5 передовных технологических трендов производства на 2019 год

Устойчивый рост отрасли был трендом для производителей в 2018 году. По недавнему отчету Forbes, американское производство восстановилось после Великой рецессии, добавив 1,1 млн рабочих мест за последние восемь лет. Ожидается рост и в 2019 году.

Новые технологии и инновации продолжают создавать рабочие места в производстве. Например, достижения в станках с ЧПУ (CNC) повышают выход и метрики эффективности, выравнивая поле производительности для малых и средних производителей (СМП).

Но используют ли производители полный потенциал этих технологических достижений? По отчету McKinsey Global Institute, американские производители могли бы повысить свою общую стоимость на 20% — до 530 млрд $ — к 2025 году. Однако McKinsey предостерегает: отрасль в целом (включая СМП) должна воспользоваться новыми доступными технологиями и процессами, чтобы достичь этих цифр.

От аддитивного производства до коллаборативных роботов, производители по всей стране уже используют многие из этих высокотехнологичных достижений, часто благодаря связям, созданным с национальной сетью MEP™ через локальные центры MEP.

Основываясь на этом опыте, вот несколько горячих возможностей, которые мы рекомендуем СМП отслеживать в 2019 году.

1. Аддитивное производство

Достижения в аддитивном производстве могут помочь СМП снизить энергозатраты, ограничить отходы и увеличить выпуск. К тому же эти технологии становятся все более доступными, по данным California Manufacturing Technology Consulting (CMTC), центра MEP в Калифорнии.

В прошлом году NIST MEP сотрудничала с другой программой NIST — Measurement Science for Additive Manufacturing (MSAM) — для изучения плюсов и минусов аддитивного производства. Коллаборация выявила, что для получения выгоды от 3D-печати производителям стоит учесть эти «факты»:

• Не обязательно покупать оборудование для аддитивного производства, чтобы попробовать. Есть локальные сервисные бюро, помогающие протестировать до инвестиций в оборудование.
• Если вы уже используете CAD (computer-aided design), вы можете быть всего в одном шаге от использования аддитивного производства. Если ваши данные уже цифровые, это простой процесс — связать данные с оборудованием аддитивного производства для создания прототипов.
• База данных NIST MSAM дает производителям данные, собранные исследователями NIST при тестировании различных материалов, лазерных мощностей, скоростей лазера и других факторов при построении.
• Не бойтесь экспериментировать с аддитивным производством. Производители, партнерящие с центрами MEP, уже тестируют прототипы с перспективными ранними результатами.
• Аддитивное производство уже внедряется в формувочное дело, заменяя традиционные песчаные формы для литье металлов.

2. Коллаборативные роботы

Robotics Industries Association (RIA) определяет коллаборативных роботов, или «коботов», как роботов, специально спроектированных для работы рядом с людьми в определенном коллаборативном рабочем пространстве. Наряду с аддитивным производством, технология коботов может быть мощным союзником для СМП, пытающихся конкурировать с крупными операциями. RIA предсказывает, что продажи коботов достигнут 34 млрд $ к 2026 году, по мере того как все больше производителей используют эту технологию.

В преддверии растущего спроса исследователи на испытательном объекте робототехники NIST ведут текущие исследования робототехники, включая внедрение стандартов безопасности и изучение тонкостей работы людей рядом с коботами. Ученые NIST документируют как безопасность, так и продуктивный потенциал коботов для производственных задач: сборка, обслуживание станков, контроль качества и др.

3. Умное производство

Благодаря тому, что машинное обучение и аналитика теперь более доступны через станки с ЧПУ, производители могут использовать умное производство для повышения продуктивности и эффективности. В недавней статье сети MEP «умное производство» определяется как: «Практика предоставления информации о производственных процессах тогда и там, где она нужна, в нужной форме, чтобы можно было принимать умные решения о ходе критических бизнес-операций».

Технологии сами по себе не разовьют бизнес. Статья предлагает производителям установить долгосрочные и краткосрочные цели роста бизнеса, задать маржи для измерения этого роста, и только затем определять, какие станки и технологии нужны для достижения целей.

4. Кибербезопасность

Благодаря доступным руководствам NIST по кибербезопасности, СМП без плана кибербезопасности могут начать защищать свои операции и конфиденциальную информацию клиентов. Например, пока станки с ЧПУ помогали производителям расти, они также создали больше точек компьютерного доступа для потенциальных хакеров — и время пришло начать адресовать эти уязвимости.

Департамент обороны (DoD) установил стандарты кибербезопасности для всех своих контрактных OEM, и эти правила также применимы к малым производителям в цепочке поставок DoD. Defense Federal Acquisition Regulation Supplement (DFARS) предоставляет некоторые «базовые» контроли информационной безопасности и определяет ключевые термины: «адекватная безопасность», «проприетарная информация», «контролируемая техническая информация».

Эти стандарты DoD отражены в «NIST MEP Cybersecurity Self-Assessment Handbook For Assessing NIST SP 800-171 Security Requirements in Response to DFARS Cybersecurity Requirements», разработанном NIST MEP. Он дает фреймворк для производителей, которые должны соответствовать требованиям DFARS, чтобы стать (или остаться) оборонными подрядчиками, а также для коммерческих цепочек поставок, ищущих дорожную карту кибербезопасности для управления организационными рисками.

5. Развитие рабочей силы

Технологические достижения открывают многочисленные возможности для будущего развития рабочей силы. Уже сейчас сотрудники, выполнявшие повторяющиеся операции сборки или контроля, перехваченные роботами, продвигаются на более высокие позиции, требующие навыков решения проблем.

В то же время производителям все еще нужно много квалифицированных рабочих для заполнения вакансий. По недавнему исследованию Deloitte и The Manufacturing Institute, позиции квалифицированного производства, цифровых талантов и операционного управления могут быть в три раза сложнее для заполнения в ближайшие три года, с 2,4 млн вакансий в производстве между 2018 и 2028 годами.

Инженеры производства (plant engineers или process engineers) будут востребованы в 2019 году для проведения стоимостно-выгодного анализа, решения производственных проблем и работы с CAD для проектирования и производства продуктов и систем. Инженеры цифровых двойников, управляющие коммуникационными сетями между физическим и цифровым миром по всей цепочке создания стоимости производства, также ожидаются востребованными, по исследованию Deloitte и The Manufacturing Institute.

Для помощи в поиске талантов и заполнении этих новых высоких позиций, национальная сеть MEP предлагает хорошо исследованные решения по развитию рабочей силы и может обеспечить ресурсные связи, отраслевые партнерства, карьерные пути и другое руководство для привлечения существующих и новых талантов.

Будущее — сейчас

Пока 2019 год обещает быть интересным для производства, все темы выше представляют аспекты более крупной динамики, которая будет формировать производство в десятилетиях вперед. Факт в том, что мы в середине промышленной революции, меняющей то, как продукты проектируются, изготавливаются, используются и сервисятся. Последствия особенно воодушевляют для малых производителей, так как ингредиенты для повышения продуктивности и рентабельности никогда не были так доступны. Если ваша компания готова saisir возможность, будущее — сейчас.