От концепции к реальности:производственные технологии становятся мейнстримом

Боб Бекманн, статья для журнала Ag Innovator.

Когда около 100 лет назад Генри Форд оптимизировал свою сборочную линию, внесенные им изменения и успехи быстро вышли за пределы четырех стен его завода и стали топливом для промышленной революции, которую мы оптимизируем с тех пор.

Теперь мы видим изменения, вызванные технологиями. Концепции, которые были мечтой 10 лет назад, сегодня являются частью работы нашего завода. Трудно представить, что мы живем в мире телефонов, которые обладают большей вычислительной мощностью, чем космическая капсула Аполлона. У нас есть вещи, в которые Джордж Джетсон не поверит. Технологии развиваются со скоростью, которая заставляет многих из нас скорее гоняться, чем идти в ногу со временем.

Когда дело доходит до технологий, производство испытывает проблемы с ростом. Фабрики, которые работали одинаково в течение 70 лет, теперь вынуждены адаптироваться к миру настройки и оперативности. Это настоящая промышленная революция, и если история что-то нам показала, новый уровень технологий вот-вот совершит скачок от крупных производств к малым и средним предприятиям по всему миру.

Здесь мы исследуем, что такое некоторые из этих технологий и как они используются.

Цифровые операции

Хотя некоторые компании по-прежнему используют бухгалтерские книги и электронные таблицы, цифровая тенденция заключается в переходе к надежной ERP-системе, которая может помочь в управлении деятельностью компании. Все, от сырья до готовой продукции, организовано с помощью этих систем, и их даже можно использовать для определения истинной стоимости готового продукта.

Цепочка поставок

Теперь человек может заказать автомобиль онлайн. Они могут ввести модель и любой вариант, который захотят. Они нажимают кнопку «купить», и сразу же начинает работать система компании. До свидания с планировщиком, покупателем, планировщиком и оформлением документов. Теперь данные немедленно отправляются на завод, а также поставщикам первого и второго уровня и обратно заказчику. Сроки производства быстро подтверждаются, детали заказываются, и клиент точно знает, когда прибудет его новый автомобиль. Они даже могут выйти в Интернет и точно увидеть, где в процессе производства стоит автомобиль.

Инжиниринг / Цифровое производство

Времена рисунков быстро уходят в прошлое. Теперь модели САПР создаются в инженерном отделе, и эти модели используются для изготовления деталей. Файлы отправляются изготовителю пресс-форм - в обрабатывающий центр или на 3D-принтер - и процесс начинается. Когда прибывают готовые детали, те же модели используются для проверки (иногда это делается с помощью лазеров для цифрового сравнения), а сборщик использует экран на своей станции, чтобы увидеть те же модели, чтобы убедиться, что окончательные детали собраны правильно.

Кибербезопасность

Имея все эти данные, каждая компания должна четко осознавать угрозы, с которыми сталкивается ее компания. Речь идет не о том, чтобы кто-то украл ваши производственные данные, а о том, что кто-то ворует самое ценное на вашем компьютере - ваши деньги.

В каждой компании есть список нынешних (и некоторых бывших) сотрудников. У них есть имя этого сотрудника, адрес, номер телефона, номер социального страхования и, скорее всего, номер его банковского счета для прямого депозита. Ах, какое сокровище для плохого парня!

Когда вы в последний раз проводили настоящую проверку вашей системы на кибербезопасность? Вы можете сказать, что у вас все в порядке, потому что на ваших компьютерах установлено новейшее антивирусное программное обеспечение, но как насчет того компьютера в производственном цеху, который работает под управлением Windows 95, потому что машина, к которой он подключен, никогда не обновлялась?

3D-печать / аддитивное производство

Технология аддитивного производства (AM) существует уже несколько десятилетий, но была доступна только компаниям, у которых были глубокие карманы и постоянное использование. Теперь версии этого типа оборудования доступны в коробочных магазинах или в Интернете. Он стал настолько распространенным, что используется в начальных школах. Его использование в производстве было редкостью даже пять лет назад, но сегодня это самая быстрорастущая технологическая модернизация производственных операций. Вот почему:

Снижение затрат: Поскольку производство деталей с использованием аддитивного производства не требует затрат на установку и оборудование, производственные затраты относятся только на сами детали во время их изготовления. Даже небольшие производственные партии и единичные экземпляры не добавляют стоимости. Кроме того, части системы, предназначенные для оптимального функционирования, часто могут быть реализованы как единая часть, что упрощает сборку и обеспечение качества.

Легкая конструкция: Интеллектуальные детали, изготовленные с использованием процессов лазерного спекания, сочетают в себе высокую прочность и снижение веса на 40–60 процентов. Экономия материалов приводит к большей гибкости в проектировании и проектировании. В результате автомобили и самолеты потребляют значительно меньше топлива и выделяют меньше углекислого газа.

Без инструментов: Технология 3D-печати обеспечивает максимальную гибкость в планировании производства. Кроме того, производственные процессы без инструментов требуют меньше энергии и сырья, чем традиционные производственные операции. Модифицированные детали, обновления и запасные части могут быть произведены по мере необходимости, что устраняет необходимость в хранении. Внимательно следите за этой индустрией. Сейчас печатаются новые материалы, такие как металлы, эпоксидные смолы, пластмассы, керамика и даже продукты питания. Итак, если ваша компания передала эту технологию в прошлом, возможно, вы захотите узнать, что изменилось с тех пор, как вы начали читать эту статью!

Виртуальная реальность / Дополненная реальность

Виртуальная реальность (VR), которую иногда называют дополненной реальностью (AR), быстро входит в производственную среду. Такой быстрый рост должен побудить больше поставщиков выйти на рынок, что снизит стоимость и сделает технологию более доступной.

Виртуальная реальность определяется как «трехмерная компьютерная среда, которую может исследовать и с которой может взаимодействовать человек. Этот человек становится частью этого виртуального мира или погружается в эту среду и, находясь там, может манипулировать объектами или выполнять серию действий ».

Итак, как VR приносит пользу производственному сектору? Повышая безопасность работников, создавая более качественные продукты и экономя деньги производителей. Вот почему:

Повышение безопасности сотрудников. В то время как производственный сектор за последние годы значительно улучшил свои программы безопасности, любая травма или смертельный исход - это слишком много. VR позволяет руководителям предприятий моделировать производственный процесс и конфигурации сборочной линии, выявляя потенциально опасные ситуации. Виртуальная реальность также может погрузить сотрудника в рабочую станцию ​​будущего, а затем зафиксировать его движения, чтобы оценить выполнимость задачи и профессионализм. Используя виртуальную реальность, автомобильный гигант Ford снизил уровень травматизма сотрудников до 70 процентов.

Создание лучших продуктов. VR делает возможной почти идеальную сборку. Используя очки, в которых используются камеры, датчики глубины и датчики движения для размещения изображений в реальной рабочей среде, рабочие и инженеры могут «видеть» нужные детали и инструкции о том, как правильно собрать компонент.

Экономия денег. Чтобы получить продукты, соответствующие спецификациям, необходимо создать, протестировать и повторно протестировать прототипы. Это становится дорого. Используя VR, производители избавляются от необходимости строить натурные модели. Используя технологию виртуальной реальности Microsoft, инженеры могут увидеть каждую часть оборудования, задействованную в разработке продукта, и собрать ее в виртуальном мире, прежде чем создавать ее в реальной жизни. Это сократит время обучения на 75 процентов на человека и сэкономит миллионы.

Коботы

Поскольку Интернет вещей растет в геометрической прогрессии, совместные роботы становятся обычным явлением в производственном цикле. Совместные роботы, или для краткости коботы, - это роботы, которые работают в общем физическом пространстве с людьми, позволяя людям и роботам работать вместе. Популярность коботов возросла с 2010 года, и их часто предпочитают традиционным промышленным роботам, предназначенным для работы в изолированной зоне с минимальным взаимодействием с людьми или без него.

Они созданы таким образом, чтобы перестать двигаться, когда их коллега-человек или кто-либо другой прикасается к ним. Ожидается, что в ближайшее десятилетие рынок коботов значительно вырастет по нескольким причинам. Спрос на автоматизацию растет во всех отраслях, но особенно в производстве, где задачи часто повторяются, что создает риск травм. Между тем, технологии коботов развиваются с каждым годом. Они более доступны и менее дороги, в настоящее время оценивается в среднем в 24 000 долларов за штуку. Такое снижение цен и повышение функциональности, вероятно, будут способствовать внедрению коботов на малых и средних предприятиях, которые, возможно, не обращали внимания на эту технологию в прошлом.

Роботы, работающие в тандеме с сотрудниками, могут обеспечить высокоэффективный, гибкий и надежный производственный процесс. Коботов можно использовать при сборке изделий, процессах комплектования изделий, литье под давлением, размещении деталей и контроле качества.

Они могут быть особенно полезны при поднятии тяжестей за счет повышения эффективности производственного цикла и снижения риска травм. Некоторые коботы предназначены для выполнения повторяющихся тяжелых работ.

Ярким примером того, как роботы и люди могут работать вместе, является тяжелая задача, в которой человек выстраивает объект, который нужно поднять, а кобот поднимает.

Человек снижает риск повреждения предметов, размещая то, что нужно поднять. Робот избавляет человека от усталости и риска получения травмы при подъеме. Это сочетание снижает затраты, улучшает результат за счет точности и поддерживает динамичный график.

В заключение

Все эти технологии были всего лишь мечтой несколько лет назад. Сегодня они стали реальностью и меняют способ производства во всем мире. Учитывая ожидаемую постоянную нехватку рабочей силы, эти достижения позволяют компании оптимизировать производство, повысить качество и сэкономить деньги, одновременно привлекая рабочую силу, которая любит решать проблемы, связанные с технологиями. Они могут только укрепить ваш бизнес.