно так же, как авиакомпаниям, которые покупают реактивные двигатели, по-прежнему необходимо использовать их с пользой).Короче говоря, владельцы фабрик по-прежнему «владеют» риском выпуска продукции между цепочкой машин.

Без оцифровки каждого шага эффективность остается на столе. Тем не менее, производители сталкиваются с серьезными препятствиями, чтобы взять на себя новое бремя аналитики.

В производственных цехах обычно есть старые машины, на которых еще остались производственные мощности. В дополнение к значительной стоимости датчики, отслеживающие температуру и вибрацию, созданы не для типичной машины, что увеличивает период калибровки и увеличивает эффективность.

Когда на заводе Harley-Davidson была проведена модернизация датчиков IIoT, Майк Фишер, генеральный менеджер компании, сказал, что датчики «усложняют оборудование, да и сами они усложняются. Но со сложностью приходят возможности ».

От начальной оцифровки до прогнозной

Проще говоря, операционная технология (или OT) аналогична традиционной ИТ, но предназначена для «неизведанных областей». Если типичный ИТ-стек включает в себя настольные компьютеры, ноутбуки и возможности подключения для интеллектуальной работы и конфиденциальных данных, OT управляет прямым контролем или мониторингом физических устройств.

Для производителей стек OT обычно включает:

• Подключенное производственное оборудование (часто с модернизированными промышленными датчиками Интернета вещей)
• Системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) и человеко-машинные интерфейсы (HMI), которые обеспечивают производственный мониторинг для аналитиков операций
• Программируемые логические контроллеры (ПЛК), защищенные компьютеры, которые собирают данные на заводских машинах
• 3D-принтеры (аддитивное производство) и станки с числовым программным управлением (ЧПУ) для субтрактивного производства (например, вырезание блока)

В некотором смысле ИТ и ОТ — это две стороны одного и того же токена технологического стека, и по мере того, как производство становится все более оцифрованным, границы будут продолжать стираться.

Сегодня «мозгом» большинства промышленных машин является программируемый логический контроллер (ПЛК), которые представляют собой компьютеры повышенной прочности. Промышленные гиганты, такие как Siemens, ABB, Schneider и Rockwell Automation, предлагают дорогие ПЛК, но они могут быть излишне дорогими для небольших производственных компаний.

Это дало возможность таким стартапам, как Oden Technologies, предложить готовое вычислительное оборудование, которое можно напрямую подключить к большинству машин или интегрировать существующие ПЛК.Это, в свою очередь, позволяет малому и среднему бизнесу быть более экономичным и анализировать свою эффективность в режиме реального времени.

По мере того, как оцифровка становится повсеместной, следующая волна повышения технической эффективности будет связана с прогнозной аналитикой. Сегодняшнее повествование об Интернете вещей предполагает, что все — каждый конвейер и роботизированный привод — будет иметь датчик, но не все заводские функции имеют одинаковую ценность.

Установка дешевых датчиков IoT на все — не панацея, и вполне возможно, что больше пользы будет получено за счет меньшего количества более специализированных и высокоточных датчиков IoT.Например, Augury использует датчики, оснащенные искусственным интеллектом, для прослушивания машин и прогнозирования сбоев.

Экономные владельцы заводов поймут, что высокоточные датчики обеспечат большую рентабельность инвестиций, чем ненужный Интернет вещей.

Новая архитектура на краю

Вычисления, выполняемые «на границе» или ближе к датчику, — это новая тенденция в архитектуре IIoT.

Обсуждая инновации в области искусственного интеллекта и более интеллектуальное оборудование, Питер Левин из a16z предвкушает конец облачных вычислений для AV, дронов и продвинутых объектов IoT.

Подключенные машины на заводах будущего не должны быть исключением.

Edge computing предлагает производителям значительные преимущества, в том числе:

• Повышенная эффективность: производители могут обрабатывать свои данные близко к источнику, где они собираются, что позволяет приложениям работать быстрее
• Снижение затрат: производители могут избежать дорогостоящих сборов за облачное хранилище и обработку данных, обрабатывая свои данные на недорогих локальных устройствах
• Эффективная полоса пропускания: по мере увеличения использования облака периферийные вычисления позволяют производителям избегать конкуренции за все более разреженную и дорогую полосу пропускания

Такие компании, как Saguna Networks, специализируются на периферийных вычислениях (близко к точке сбора данных), в то время как такая компания, как Foghorn Systems, занимается туманными вычислениями (подумайте о низкорасположенном облаке, которое создается на месте как локальная сеть).Оба метода позволяют критически важным устройствам работать безопасно без задержки передачи всех данных в облако.

В ближайшем будущем достижения в области искусственного интеллекта и аппаратного обеспечения позволят IoT в том виде, в каком мы его знаем, быть практически независимым от централизованных облаков.

Это важно, потому что в краткосрочной перспективе это означает, что сельским фабрикам не нужно отправлять 10 000 машинных сообщений с сообщением «Я в порядке», что требует дорогостоящих затрат на пропускную способность и вычислительные ресурсы. Вместо этого они могут просто отправлять аномалии на централизованный сервер и в основном обрабатывать принятие решений локально.

Кроме того, задержка облачных вычислений имеет серьезные недостатки в производстве. Критически важные системы, такие как подключенные фабрики, не могут позволить себе задержку отправки пакетов в удаленные облачные базы данных. Слишком позднее отключение мощности на доли секунды — это разница между предотвращением физического ущерба и нанесением ему физического ущерба.

А в долгосрочной перспективе периферийные вычисления закладывают основу для автономного производства. Программное обеспечение ИИ, лежащее в основе периферии, станет инфраструктурой, которая позволит заводским машинам принимать решения независимо.

В целом, устройства, которые используют большие вычислительные мощности на границе сети, готовы открыть новую, децентрализованную волну заводских устройств.

Кибербезопасность — приоритет

Один из парадоксов IIoT заключается в том, что предприятия несут значительный риск убытков, но почти не вкладывают средства в защиту. Хотя исследования показали, что кибершпионаж влияет на производство больше, чем на любую другую отрасль, и 81% организаций обеспокоены рисками безопасности промышленного Интернета вещей, только 37% корпораций считают свои внутренние программы повышения осведомленности о кибербезопасности эффективными.Кроме того, 48% производителей пострадали от инцидентов, связанных с кибербезопасностью.

Кибератаки могут иметь разрушительные последствия для тяжелой промышленности, где киберфизические системы могут быть скомпрометированы. Атака программы-вымогателя WannaCry вызвала остановку автозаводов Renault-Nissan в Европе. В 2019 году еще одна атака с использованием программ-вымогателей на норвежского производителя алюминия Norsk Hydro привела к потерям производственных мощностей в размере 41 млн долларов США.

Следовательно, критическая инфраструктура является растущим сегментом кибербезопасности, и многие стартапы, такие как Bayshore Networks, предлагают шлюзы IoT (которые соединяют разрозненные протоколы для подключенных датчиков), чтобы позволить производителям из многих вертикалей контролировать свои сети IIoT.Другие компании по обеспечению безопасности на основе шлюзов, такие как Xage, даже используют защищенные от несанкционированного доступа регистры блокчейна, чтобы промышленные датчики могли безопасно обмениваться данными.

81% организаций обеспокоены рисками безопасности промышленного Интернета вещей, но только 37% корпораций считают свои внутренние программы повышения осведомленности о кибербезопасности эффективными.

Точно так же добавление подключенных объектов IoT и датчиков промышленной системы управления (ICS) открыло новые уязвимости в конечной точке.

Такие компании, как Rubicon Labs и Mocana, разрабатывают продукты для безопасной связи на уровне IP и устройств.

Mocana продает комплексные комплекты кибербезопасности, специализированные для устройств Интернета вещей, таким клиентам, как Samsung, Verizon, Xerox и Panasonic. В 2019 году компания привлекла 15 миллионов долларов, чтобы перейти на инструменты визуализации и аналитики.

Кроме того, некоторые из наиболее активных инвесторов в корпоративную кибербезопасность — это корпорации, заинтересованные в OT-вычислениях. Венчурные подразделения Dell (которая производит промышленные шлюзы для Интернета вещей), а также Google, GE, Samsung и Intel являются одними из самых активных в этой сфере.

Безопасное управление системами ICS и IIoT по-прежнему будет критически важной областью для инвестиций, особенно потому, что взлом за взломом доказывает уязвимость OT.

В статье 2017 года о производственной линии производителя мебели Steelcase люди были описаны как присутствующие исключительно для руководства технологиями автоматизации.

Steelcase, представляющие собой компьютеризированные рабочие станции, которые диктуют пошаговые инструкции, исключают человеческую ошибку при сборке мебели.Используя звуковые сигналы и потолочные сканеры для отслеживания сборки, система не позволит рабочим продолжить работу, если шаг будет выполнен неправильно. Сканеры также позволяют удаленным специалистам по эксплуатации анализировать прогресс в режиме реального времени.

The New Yorker писал об управлении персоналом Steelcase, « Десять лет назад промышленные роботы помогали рабочим в их задачах. Теперь рабочие — те, кто остались — помогают роботам в своих ».

Внешний вид производства коренным образом изменился за короткое время.Как недавно сказал один из руководителей Siemens на пенсии: «Люди в производственном цехе должны быть намного более квалифицированными, чем они были в прошлом. Сегодня в «Сименс» нет работы для выпускников средних школ ».

Но более совершенная оцифровка и киберфизические технологии увеличивают эффективность и количество рабочих рук. Вот как подходят новые технологии, такие как дополненная реальность (AR), носимые устройства и экзокостюмы.

AR и мобильный оцифровывают инструкцию по эксплуатации

Дополненная реальность сможет повысить квалификацию промышленного рабочего.

Помимо того, что это «браузер» без помощи рук, который может сообщать заводские показатели производительности и назначать работы, AR может анализировать сложные машинные среды и использовать компьютерное зрение для отображения деталей машины, как наглядное руководство в реальном времени. Это делает высококвалифицированный персонал, такой как выездное обслуживание, «загружаемым» навыком (в манере, мало чем в «Матрице»).

Daqri и Atheer — хорошо финансируемые производители гарнитур, специализирующиеся на промышленных условиях. Платформа Skylight от Upskill (ниже) создает дополненную реальность для промышленных работников с использованием гарнитур Google Glass, Vuzix, ODG и Realwear.Компания привлекла около 50 миллионов долларов от корпоративных венчурных компаний Boeing и GE, а также других инвесторов.

Многие производители дополненной реальности предполагают, что технология будет работать как «интернет-браузер» громкой связи, который позволяет работникам видеть статистику актуальной информации в реальном времени. Носимый дисплей Realwear не стремится к настоящей дополненной реальности, как гарнитура Daqri, но даже маленький дисплей в углу глаза довольно надежен.

Другие, такие как Scope AR, выполняют аналогичную работу в выездном обслуживании, используя мобильные камеры и камеры iPad, применяя AR для выделения частей промышленного оборудования и подключаясь к специалистам в режиме реального времени.Это позволяет сэкономить на командировочных расходах на вылет людей для ремонта сломанного оборудования.

Re’flekt, корпоративный разработчик дополненной реальности из Мюнхена, создал платформу для преобразования данных САПР в приложения дополненной реальности для обслуживания и обучения. Компания Jaguar Land Rover использовала REFLEKT ONE для создания обучающего приложения, которое позволит сотрудникам приобретать «рентгеновское зрение» в автомобиле и определять точный компонент или необходимый ремонт.

Как гласит афоризм, «то, что измеряется, управляется», и в области, где роботы являются постоянным конкурентным давлением, производственные организации будут инвестировать в технологии, которые переводят человеческие усилия в цифровую форму вплоть до каждого движения.

Экзокостюмы и техника безопасности станут стандартом на грязных и опасных работах

Технология экзоскелета, наконец, становится реальностью на производственных цехах, что может значительно снизить физические потери от повторяющейся работы. Здесь стартапы создают носимое высокотехнологичное снаряжение, которое несет нагрузку вместе с конечностями и спиной рабочего.

Ekso Bionics, показанная ниже, тестирует свой костюм EksoVest на сборочных заводах Ford Motor Company в Мичигане, и рабочие, использующие костюм, сообщают о меньшей нагрузке на шею при выполнении повседневных задач.EksoVest снижает износ от повторяющихся движений и, в отличие от некоторых конкурирующих продуктов, обеспечивает помощь при подъеме без батарей или робототехники. Технический директор Ekso заявил, что долгосрочная стратегия состоит в том, чтобы приучить рабочих к этой технологии, прежде чем в конечном итоге перейти к использованию экзоскелетов с электроприводом.

Sarcos — еще один известный производитель экзокостюмов, привлеченный от таких корпораций, как Schlumberger, Caterpillar, а также венчурные подразделения Microsoft и GE. Sarcos более строго специализируется на робототехнике с дистанционным управлением и экзоскелетах с приводом.Его роботизированный экзоскелет, который рабочий может надеть или снять за 30 секунд, может помочь пользователю многократно поднимать и опускать 200 фунтов в течение восьмичасового рабочего сеанса. В 2018 году Delta стала одним из первых членов Технической консультативной группы Sarcos Exoskeleton (X-TAG) наряду с Bechtel и BMW.

На аналогичной территории находится Strong Arm Technologies, которая производит носимые устройства для измерения осанки и помощи при подъеме. Strong Arm рекламирует возможности прогнозирования для предотвращения риска травмы или инцидента и позиционируется как платформа для управления рисками, ориентированная на рабочую силу.

Там, где люди по-прежнему нужны для некоторых грязных и опасных задач, носимые устройства и экзоскелеты повысят способность человека выполнять работу, а также будут способствовать обеспечению безопасности.

Автоматизация в первую очередь предназначена для грязных, унылых и опасных работ.

Многие рабочие места на конвейере массового производства уже вытеснены автоматизацией. Киберфизические системы, такие как промышленная робототехника и 3D-печать, становятся все более распространенными на современном производстве.Роботы стали дешевле, точнее, безопаснее и популярнее людей.

Потребительские вкусы также расширились, и производители стараются идти в ногу с растущими требованиями к индивидуализации и разнообразию.

Visions for Industry 4.0 включает в себя полностью интеллектуальную фабрику, на которой сетевые машины и продукты обмениваются данными с помощью технологии IoT и не только создают прототипы и собирают определенную серию продуктов, но также итерируют эти продукты на основе отзывов потребителей и прогнозной информации.

Модульное производство позволяет настраивать

Прежде чем мы достигнем мира, в котором люди в значительной степени не вовлечены в производство, модульная конструкция может помочь существующим предприятиям стать более гибкими.

Модульность позволяет фабрике быть более оптимизированной для настройки по сравнению с единообразием, традиционным для сборочной линии. Модульность может проявляться в виде более мелких деталей или модулей, которые превращаются в более настраиваемый продукт. Или это может быть оборудование, такое как сменные рабочие органы на роботах и ​​машинах, позволяющее выполнять более разнообразную обработку.

В настоящее время массовое производство уже модернизируется, чтобы удовлетворить потребительский спрос для большей индивидуализации и разнообразия. 90% автопроизводителей, опрошенных BCG в 2016 году, заявили, что они ожидают, что модульная линия будет актуальна для окончательной сборки к 2030 году. Модульное оборудование позволит выпускать больше моделей с тех же линий.

Стартапы извлекают выгоду из стремления к модульным деталям.

Компания Vention производит промышленное оборудование на заказ.Выбирая модульные детали Vention, все, что нужно сделать фирме, — это загрузить проект САПР необходимого оборудования, а затем подождать 3 дня, чтобы получить специализированные инструменты или оборудование для роботов. На многих существующих заводах есть случайные задания, которые можно выполнить с помощью простой руки кобота (коллаборативного робота) или специальной машины, и эти решения будут набирать обороты, поскольку предприятия по всему миру ищут способы повышения эффективности.

Модульное производство повлияет на любой сектор, предлагающий расширенную индивидуальную настройку продукта.Например, персонализированная медицина стимулирует спрос на более мелкие и целевые партии. В фармацевтическом производстве модульность позволяет переработчикам производить разнообразные продукты с более быстрым переналадкой.

Робототехника автоматизирует некогда случайную работу

Промышленная робототехника приводит к сокращению рабочих мест на производстве, число которых сокращалось на протяжении десятилетий. В отчете Bank of America Merrill Lynch объясняется: «длинные роботы, короткие люди».

Но последняя волна робототехники, похоже, расширяет возможности человека-рабочего.

Коботов (коллаборативных роботов) можно программировать с помощью вспомогательного движения. Они «учатся», сначала перемещаясь вручную, а затем копируя движение вперед. Эти роботы считаются коллективными, потому что они могут работать вместе с людьми.

Еще неизвестно, действительно ли это совместная работа или необходимость в человеческом труде. После того, как на заводе Nissan в Теннесси появились автомобили с автономным управлением, никто из грузчиков не уволил, что привело к увеличению производительности.Европейский производитель самолетов Airbus также использует мобильного робота, который вместе с людьми просверливает тысячи отверстий в пассажирских самолетах.

Хотя даже у лучших роботов все еще есть ограничения, экономисты опасаются, что автоматизация в конечном итоге приведет к радикальной реструктуризации рабочей силы.

Из-за роста затрат на рабочую силу во всем мире робототехника в настоящее время вызывает новую волну переоборудования — возвращение производства в Соединенные Штаты.

Количество рабочих мест в обрабатывающей промышленности США увеличивается с 2011 года.60% из них пришли из-за пересмотра рабочих мест, ранее находившихся в Китае. А в первом квартале 2017 года североамериканские фирмы купили на 32% больше роботов по сравнению с прошлым годом.

Большинство производителей в США в опросе, проведенном BCG, заявили, что более низкие затраты на автоматизацию сделали США более конкурентоспособными.

Робототехника стала бесценной для монотонных работ, таких как упаковка, сортировка, многократный подъем. Производитель коботов Universal Robots заявляет, что некоторые из его манипуляторов окупаются в среднем за 195 дней.В целом категория коллаборативных роботов оценивается в среднем в 24000 долларов за штуку.

Ранее мы выявили более 80 стартапов в области робототехники, но значительную долю рынка в области тяжелой обработки занимают крупные промышленные игроки, такие как ABB, Mitsubishi, Fanuc и Yaskawa.

В ближайшем будущем перепрограммируемая природа коботов позволит производственным фирмам стать более индивидуализированными и работать параллельно с существующим оборудованием и сотрудниками. Однако в более долгосрочной перспективе робототехника станет двигателем перехода к «безветренному» производству.

3D печать

Для некоторых изделий массового производства 3D-печать никогда не сможет превзойти экономию от масштаба, наблюдаемую при литье под давлением. Но для небольших тиражей целесообразно использовать аддитивное производство.

Используя аддитивное производство металла для одной трети компонентов, GE создала двигатель, который сжигает на 20% меньше топлива, чем предыдущие разработки. По состоянию на май 2019 года испытательный парк GE, использующий этот новый двигатель Catalyst, смоделировал эквивалент трех лет полевой эксплуатации.

Производители будут все чаще обращаться к 3D-печати по мере того, как массовая настройка некоторых потребительских товаров набирает обороты.

Обувь стала одним из популярных вариантов использования часов. Например, Adidas заключил партнерское соглашение с Carbon для массовой печати нестандартной спортивной обуви. Кроме того, другие компании, предоставляющие услуги 3D-печати, такие как Voxel8 и Wiiv, позиционируют себя специально для использования в обуви.

Всего через несколько лет может стать обычным явлением увидеть массовые детали в бытовой электронике, одежде и других аксессуарах — все это принесет вам 3D-печать.Вдобавок, если запуск ракеты Relativity Space станет каким-либо признаком, эта технология также будет применяться для создания крупномасштабных промышленных заданий печати.

Промышленная 3D-печать — самый популярный сегмент в более широком пространстве, и многие стартапы стремятся поставлять передовые материалы, в том числе углеродное волокно или другие металлы с экзотическими свойствами.

По мере оцифровки предприятия обеспечение качества будет все больше интегрироваться в кодовую базу организации.Платформы данных на основе машинного обучения, такие как Fero, Sight Machine и Uptake, среди множества других, смогут кодифицировать принципы бережливого производства во внутренней работе систем.

Технологии компьютерного зрения и блокчейн уже присутствуют на сцене и предлагают несколько убедительных альтернативных методов отслеживания качества.

Компьютерное зрение

При массовом производстве проверка того, соответствует ли каждый продукт спецификации, — очень скучная работа, которая ограничивается человеческими ошибками.Напротив, фабрики будущего будут использовать машинное зрение для поиска недостатков, которые человеческий глаз может не заметить.

Венчурные стартапы, такие как Instrumental, обучают ИИ выявлять производственные проблемы. А у известного исследователя искусственного интеллекта Эндрю Нг есть стартап Landing.ai, ориентированный на производство, который уже работает с Foxconn, контрактным производителем электроники. (Ниже представлен вид модуля Landing.ai для выявления дефектов.)

Многие недостатки электроники не видны даже человеческому глазу.Возможность мгновенно определять и классифицировать недостатки автоматизирует контроль качества, делая предприятия более адаптивными.

Blockchain поможет с отзывами

В августе 2017 года Walmart, Kroger, Nestle и Unilever, среди прочих, заключили партнерское соглашение с IBM, чтобы использовать блокчейн для повышения безопасности пищевых продуктов за счет улучшенного отслеживания цепочки поставок. Walmart работает с IBM с 2016 года и заявил, что технология блокчейн помогла сократить время, необходимое для отслеживания поставок манго, с 7 дней до 2.2 секунды.

С 9 другими крупными поставщиками продуктов питания, присоединившимися к проекту IBM, включая Albertson’s (второй по величине глобальный супермаркет по продажам) в 2019 году, пищевая промышленность, где сотрудничество редко встречается, также могла бы лучше согласоваться с отзывами о безопасности.

Точно так же предприятия, использующие блокчейны или распределенные реестры, могут оказаться лучше в случае отзыва. На заводах, где перерабатываются продукты питания или автомобили, единая система управления отзывами может более быстро определять происхождение неисправных деталей или загрязненных партий, что может спасти жизни и деньги.

Склады с отключенным светом могут прийти даже быстрее, чем заводы с отключенным светом.

С развитием электронной коммерции резко вырос спрос на складские помещения. В прошлом году средняя высота потолка складских помещений увеличилась на 21% по сравнению с 2001 годом, а расходы на строительство новых складов достигли пика в октябре 2017 года: только за этот месяц на строительство было потрачено 2,3 миллиарда долларов.

За последние два десятилетия средняя арендная площадь складов в США выросла на 60%.

Складская робототехника

Считается, что историческое приобретение Amazon компании Kiva Systems за 775 млн долларов вызвало гонку вооружений среди производителей робототехники. На волне электронной коммерции и давления со стороны всей отрасли, направленного на своевременную доставку заказов, мы стали свидетелями большого количества стартапов в области робототехники, стремящихся повысить эффективность выполнения заказов. Сегодня у самой Amazon 200 000 роботов, установленных в распределительных центрах по всему миру, в том числе 800 сложных и крупномасштабных роботов Pegasus.

В последнее время другие компании, похожие на Kiva, в том числе Fetch Robotics и GreyOrange, сосредотачиваются на других областях автоматизации склада, таких как комплектация и укладка на поддоны.

Некоторые стартапы, такие как Ready Robotics и Locus, применили классическую роботизированную руку для упаковки заказов электронной коммерции, хотя их совместный характер делает их подходящими для ряда промышленных задач. Ранее мы рассматривали компании, занимающиеся промышленной робототехникой, которые могут стать мишенью для крупных корпораций.

6 River Systems собрала 46 миллионов долларов на своего складского кобота в форме беговой дорожки «Чак», который помогает складским работникам выполнять повседневные задачи.

Некоторые из крупнейших производителей робототехники также обращают внимание на складскую логистику. В апреле 2019 года компания Boston Dynamics, занимающаяся проектированием и проектированием робототехники, из Массачусетса приобрела стартап в области промышленного машинного зрения Kinema Systems в рамках своих планов по развитию складской робототехники.

Производители и инвесторы, ориентированные на оборудование, будут продолжать поиски следующего производителя робототехники, который будет в 10 раз лучше, чем статус-кво. А экономия более дешевых и гибких роботов может означать, что в краткосрочной перспективе мы увидим больше роботов наряду с людьми.

AI для сканирования

Поскольку компьютерное зрение объединяется с планированием ресурсов предприятия, для сортировки, сканирования и выявления дефектов потребуется меньше людей и буферов обмена.

Aquifi использует компьютерное зрение внутри фиксированных IIoT и портативных сканеров. Машинное зрение позволяет измерять размеры продуктов, подсчитывать количество коробок на поддоне и проверять качество коробок. В настоящее время это часто делается с помощью буфера обмена, наблюдения за глазами и периодического сканирования.

3D Infotech использует другой вид технологии машинного зрения, называемый Universal Metrology Automation (UMA), который использует синий свет или лазерное сканирование для измерения поверхностей на высоких скоростях.

Vision будет иметь все большее значение для IIoT, чтобы «абстрагироваться» от картины того, что происходит внутри склада в реальном времени.

После того, как продукт упакован и уложен на поддоны, эффективно доставить его за дверь — непростая задача. С тысячами номеров SKU и заказов, которые нужно управлять, сложность может быть поразительной — и программное обеспечение для планирования ресурсов предприятия (ERP) быстро распространилось, чтобы справиться с этим.

Но есть еще место для IoT и блокчейна, чтобы стать еще более детализированным с цепочками поставок в реальном времени.

Грузовики и телематика для автопарков IoT

В целом, существует недостаточная осведомленность о том, где в реальном времени находятся товары по всей цепочке поставок.

В последние годы в сфере телематики для транспортных средств произошло несколько крупных выходов: Verizon приобрела и FleetMatics, и Telogis. IoT и программное обеспечение для перевозок будут становиться все более важными по мере децентрализации и автоматизации цепочек поставок.

В дальнейшем появление автономных грузовиков может означать, что автономные системы будут доставлять, депалетировать и взимать плату после получения коносамента.Это обеспечит более экологичное и эффективное движение, а также упростит бухгалтерский учет.

Uber был долгожданный проект автономных грузоперевозок, но он был закрыт в июле 2018 года из-за опасений относительно отношений основателя компании с Waymo.

Kodiak, основанная бывшим инженером Waymo и соучредителем Отто, в августе 2018 года привлекла 40 миллионов долларов для реализации своего видения автономных грузоперевозок. С тех пор в компании работает более двух десятков сотрудников.

Peloton Technology, основанная в 2011 году, работает над взводной моделью автономных грузовых автомобилей.Вместо отдельных грузовиков Peloton создает систему, которая позволяет транспортным средствам взаимодействовать друг с другом, одновременно тормозя и ускоряя. Однако Daimler отошел от взводов, поскольку возникли практические проблемы с технологиями (например, обеспечение того, чтобы несколько грузовиков в первую очередь хотели добраться до одного и того же места).

Также в 2018 году компания Starsky Robotics (ниже) привлекла около 20 миллионов долларов от Y Combinator, Сэма Альтмана и Data Collective, в частности, для дальних грузоперевозок.

Daimler впервые объявила, что работает над автономной большой установкой в ​​2015 году. В январе 2019 года Daimler представила свою полуавтономную большую установку под кодовым названием Cascadia. Daimler планирует выставить его на продажу до конца года.

Блокчейн

Как упоминалось выше, ряд пилотных проектов DLT и стартапов блокчейнов пытаются поместить программное обеспечение для управления цепочками поставок в распределенный реестр.

Готовность исследовать эти технологии указывает на то, что оцифровка здесь давно назрела.Сильно фрагментированный характер цепочек поставок является подходящим вариантом использования децентрализованных технологий и может быть частью более широкой тенденции к устранению неэффективности глобальной торговли.

Судоходный гигант Maersk, например, работает над совместным предприятием с IBM, чтобы использовать сеть блокчейнов, чтобы помочь грузоотправителям, портам, таможням и банкам в глобальных цепочках поставок отслеживать фрахт. Цель Maersk — заменить связанные документы цифровыми записями , , защищенными от несанкционированного доступа, хотя партнерство столкнулось с проблемами с привлечением носителей для участия в программе.Питер Вольф, генеральный менеджер CMA CGM, сказал «Shipping Watch», что только совместный отраслевой стандарт может быть успешным — и что программа Maersk-IBM будет работать только для Maersk.

Тем временем Pemex, мексиканская государственная нефтяная компания, помогает Petroteq в разработке программного обеспечения для управления цепочкой поставок нефти. Проект Petroteq — блокчейн-платформа корпоративного уровня под названием PetroBLOQ — позволит нефтегазовым компаниям проводить глобальные транзакции. В августе 2018 года Petroteq начала работать с фирмой по разработке блокчейнов под названием MetzOhanian для разработки приложений для PetroBLOQ.

В будущем производители будут изучать децентрализованные технологии, чтобы сделать свои организации более автономными, а их имущество (приходящее или уходящее) — более оцифрованным в режиме реального времени. Блокчейн не только обещает упростить SCM, но и может упростить платежи.

Есть признаки того, что шумиха вокруг цепочки поставок вокруг блокчейна уже прошла. Согласно опросу производителей Gartner, только 9% руководителей цепочек поставок инвестировали в блокчейн, и только 19% считают его важной технологией для своего бизнеса, в основном из-за медленного продвижения существующей технологии блокчейн к обещанной полезности.