機(jī)器人正逐漸改變著在制造過(guò)程中的角色
隨著越來(lái)越多的設(shè)備相互連接，以及機(jī)器之間頻繁巨量的數(shù)據(jù)流動(dòng)，正在改變世界各地的工廠車間。從與人類共同工作的機(jī)器人到追蹤整個(gè)物流系統(tǒng)中的零部件，物聯(lián)網(wǎng)正在重塑產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造方式，并改變著人類在制造過(guò)程中的角色。
協(xié)作機(jī)器人（Cobots）
與隱藏在籠子里的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人（比如焊接汽車車身的機(jī)器人）不同，協(xié)作機(jī)器人與人類一起工作，并且正被迅速部署到更多生產(chǎn)線上。它們通常更小、更靈活，而且比它們的“重型表親”更便宜。此外，協(xié)作機(jī)器人的速度也較慢，但適應(yīng)性更強(qiáng)，可以被分配到不同的任務(wù)中。
RoboCap UCITS Fund的投資組合經(jīng)理喬納森·科恩（Jonathan Cohen）說(shuō)：“協(xié)作機(jī)器人可以通過(guò)模仿學(xué)習(xí)。它們多配有攝像頭，內(nèi)置有視覺(jué)識(shí)別軟件。你可以移動(dòng)機(jī)器人的手，在它的幫助下完成一項(xiàng)任務(wù)，然后花幾分鐘對(duì)其進(jìn)行重新編程?！彼a(bǔ)充說(shuō)，相比之下，大型工業(yè)機(jī)器人需要50到200個(gè)小時(shí)的時(shí)間進(jìn)行編程。
最大的協(xié)作機(jī)器人制造商之一是丹麥的Universal Robots，該公司于2015年以2.85億美元的價(jià)格收購(gòu)了美國(guó)自動(dòng)化設(shè)備供應(yīng)商Teradyne，并將后者的機(jī)器用于把糖果放在盒子里、拋光物品以及擰螺絲釘?shù)取?/a>
雖然許多人擔(dān)心機(jī)器人會(huì)偷走人們的工作，但支持者表示，協(xié)作機(jī)器人可以通過(guò)執(zhí)行重復(fù)性的任務(wù)來(lái)改善人類健康和安全狀況，這些任務(wù)需要人們重復(fù)不舒服的動(dòng)作，比如扭曲或舉起重物等。
添加制造（Additive manufacturing）
這也被稱為3D打印，因?yàn)樗婕暗绞褂弥T如聚合物或金屬之類的材料逐層將構(gòu)建物體?；跀?shù)字設(shè)計(jì)的復(fù)雜模型可以用更少的材料和更少的工序步驟來(lái)制造，這在傳統(tǒng)制造技術(shù)中幾乎是不可能的。雖然添加制造已經(jīng)存在了30多年，但因其費(fèi)用昂貴、構(gòu)建緩慢而受到極大限制。然而，越來(lái)越多的實(shí)際應(yīng)用正在浮現(xiàn)。
PA Consulting全球業(yè)務(wù)主管蒂姆·勞倫斯（Tim Lawrence）表示:“添加打印的實(shí)際應(yīng)用肯定會(huì)開(kāi)始增長(zhǎng)。它可被用來(lái)制造工具、夾具以及其他裝置。這可為公司節(jié)省大量時(shí)間，不必再去工具店買東西?！?/a>
長(zhǎng)期以來(lái)，原型設(shè)計(jì)始終是一個(gè)非常受歡迎的應(yīng)用領(lǐng)域，因?yàn)?D打印能夠快速的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。然而，它也正成為最終生產(chǎn)的工具套件的一部分。咨詢公司W(wǎng)ohlers Associates的數(shù)據(jù)顯示，2016年，全球添加制造業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)市場(chǎng)增長(zhǎng)了17.4%，達(dá)到61億美元。其中約60%的支出與生產(chǎn)應(yīng)用有關(guān)，比2015年翻了一倍。
醫(yī)療保健和航空航天是兩個(gè)推動(dòng)添加制造普及的領(lǐng)域。市場(chǎng)研究公司Gartner表示，3D打印助聽(tīng)器和牙科設(shè)備已經(jīng)成為主流。添加制造甚至被應(yīng)用在太空中，用來(lái)制造多余的零件和工具，而在低重力環(huán)境下的“生物打?。╞ioprinting）”人造人體組織和器官的實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行中。
數(shù)字雙胞胎
這個(gè)表達(dá)是指一個(gè)過(guò)程、產(chǎn)品或服務(wù)的虛擬模型，有時(shí)也被描述為物理和數(shù)字世界之間的橋梁。傳感器的數(shù)據(jù)從物理設(shè)備傳輸?shù)教摂M表達(dá)中，以創(chuàng)建連續(xù)的循環(huán)。德國(guó)西門子旗下數(shù)字化工廠集團(tuán)首席執(zhí)行官詹·穆羅斯科（Jan Mrosik）解釋道：“過(guò)去，你會(huì)建立汽車車身原型，然后把它撞壞，讓它變形，再把它放在壓力下，以確定你的設(shè)計(jì)是否符合規(guī)范。而在數(shù)字雙胞胎中，我們采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）數(shù)據(jù)，模擬碰撞特性和變形?！?/a>
通過(guò)減少所需物理原型的數(shù)量，消除缺陷或設(shè)計(jì)效率低下的問(wèn)題，這可以使設(shè)計(jì)過(guò)程更快、更便宜。數(shù)字雙胞胎的概念也正延伸到工廠中，以便在制造任何東西之前對(duì)機(jī)器進(jìn)行模擬。過(guò)去，必須關(guān)閉生產(chǎn)線以準(zhǔn)備生產(chǎn)新產(chǎn)品，新技術(shù)可以避免停機(jī)。來(lái)自真實(shí)世界的成品和制造工廠的數(shù)據(jù)可以被輸入到數(shù)字雙胞胎中，以調(diào)整設(shè)計(jì)和提高性能。
然而，行業(yè)分析師表示，普遍采用依然存在限制。雖然數(shù)字雙胞胎對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)和設(shè)計(jì)昂貴產(chǎn)品很有吸引力，但由于它們配置和使用來(lái)自不同供應(yīng)商的設(shè)備，制造這些設(shè)備的技術(shù)難度可能會(huì)更大。
供應(yīng)鏈追蹤
隨著硬件成本的下降和計(jì)算能力的提高，從卡車到輪船、從火車到倉(cāng)庫(kù)以及最終生產(chǎn)線，供應(yīng)商追蹤產(chǎn)品正變得越來(lái)越復(fù)雜。聯(lián)網(wǎng)貨運(yùn)和物流系統(tǒng)可用于追蹤船只或卡車，但是傳感器現(xiàn)在可以放在單獨(dú)的貨物上。運(yùn)輸車輛和最終目的地工廠內(nèi)的獨(dú)立傳感器可以檢測(cè)貨物的移動(dòng)情況。
這些傳感器的數(shù)據(jù)被計(jì)算機(jī)收集和處理，顯示出貨物的位置，以及在運(yùn)輸過(guò)程中影響貨物的其他因素。技術(shù)公司英特爾的工業(yè)解決方案集團(tuán)總經(jīng)理斯科特·歐文森（Scott Overson）表示：“這些貨物也許對(duì)溫度敏感，存在濕度、振動(dòng)限制，或者不能被傾斜。所有這些參數(shù)都可以被測(cè)量、報(bào)告和分析。”
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