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智能工厂的下一步是什么?展望工业5.0

发表时间: 2023-11-23 09:39:25

作者: 济南数控模具科技研究所

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汽车制造商目前为实现智能运营而采取的许多措施有助于推动未来的进一步改进。虽然数字化和工业 4.0 的好处已被讨论多年,但人们对工业 5.0 的兴趣与日俱增。

 
工业 5.0 超越工业 4.0,因为它将重点从经济价值转向更广泛的社会价值概念(例如可持续性和减少能源使用)和福祉(例如复杂制造环境中的工人安全,包括使用自动化系统) 和机器人技术)。
 
以工业 4.0 为基础
 
为了***了解工业 5.0,有必要总结一下工业 4.0 的方法和目标。
 
首先,工业 4.0 旨在为制造业带来高水平的数字化。典型的工作包括并集成了广泛的技术,包括物联网、数字孪生、机器人、自动化、数据共享、复杂的分析以及越来越多地使用 AL 和 ML。
 
这些技术旨在通过虚拟化(例如工作单元、生产线和工厂的数字孪生)和自动化来提高生产力和效率,减少流程中的人工干预。为了使这种方法发挥作用,机器和系统之间必须有高水平的集成和通信。这使得制造运营中的各个要素能够独立做出决策,而无需人工操作员的干预。
 
工业 5.0 加大筹码
 
工业 5.0 建立在工业 4.0 技术的基础上,但强调人与机器之间的协作。 有人说其目标是在自动化和在运营中利用人类洞察力之间建立平衡。换句话说,它的目标是创造一个世界上***的环境,通过自动化从工人身上卸下日常任务。但是,利用生产线上工人的专业知识,流程和操作可以实时细化和改进。
 
就这一点而言,制造业和其他行业的许多实例表明,人类的洞察力结合起来可以改善结果。以现代气象学领域为例。与制造业如何使用物联网、分析、建模等类似,预测基于从世界各地收集大量天气数据。这些数据被吸收到产生预测的复杂模型中。
 
许多涉及航空、运输、物流、活动策划等行业的运营都基于这些预测。但那些寻求竞争优势的人会聘请自己的气象学家,他们负责模型输出并完善预测。在某些情况下,气象学家可能会根据对特定区域的了解来微调预测。在其他情况下,他们可能知道模型做得很好或错过的某些事情,并根据这些见解完善预测。
 
熟练的汽车制造工人可以利用他们的专业知识做类似的事情,以扩大工厂自动化的好处。
 
工业 5.0 的可持续发展方面
 
此外,工业 5.0 将可持续发展提升到一个新水平,强调制造业的社会和环境责任。
 
在当今的市场中,监管机构、股东和客户都有可持续发展的要求和愿望。汽车制造商采用智能制造战略并实施适当的技术可以解决这些问题,同时改善运营、增加收入、削减成本等。
 
为此,制造商必须以协调、综合和正式的方式解决可持续发展问题,而不是采用不协调的临时方式(这种方式很常见)。因此,需要进行端到端的场景规划和战略分析,而不是关注某一运营要素的可持续性方面(例如,生产中的废物减少、车辆的燃油经济性等)。
 
一旦制定了正确的策略,智能技术就发挥作用了。智能制造商可以收集相关数据来衡量与可持续性相关的参数。数据可以被汇总、分析、共享并向所有利益相关者报告。
 
以这种方式提供的关键信息有助于建立基线,并可用于确定需要改进的领域。这种方法与汽车制造商在其最初的数字化和工业 4.0 项目中遵循的游戏计划完全相同。在这两种情况下(即,将重点转向可持续性和运营数字化),开始走可持续发展道路的制造商可以使用这些信息来识别可产生***影响的用例和场景,然后确定这些事情的优先级。
 
工业 5.0 的社会福祉方面
 
当提到工业 5.0 时,人们主要关注的是可持续性。但工业 5.0 的目标和可以实现的目标远不止于此。如上所述,工业 5.0 预计将发挥重要作用的一方面是改善工人的福祉。
 
一个典型的例子是解决复杂制造环境中的工人安全问题,包括使用自动化系统和机器人。
 
多年来,汽车制造商一直在生产线上使用机器人来执行重复性工作。一些机器人从事危险的工作,而另一些机器人执行的任务会让人类操作员感到疲惫不堪。
 
从工业 4.0 的角度看待机器人技术时,重点是运营效率。机器人系统的数字孪生将确保整个工作单元或生产线的顺利运行。模拟还有助于确保安全的操作条件。
 
工业 5.0 扩展了此类工作,以寻求机器人系统与人类工人协作的方法。因此,工业 5.0 不会寻找功能有限或出于安全原因而被隔离的机器人系统,而是寻找机器人系统和人类协同工作的方法。这种协作机器人,正如一些人所说,将通过将人类工人的操作知识传授到流程中来放大机器人系统的好处。


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