Использование Индустрии 4.0: проверенные стратегии построения цифровой дорожной карты

Готовы или нет, производственный мир меняется. Вот введение в разработку цифровой стратегии с использованием технологий Индустрии 4.0.

Нет необходимости пересказывать Первую, Вторую или Третью промышленные революции.

Те, кто заинтересован в отслеживании прогресса производства за последние два столетия, может найти много информации в интернете и в других местах.

Что более важно прямо сейчас — осознать, что а) мы на ранних стадиях Четвертой промышленной революции, чей потенциал изменений далеко превосходит предшественников, и б) овладение этими новыми технологиями критично для нашего будущего успеха.

Но что такое эта вещь под названием Индустрия 4.0? И что делает её отличающейся от повседневных технологических достижений, происходивших с тех пор, как человечество заточило первый камень?

Это глубокий вопрос, но в простых терминах, текущая Промышленная Революция — это та, что определяется данными и цифровизацией. Это среда, где станки и заводы умны, где ранее разрозненные системы общаются друг с другом, и решения принимаются на основе анализа, а не догадок.

Это также среда, которую производители должны стремиться освоить. Так как паровая сила уступила место электричеству, и механические системы управления пали жертвой тем, что контролируются компьютерами и ПО, так виртуализация и Большие Данные увеличат — и в некоторых случаях заменят — наши текущие производственные методологии.

Вот некоторые ключевые компоненты Индустрии 4.0, с которыми машиностроительные цехи, листовой металл фабрикаторы и действительно кто угодно в производственной отрасли должны быть знакомы, если они хотят преуспеть в этом смелом новом цифровом мире.

Что такое Промышленный Интернет Вещей (IIoT) и какая выгода?

Если у вас есть интернет-способный датчик дыма или умный термостат дома, вы уже знакомы с Интернетом Вещей (IoT). Теперь примените ту же технологию к CNC-станку или другому промышленному оборудованию и — вы угадали — вы теперь пользователь IIoT, источника бесчисленных битов данных о производительности станка, статусе производства, потенциальных потребностях в обслуживании и многом другом.

Фактически, IIoT имеет способность собирать так много информации, что считается источником так называемых Больших Данных, настоящего потока информации, который должен быть gehalten в необходимом ручье для наибольшей выгоды. Когда правильно внедрен, однако, IIoT позволяет объектам избегать «слишком большого доверия к племенным знаниям» и снижать риск, который возникает, когда квалифицированные люди увозят свой тяжело заработанный опыт в другое место.

Это по словам Джефф Риззи, директора по цифровой обработке в Sandvik Coromant, который предполагает, что IIoT, вместе с аналитическим ПО вроде MachiningInsights компании, делает тех же людей гораздо более эффективными. Он также говорит, что для цехов, еще не использующих IIoT, сейчас отличное время начать.

Промышленные облачные вычисления

В большинстве, но не во всех случаях, данные, стекающие с IoT-устройств, заканчиваются в облаке, которое, несмотря на свое возвышенное имя, на самом деле не более чем убер-связанный, сервер-наполненный центр данных в Атланте, Рино или где-то еще. Как с IIoT, вы можете использовать облако каждый день и даже не думать об этом. Ваш банковский софт в облаке, как и Facebook, Dropbox, Words with Friends и практически любой компьютерный сервис или мобильное приложение в использовании сегодня.

Почему это важно для производителей? Несколько ответов приходят на ум. Первый — как описано: интероперабельность с IIoT, вместе с возможностью удаленного мониторинга и управления производственными процессами. Это открывает дверь к беспилотному производству и всем его многочисленным преимуществам.

Но есть также растущее использование облачных предложений Software as a Service (SaaS) от таких, как Autodesk 360, MachiningCloud и многие системы планирования ресурсов предприятия, или ERP. Эти предлагают упрощенное развертывание вместе с сильно сниженными инвестиционными затратами, в то время как дают даже более мелким производителям доступ к высококонцевым программным системам, которые когда-то были вне досягаемости. Облачные вычисления, говорит Том Бидингер из Epicor Software, «имеют силу полностью трансформировать способ, которым мы все делаем бизнес».

Что такое Цифровые Двойники?

Облако тесно ассоциировано с другой главной разработкой Индустрии 4.0: цифровым двойником, также известным как виртуальный двойник. Как бы вы его ни называли, производители используют эти цифровые реплики для верификации дизайнов продуктов, симуляции режимов отказа, прогнозирования производительности в поле и сбора реальных, реального времени данных использования.

Ал Уотмаф, менеджер по продуктам CAM в Autodesk, отмечает, что цифровые двойники предлагают множественные возможности для улучшения. «Это может быть что-то простое, как симуляция траектории инструмента, где данные обработки могут быть связаны с цифровым двойником для анализов производительности. На другом конце спектра есть цифровое двойнивание заводского пола, которое дает промышленным или производственным инженерам большую способность оптимизировать всю их операцию».

Аддитивное производство

Тогда есть 3D-печать. На первый взгляд, может быть неясно, почему аддитивное производство (AM) считается технологией Индустрии 4.0, но не сомневайтесь, что это так. «Способность печатать низкие объемы стоимоэффективно принесла массовую кастомизацию в пределах досягаемости для большего числа производителей, а не только гигантов отрасли».

Это точка зрения Надава Гошена, CEO MakerBot Industries, который указал, что 3D-печать эволюционировала далеко за свой первоначальный gebruik как технологии быстрого прототипирования. Объекты используют её для изготовления приспособлений и другой оснастки. Авиакосмические производители используют её для производства критических компонентов двигателей, HVAC-воздуховодов и структурных деталей. И автопроизводители начинают видеть её ценность как технологии конечного производства. Список продолжается и продолжается.

Но опять, почему 3D-печать попадает под зонтик Индустрии 4.0? Более важно, почему производители должны её принимать? Есть много причин. Во-первых, это изначально цифровая технология. Она использует облако для обмена данными и сотрудничества. Она во многом автоматизирована, способствует локальному производству и гораздо менее расточительна, чем вычитающие производственные процессы. И хотя AM еще не способна на машинное обучение и ИИ (искусственный интеллект), будьте уверены: это придет.

Говоря об ИИ, это еще один кусок пазла Индустрии 4.0. Так же как дополненная и виртуальная реальность (AR/VR), передовые робототехника и автоматизация, граничные вычисления, кибер-физические системы (CPS) и больше. Это может показаться большим для усвоения, и это так, но для тех, кто созерцает, как реализовать цифровую производственную стратегию, примите совет Джеффа Риззи: Думайте крупно, начинайте мало и двигайтесь быстро.

Особая благодарность Sandvik Coromant, MakerBot, Autodesk, Epicor Software и другим за их помощь в написании этой статьи.

Как вы используете автоматизацию и данные для улучшения ваших производственных возможностей? Поделитесь мыслями и наблюдениями в комментариях ниже.

TOOLING UP – Посмотрите превью для новой видеосерсии MSC:

Готовы ли вы к Индустрии 4.0? Советы для разработки вашей цифровой стратегии

Производство на ранних стадиях Четвертой Промышленной Революции — чей потенциал изменений далеко превосходит предшественников.

Овладение новыми технологиями, связанными с Индустрией 4.0, может быть критичным для вашего будущего успеха.

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

Какие шаги вы предприняли для разработки вашей цифровой стратегии?