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工业4.0的五大趋势勾勒未来“柔性”工厂

发布日期:2021-04-19 来源:机器人大讲堂作者:网络
 未来的工厂是什么样子?或许一千个人眼里会有一千个哈姆雷特。但是,在所有答案里,至少会有一个共同点,那就是未来工厂必定是能够按需生产、实现大规模个性化定制的“柔性”工厂,这也是2013年德国提出工业4.0的主要目标之一。

  现在,距离提出工业4.0已过去近八年的时间,工业4.0发展如何?又呈现了怎样的趋势?未来的“柔性”工厂是否已初见雏形?

  近日,MathWorks(全球知名的科学计算软件开发商)的工业自动化和机械领域行业经理Philipp Wallner先生接受了CONTROL ENGINEERING China的采访,就工业4.0的最新进展和趋势做了深入探讨。

  

  MathWorks工业自动化和机械领域行业经理

  Philipp Wallner先生

  ▍ 未来的工厂是“柔性”的

  提起MathWorks 公司,可能有的人还并不熟悉,但说到它的两个产品MATLAB和Simulink,很多人便恍然大悟。其实,这家专注于数学计算的软件公司已拥有用户超400万,用户遍布全球185个国家和地区,2019年销售额突破了10亿美元。

  Philipp Wallner先生在担任MathWorks工业自动化和机械领域行业经理之前,曾经在贝加莱工业自动化公司工作多年,对工业领域有深入的了解。

  Philipp Wallner一开场就向记者表示,未来的工厂必定是“柔性”工厂。其原因之一就是市场的驱动力,商品的个性化需求越来越高,使得工厂从大规模生产向大规模定制化生产转变,也就是柔性生产的需求就越来越强烈。另外,自主生产线的需求和产品迭代周期的缩短也驱使工厂走向柔性生产。

  当然,柔性生产并不是想实现就可以实现的,它给工厂带来前所未有的挑战,这使得工厂生产系统的复杂性逐渐增加,包括各个生产设备、模块的参数以及其它影响因素。另外,各个组件与部件之间的交互也在变多,导致工厂软件的复杂性变得很高。在这样的挑战下,就需要用建模仿真、AI和数字孪生等新兴IT技术解决这些复杂的问题,去处理参数调优、系统设计、运行系统的预测性维护等。

  所幸的是,目前的技术发展已经使得“柔性”工厂成为可能。Philipp Wallner先生认为,解决这些复杂问题所需要的三个重要生产要素已经具备:第一,越来越强劲的硬件,运行效能高的硬件才能让这些复杂的算法在现场环境下运行。第二,新的设计流程以及工具足以支撑开发、测试以及部署复杂的软件系统,或者包括那些AI算法的软件系统。第三点,越来越多的具有领域知识的工程师逐渐掌握数据分析和AI的技术,他们把领域知识和新的AI技术知识相融合,从而使工厂变得柔性化。

  ▍五大工业4.0发展趋势勾勒未来工厂

  那未来“柔性”工厂究竟会是什么样的呢?Philipp Wallner先生用了工业4.0最新的五大趋势来描绘。

  趋势一 ,AI项目的经济性优势日益凸显,将成为未来工厂常见应用

  以往AI多是在科研、学术领域内探讨,但现在AI已经被应用在具体的工业场景中,如预测性维护、健康监测、生产优化、基于视觉的质量检验等主流应用。包括MathWorks在内,很多公司开发了专门的AI工具软件和APP,用于设计、训练和部署这些AI算法,极大地减轻开发设计人员的负担,并取得了一定经济收益。

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