Sjáðu framtíðar greindan framleiðsluiðnað frá þýskum iðnaði 4.0!
Oct 29, 2019
Frá 2009 til 2012, þegar Evrópa lenti í skuldakreppu, var efnahagur Þýskalands enn sterkur. Vöxtur hennar var drifinn áfram af alþjóðlegri samkeppnishæfni sem viðhaldið er af grunnatvinnuvegi, framleiðslu. Fyrir Þýskaland er framleiðsluiðnaður hinn hefðbundni drifkraftur hagvaxtar og þróun framleiðsluiðnaðar er ómissandi þáttur í hagvexti í Þýskalandi. Byggt á þessari samstöðu hafa þýsk stjórnvöld beitt sér fyrir því að stuðla að frekari tækninýjungum, lykilorðið er „iðnaður 4.0“.
Í hátækniáætlun 2020, sem Þýskaland gaf út árið 2010, eru settar fram nokkrar nýstárlegar stefnur til að stuðla að þróun framleiðsluiðnaðar. Til að hrinda stefnunni í framkvæmd tilkynntu þýsk stjórnvöld árið 2012 sameiginlega aðgerðaáætlun þverstjórna sem ber yfirskriftina „tíu framtíðarverkefni“ og ákváðu að fjármagna 8,4 milljarða evra til verkefnanna tíu 2012-2015. Framtíðarverkefnið, kallað „iðnaður 4.0“, er tilkynnt samtímis með umbótum á orkuframboði, sjálfbærri þróun og öðrum verkefnum. Framtíðarverkefni „iðnaðar 4.0“ er aðallega að stjórna öllu ferlinu frá neyslueftirspurn til framleiðslu og framleiðslu með ítarlegri beitingu upplýsingatækni (upplýsinga- og samskiptatækni), svo að gera megi grein fyrir skilvirkri framleiðslustjórnun.
Þróun iðnaðar 4.0
Industrial Revolution 1.0: fyrsta iðnbyltingin í Englandi hófst á síðari hluta 18. aldar og lauk um miðja 19. öld. Afleiðing þessarar iðnbyltingar er sú að vélaframleiðsla hefur komið í stað handavinnu og efnahagslífið og samfélagið hafa umbreytt úr landbúnaði og handíðsiðnaði sem grunn til iðnaðar og vélaframleiðslu sem drifkraftur efnahagsþróunar.
iðnbyltingin 2.0: önnur iðnbyltingin átti sér stað snemma á 20. öld og kom inn á svið framleiðslulínunnar. Með árangursríkri aðgreiningu á hlutaframleiðslu og vörusamsetningu var nýr háttur fjöldaframleiðslu á vörum búinn til. Síðan á áttunda áratugnum hefur rafeindavirkjun og upplýsingatækni gert sér grein fyrir hagræðingu og sjálfvirkni framleiðslu.
iðnbylting 3.0: þriðja iðnbyltingin byrjaði frá mjög sjálfvirku framleiðsluferli á annarri iðnbyltingunni. Síðan þá geta vélar smám saman komið í stað mannlegra aðgerða.
Iðnbyltingin 4.0: á næstu 10 árum mun fjórða iðnbyltingin fara inn í nýtt tímabil „dreifðrar“ framleiðslu. Iðnaður 4.0 gerir sér grein fyrir rauntíma stjórnun í gegnum nettæknina sem ákvarðar framleiðslu- og framleiðsluferlið.
Upplýsingar um líkamlegt samrunakerfi (CPS)
„Gáfaða verksmiðjan“ sem tengir öll tæki í verksmiðjunni í gegnum samskiptanetið er besta útfærslan. Rannsóknir sem tengjast verkefninu eru framkvæmdar í öllum greinum þýska framleiðsluiðnaðarins, með fyrirhugaða fjárfestingu upp á 200 milljónir evra. Greind verksmiðja eða „iðnaður 4.0“ er tækniþróun frá innbyggðu kerfi yfir í CPS. Sem fulltrúi fjórðu iðnbyltingarinnar í framtíðinni, þróast iðnaður 4.0 í átt að óaðfinnanlegu internetinu (Internet of the hlutum, gagnanetinu og þjónustunetinu) á hlutum, gögnum og þjónustu.
Iðnaður 4.0 endurspeglar hugmyndafræði breytingu á framleiðsluham úr „miðstýrt“ í „dreifstýrt“. Það er einmitt vegna tækniframfara sem rýrir hefðbundna kenningar um framleiðsluferlið að allt þetta er mögulegt. Á sama tíma táknar dreifð greind nýting samspil sýndarheimsins og raunveruleikans í framleiðsluferlinu og gegnir mikilvægu hlutverki í smíði greindra mótmælakerfa. Í framtíðinni eru iðnaðarframleiðsluvélar ekki lengur bara „vinnsla“ afurða, í staðinn koma vörur í samskiptum við vélar með samskiptum hvernig á að fara með réttar upplýsingar og leiðbeiningar.
CPS tengir sýndarrýmið við hinn líkamlega heim, gerir greindur hlutum samskipti og samskipti og býr til raunverulegan netheim, sem felur í sér frekari þróun núverandi innbyggða kerfisins. Ásamt Internetinu eða gögnum og þjónustu sem hægt er að safna á Netinu er innbyggða kerfið einnig einn af þætti CPS.
CPS getur veitt grunnþáttinn í því að byggja internetið á hlutunum og sameinast „þjónustu internetinu“ til að átta sig á iðnaði 4.0. Þessi tækni er kölluð „útfærslutækni“, sem rækta víðtækara nýtt raunverulegt rými sem byggir á nýstárlegum forritum eða ferlum og veikir mörkin milli raunveruleikans og sýndarrýmisins. Rétt eins og internetið breytir persónulegum samskiptum og samskiptum mun framkvæmdartæknin færa grundvallarbreytingar á samspili okkar og líkamlega heimsins.
Samspil innbyggðs kerfis sem byggist á afkastamiklum hugbúnaði og faglegu notendaviðmóti sem er samþætt í stafrænu neti mun fæða nýjan kerfishagnaðan heim. Fyrir einfalt dæmi eru snjalltímar með mörg forrit og þjónustu, langt umfram eigin símtalsaðgerð. Þar sem nýtt tímaframkvæmdaforrit og þjónustuaðilar munu halda áfram að koma fram og smám saman mynda nýja virðiskeðju mun CPS einnig færa hugmyndafræði breytingu á núverandi viðskipta- og markaðslíkan. Bílaiðnaðurinn, orkuhagkerfið og ýmsir iðnaðargeirar, þar með talið framleiðslutækni eins og iðnaður 4.0, munu samtímis gangast undir miklar breytingar á þessum nýju verðmætakeðjum.
Framundan greindur framleiðsluiðnaður
Í framtíðinni greindur framleiðsluiðnaður hefur CPS mikla þýðingu fyrir marga iðnaðarsvið og notkunarsvið, þar með talið sjálfvirkni, framleiðslutækni, bifreið, vélaverkfræði, orku, flutninga og fjarlækninga. Mörg forrit sem CPS hefur gert sér grein fyrir munu framleiða nýjar virðisaukandi keðjur og viðskiptalíkön. CPS getur ekki aðeins lækkað raunverulegan kostnað, bætt skilvirkni orku, tíma o.s.frv., Heldur einnig dregið úr losun CO2 og gegnt mikilvægu hlutverki í umhverfisvernd.
Vegna tilvist CPS mun framleiðslukerfi, vörur, auðlindir og vinnsluferli greindu verksmiðjunnar hafa mjög mikla rauntíma og á sama tíma hafa fleiri kosti í sparnaðar auðlinda og kostnaðar. Greind verksmiðja verður hönnuð í samræmi við meginregluna um að leggja áherslu á sjálfbærni, svo hlýðni, sveigjanleiki, aðlögunarhæfni, námsgeta, bilunarþol og jafnvel áhættustýring eru ómissandi þættir. Háþróuð sjálfvirkni greindur verksmiðjubúnaður er aðallega að veruleika með sveigjanlegu neti CPS framleiðslukerfis sem byggir á sjálfvirkri athugun á framleiðsluferlinu. Í gegnum sveigjanlegt framleiðslukerfi sem getur brugðist við í rauntíma er hægt að gera ítarlega hagræðingu í framleiðsluverkfræði. Á sama tíma er framleiðsluávinningurinn ekki aðeins einskipt útfærsla við sérstakar framleiðsluaðstæður, heldur einnig hagræðing heimsklassa netsins sem myndast af mörgum verksmiðjum og framleiðslueiningum.
Í samanburði við hefðbundinn framleiðsluiðnað er framtíðar greindur framleiðsluiðnaður sem fulltrúi greindur verksmiðju er tilvalið framleiðslukerfi, sem getur greindur breytt vörueinkennum, kostnaði, flutningsstjórnun, öryggi, áreiðanleika, tíma og sjálfbærni og öðrum þáttum, svo sem að hámarka vöruframleiðsla fyrir hvern viðskiptavin. Slík „botn-upp“ framleiðslulíkanbylting getur ekki aðeins sparað nýsköpunartækni, kostnað og tíma, heldur einnig haft netgetu til að rækta ný markaðstækifæri.
