9 internettechnologietrends gerelateerd aan de industrie 4.0 Tijdperk
Herdrukt uit China Gongkong op 14 december 2015:
De Boston Consulting Group heeft een rapport uitgebracht dat negen technologietrends introduceerde in het tijdperk van Industrie 4.0 en hun potentiële technische en economische voordelen onderzocht. Deze negen technologische ontwikkelingen zijn toegepast op de productie en met de komst van Industrie 4.0 zullen ze de manier waarop productie wordt veranderd veranderen: onafhankelijke en geoptimaliseerde cellen zullen volledig worden geïntegreerd in geautomatiseerde productieprocessen, waardoor de relatie tussen leveranciers verandert, producenten en klanten. Traditionele relaties hebben ook de relatie tussen mens en machine veranderd.
1. Big data en analyse
Het op big data{{0}}gebaseerde analysemodel van industriële computers is pas recentelijk in grote aantallen in de mondiale maakindustrie verschenen. De voordelen liggen in het vermogen om de productkwaliteit te optimaliseren, energie te besparen en de apparatuurdiensten te verbeteren. In de context van Industrie 4.0 zullen gegevens uit verschillende bronnen, zoals ontwikkelingssystemen, productiesystemen, bedrijfs- en klantbeheersystemen, uitgebreid worden geëvalueerd, waardoor het een standaard wordt om real-time-beslissingen-te ondersteunen. De Duitse halfgeleiderfabrikant Infineon heeft bijvoorbeeld een methode aangenomen om afzonderlijke chips te correleren om defecte chips te detecteren om de productiekwaliteit te verbeteren.
2. Autonome robots
Fabrikanten in veel industrieën gebruiken al lang robots om complexe taken uit te voeren, maar robots evolueren voortdurend en kunnen zelfs worden gebruikt in grotere nutsbedrijven. Ze worden autonoom, flexibeler en coöperatiever. Uiteindelijk zullen ze zij aan zij met mensen werken, en mensen zullen van hen leren. Deze robots zullen minder kosten en hebben een breder scala aan toepassingen dan robots die eerder in de productie werden gebruikt.
In veel industrieën worden robots al lang gebruikt om complexe taken uit te voeren en zijn ze nog steeds in ontwikkeling. Ze worden autonoom en flexibel en zullen uiteindelijk leren omgaan met, veilig werken met en leren van mensen. Deze robots zullen minder duur en nuttiger zijn en in staat zijn om complexere rollen op zich te nemen.
Zo maakt Gujia Home Furnishing al gebruik van machines en apparatuur van Europese fabrikanten. De robots zijn onderling met elkaar verbonden, zodat ze kunnen samenwerken en hun acties automatisch kunnen aanpassen aan de volgende onvoltooide productlijn. Hoogwaardige-end sensoren en controle-units garanderen een nauwe samenwerking met de mens. Evenzo heeft leverancier van industriële robotica ABB een twee-armige robot gelanceerd, genaamd 'maïs', die speciaal is ontworpen om naast mensen producten (zoals consumentenelektronica) te assembleren. De toepassing van computer vision-technologie garandeert de realisatie van veilige interactie en onderdeelidentificatie.
3. Simulatie
Tijdens de engineeringfase werd 3D-simulatie van materialen en producten gebruikt, maar in de toekomst zal simulatie op grotere schaal worden gebruikt in de fabriekswerking. Simulaties maken gebruik van real-time gegevens om de echte wereld te weerspiegelen in virtuele modellen, inclusief machines, producten, mensen en meer, zodat operators virtuele modellering kunnen testen en optimaliseren. Siemens heeft bijvoorbeeld virtuele machines ontwikkeld die kunnen worden gesimuleerd, waardoor bewerkingsprocessen met 80 procent worden verminderd.
4. Horizontale en verticale systeemintegratie
Op dit moment zijn de meeste IT-systemen niet volledig geïntegreerd, is de verbinding tussen bedrijven, leveranciers en klanten niet hecht, en missen de functies van de onderneming tot de werkplaats volledige integratie. Zelfs de engineering zelf, van product tot fabrieksautomatisering, mist volledige integratie. Met de komst van Industrie 4.0 zal er meer cohesie zijn tussen bedrijven en afdelingen, en de ontwikkeling van data-integratienetwerken zal echte automatisering van de waardeketen mogelijk maken.
Zo hebben Dassault Systèmes en cloudprovider BoostAeroSpace samengewerkt om AirDesign te creëren, een samenwerkingsplatform voor de Europese lucht- en ruimtevaart- en defensie-industrie. Het platform kan worden gebruikt als een collaboratieve workshop voor het ontwerpen en vervaardigen van werkruimten, of als een private cloudservice. Het is verantwoordelijk voor de complexe taak om de uitwisseling van product- en productiegegevens tussen meerdere partijen te beheren.
5. Internet der dingen
Tegenwoordig zijn er slechts een paar fabrikanten van sensoren en apparaten met netwerk- en embedded computing, vaak in een verticale piramide, nog op enige afstand van het niveau van intelligentie en automatisering in het algehele besturingssysteem. Naarmate de IoT-industrie groeit, zullen meer apparaten en nog meer onvoltooide producten worden verbonden met behulp van standaardtechnologieën die in het veld kunnen communiceren en real-time reacties kunnen bieden.
Aandrijf- en regelsystemen leverancier Bosch Rexroth heeft een semi-automatische afsluiterproductiefaciliteit gebouwd die het productieproces decentraal kan analyseren. Producten worden geïdentificeerd aan de hand van radiofrequentie-identificatiecodes en werkstations kunnen de productiestappen 'kennen' die elk product moet uitvoeren om specifieke bewerkingen op het juiste moment uit te voeren.
6. Netwerkbeveiliging
Veel bedrijven vertrouwen nog steeds op niet-verbonden of offline beheer- en productiesystemen, en in het tijdperk van Industrie 4.0 is de connectiviteit toegenomen en zijn de cyberbeveiligingsdreigingen dramatisch toegenomen. Maar men kan vertrouwen hebben in het geheel nieuwe raamwerk, waarbij leveranciers van industriële apparatuur hun krachten bundelen om samen te werken en cyberbeveiligingsbedrijven over te nemen.
Zeven, cloudcomputing
In het tijdperk van Industrie 4.0 is het delen van gegevens tussen sites en ondernemingen meer noodzakelijk, en tegelijkertijd zullen de prestaties van cloudtechnologie toenemen en zal het alleen mogelijk zijn om binnen milliseconden te reageren. Het resultaat is dat apparatuurgegevens in de cloud worden opgeslagen, productiesystemen meer gegevens-gestuurde services kunnen bieden en dat veel industriële monitoring- en controleverwerkingen ook naar de cloud gaan.
8. Additieve productie
Bedrijven passen al additieve fabricage toe, zoals het 3D-printen van individuele componenten. Deze additieve fabricagemethode wordt geïntroduceerd in Industrie 4.0 en zal op grotere schaal worden gebruikt bij de productie van op maat gemaakte producten met een laag-volume, wat kan leiden tot een verscheidenheid aan complexe en lichtgewicht vormen. Een hoog-presterend en gedecentraliseerd systeem voor additieve productie zal de transportafstanden en voorraden verminderen. Luchtvaartmaatschappijen hebben bijvoorbeeld additieve fabricageprocessen gebruikt in nieuwe ontwerpen om zowel het vliegtuiggewicht te verminderen als de kosten van grondstoffen zoals titanium te verlagen.
9. Augmented reality
Augmented reality ondersteunt verschillende diensten, zoals het picken van onderdelen in een magazijn en het versturen van reparatieorders via mobiele apparaten. Deze systemen staan momenteel nog in de kinderschoenen en bedrijven zullen augmented reality in de toekomst op grotere schaal gaan gebruiken om werknemers real-time informatie te bieden en de besluitvorming-besluitvorming en werkprocedures te verbeteren. Dit systeem is al op de markt gekomen in de vorm van Google Glass, waar werknemers daadwerkelijke scènes kunnen zien door een virtual reality-bril.
Een andere toepassing voor IPC's is virtuele training. Siemens heeft een virtuele trainingsmodule voor fabrieksoperators ontwikkeld die gebruikmaakt van augmented reality-brillen om een 3D-omgeving te creëren op basis van gegevens van fabriekspersoneel dat zich bezighoudt met noodsituaties.
