Технологии Индустрии 4.0:советы по разработке цифровой стратегии

Готовы вы или нет, мир производства меняется. Вот руководство по разработке цифровой стратегии с использованием технологий Индустрии 4.0.

Нет необходимости перефразировать Первую, Вторую или Третью промышленную революцию.

Те, кто заинтересован в отслеживании развития производства за последние два столетия, могут найти много информации в Интернете и других источниках.

Сейчас важнее осознать, что а) мы находимся на ранних стадиях Четвертой промышленной революции, потенциал изменений которой намного превосходит потенциал ее предшественников, и б) освоение этих новых технологий имеет решающее значение для нашего будущего успеха.

Но что это за штука называется Индустрия 4.0? И чем он отличается от повседневных технологических достижений, которые происходят с тех пор, как человечество заточило первый камень?

Это глубокий вопрос, но, говоря простым языком, нынешняя промышленная революция определяется данными и цифровизацией. Это среда, в которой станки и фабрики являются интеллектуальными, где прежде разрозненные системы взаимодействуют друг с другом, а решения принимаются на основе анализа, а не предположений.
 

Это также среда, которую производители должны стремиться освоить. Подобно тому, как паровая энергия уступила место электричеству, а механические системы управления стали жертвой тех, которые контролируются компьютерами и программным обеспечением, виртуализация и большие данные будут дополнять, а в некоторых случаях и заменять, наши нынешние производственные методологии.

Вот некоторые из ключевых компонентов Индустрии 4.0, с которыми должны быть знакомы механические мастерские, производители листового металла и все, кто работает в обрабатывающей промышленности, если они хотят добиться успеха в этом дивном новом цифровом мире.

Что такое промышленный Интернет вещей (IIoT) и в чем его преимущества?

Если у вас дома есть детектор дыма с подключением к Интернету или интеллектуальный термостат, вы уже знакомы с Интернетом вещей (IoT). Теперь примените ту же технологию к станку с ЧПУ или другому промышленному оборудованию, и, как вы уже догадались, вы теперь пользователь IIoT, источника бесчисленных битов данных о производительности станка, состоянии производства, потенциальных потребностях в обслуживании и многом другом. .

Фактически, IIoT имеет возможность собирать так много информации, что он считается источником так называемых больших данных, настоящего потока информации, который для наибольшей выгоды следует сдерживать в необходимом количестве. Однако при правильном внедрении IIoT позволяет предприятиям избегать «слишком большой зависимости от племенных знаний» и снижать риск, связанный с тем, что квалифицированные специалисты будут использовать свой с трудом заработанный опыт в другом месте.

Это, по словам Джеффа Риззи, директора по цифровой обработке в Sandvik Coromant, который предполагает, что IIoT вместе с аналитическим программным обеспечением, таким как MachiningInsights, делает тех же людей намного более эффективными. Он также говорит, что для магазинов, еще не использующих IIoT, сейчас самое время начать.

Промышленные облачные вычисления

В большинстве, но не во всех случаях поток данных с устройств IoT попадает в облако, которое, несмотря на свое громкое название, на самом деле представляет собой не что иное, как сверхподключенный, заполненный серверами центр обработки данных в Атланте, Рино или где-либо еще. Как и в случае с IIoT, вы можете использовать облако каждый день и даже не думать об этом. Ваше банковское программное обеспечение находится в облаке, как и Facebook, Dropbox, Words with Friends и практически любой компьютерный сервис или мобильное приложение, используемое сегодня.

Почему это важно для производителей? На ум приходит несколько ответов. Первое, как только что было описано:совместимость с IIoT, а также возможность удаленного мониторинга и управления производственными процессами. Это открывает путь к автоматическому производству и ко всем его многочисленным преимуществам.

Но также растет использование облачного программного обеспечения как услуги (SaaS), таких как Autodesk 360, MachiningCloud и многих систем планирования ресурсов предприятия или ERP. Они обеспечивают упрощенное развертывание наряду со значительным снижением инвестиционных затрат, а также дают даже небольшим производителям доступ к высокопроизводительным программным системам, которые когда-то были недоступны. Облачные вычисления, по словам Тома Бидингера из Epicor Software, «могут полностью изменить то, как мы все ведем бизнес».

Что такое цифровые двойники?

Облако тесно связано с другой важной разработкой Индустрии 4.0:цифровым двойником, также известным как виртуальный двойник. Как бы вы это ни называли, производители используют эти цифровые копии для проверки конструкции продуктов, имитации режимов отказа, прогнозирования производительности в полевых условиях и сбора реальных данных об использовании в режиме реального времени.

Эл Ватмоу, менеджер по продуктам CAM в Autodesk, отмечает, что цифровые двойники предлагают множество возможностей для улучшения. «Это может быть что-то столь же простое, как моделирование траектории движения инструмента, когда данные обработки затем могут быть привязаны к цифровому двойнику для анализа производительности. На другом конце спектра находится цифровое дублирование заводского цеха, которое дает промышленным или производственным инженерам больше возможностей оптимизировать всю свою работу».

Аддитивное производство

Затем идет 3D-печать. На первый взгляд может быть неясно, почему аддитивное производство (АП) считается технологией Индустрии 4.0, но не сомневайтесь, что это так. «Возможность экономичной печати небольших объемов сделала массовую индивидуальную настройку доступной для большего количества производителей, а не только для гигантов отрасли».

Это точка зрения Надава Гошена, генерального директора MakerBot Industries, который отметил, что 3D-печать вышла далеко за рамки своего первоначального использования в качестве технологии быстрого прототипирования. Предприятия используют его для изготовления приспособлений и других инструментов. Производители самолетов используют его для производства критических компонентов двигателей, воздуховодов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и конструкционных деталей. И автопроизводители начинают видеть в нем ценность конечной производственной технологии. У этого списка нет конца.

Но опять же, почему 3D-печать подпадает под эгиду Индустрии 4.0? Что еще более важно, почему производители должны принять его? Есть много причин. Во-первых, это цифровая технология. Он использует облако для обмена данными и совместной работы. Он в значительной степени автоматизирован, способствует местному производству и гораздо менее расточительный, чем субтрактивные производственные процессы. И хотя AM еще не поддерживает машинное обучение и ИИ (искусственный интеллект), будьте уверены:он появится.

Говоря об ИИ, это еще одна часть головоломки Индустрии 4.0. Так же как и дополненная и виртуальная реальность (AR/VR), продвинутая робототехника и автоматизация, граничные вычисления, киберфизические системы (CPS) и многое другое. Может показаться, что с этим сложно справиться, и это так, но тем, кто обдумывает, как внедрить стратегию цифрового производства, прислушайтесь к совету Джеффа Риззи:мыслите масштабно, начинайте с малого и действуйте быстро.

Выражаем особую благодарность Sandvik Coromant, MakerBot, Autodesk, Epicor Software и другим компаниям за помощь в написании этой статьи.

Как вы используете автоматизацию и данные для улучшения своих производственных возможностей? Поделитесь своими мыслями и идеями в комментариях ниже.

ИНСТРУМЕНТЫ – Посмотрите предварительный просмотр новой серии видеороликов MSC:

Готовы ли вы к Индустрии 4.0? Советы по разработке цифровой стратегии

Производство находится на ранних стадиях четвертой промышленной революции, потенциал изменений которой намного превышает потенциал ее предшественников.

Освоение новых технологий, связанных с Индустрией 4.0, может иметь решающее значение для вашего будущего успеха.

Примите участие в нашем опросе, чтобы поделиться своими мыслями и узнать, что делают другие.

Какие шаги вы предприняли для разработки своей цифровой стратегии?