9 tööstusega seotud Interneti-tehnoloogia suundumusi 4.0 Ajastu
Kordustrükk Hiina Gongkongist 14. detsembril 2015:
Boston Consulting Group avaldas aruande, mis tutvustas üheksat tehnoloogiatrendi Industry 4 ajastul.0 ning uuris nende võimalikku tehnilist ja majanduslikku kasu. Neid üheksat tehnoloogilist edusammu on rakendatud tootmises ja tööstus 4.0 tulekuga muudavad need tootmisviisi: sõltumatud ja optimeeritud rakud integreeritakse täielikult automatiseeritud tootmisprotsessidesse, muutes tarnijate vahelisi suhteid, tootjad ja kliendid. Traditsioonilised suhted on muutnud ka inimeste ja masinate vahelisi suhteid.
1. Suurandmed ja analüüs
Tööstusarvutite suurandmete{{0}}põhine analüüsimudel on alles hiljuti ilmunud massiliselt ülemaailmsesse töötlevasse tööstusse. Selle eelised seisnevad võimaluses optimeerida toodete kvaliteeti, säästa energiat ja parandada seadmete teenuseid. Tööstus 4.0 kontekstis hinnatakse põhjalikult erinevatest allikatest (nt arendussüsteemid, tootmissüsteemid, ettevõtte- ja kliendihaldussüsteemid) pärinevaid andmeid, mis teeb sellest reaalajas otsustamise-toetuse{4}}standardi. Näiteks Saksa pooljuhtide tootja Infineon on võtnud kasutusele üksikute kiipide korrelatsioonimeetodi, mis aitab tuvastada vigaseid kiipe, et parandada tootmiskvaliteeti.
2. Autonoomsed robotid
Paljude tööstusharude tootjad on pikka aega kasutanud roboteid keerukate tööde tegemiseks, kuid robotid arenevad pidevalt ja neid saab kasutada isegi suuremates kommunaalettevõtetes. Nad muutuvad autonoomsemaks, paindlikumaks ja koostöövalmimaks. Lõppkokkuvõttes töötavad nad inimestega kõrvuti ja inimesed õpivad neilt. Need robotid maksavad vähem ja neil on laiem valik rakendusi kui varem tootmises kasutatud robotid.
Paljudes tööstusharudes on roboteid pikka aega kasutatud keerukate ülesannete täitmiseks ja need arenevad endiselt. Nad muutuvad autonoomsemaks ja paindlikumaks ning lõpuks õpivad inimestega suhtlema, nendega turvaliselt töötama ja neilt õppima. Need robotid on odavamad ja kasulikumad ning suudavad täita keerukamaid rolle.
Näiteks Gujia Home Furnishing kasutab juba Euroopa tootjate masinaid ja seadmeid. Robotid on omavahel ühendatud, et nad saaksid koos töötada ja oma tegevusi automaatselt kohandada, et need sobiksid järgmise lõpetamata tootesarjaga. Tipptasemel{0}}andurid ja juhtseadmed tagavad tiheda koostöö inimestega. Samuti on tööstusrobootika tarnija ABB turule toonud kahe-relvaga roboti, mis kannab nime "mais", mis on spetsiaalselt loodud toodete (nt tarbeelektroonika) koostamiseks inimestega. Arvutinägemise tehnoloogia rakendamine tagab turvalise interaktsiooni ja osade tuvastamise.
3. Simulatsioon
Insenerifaasis kasutati materjalide ja toodete 3D-simulatsiooni, kuid edaspidi hakatakse simulatsiooni laiemalt kasutama tehase töös. Simulatsioonid kasutavad reaalajas{1}}andmeid, et peegeldada tegelikku maailma virtuaalmudelites, sealhulgas masinad, tooted, inimesed ja palju muud, võimaldades operaatoritel virtuaalset modelleerimist testida ja optimeerida. Näiteks Siemens on välja töötanud virtuaalsed masinad, mida saab simuleerida, vähendades töötlusprotsesse 80 protsenti.
4. Horisontaalne ja vertikaalne süsteemiintegratsioon
Praegu pole enamik IT-süsteeme täielikult integreeritud, side ettevõtete, tarnijate ja klientide vahel pole tihe ning funktsioonid ettevõttest töökojani puuduvad täielikult. Isegi inseneritööl endal, alates tootest kuni tehase automatiseerimiseni, puudub täielik integratsioon. Tööstus 4.0 tulekuga on ettevõtete ja osakondade vahel suurem sidusus ning andmeintegratsioonivõrkude arendamine võimaldab väärtusahela tõelist automatiseerimist.
Näiteks on Dassault Systèmes ja pilveteenuse pakkuja BoostAeroSpace teinud koostööd, et luua Euroopa lennundus- ja kaitsetööstuse koostööplatvorm AirDesign. Platvormi saab kasutada tööruumi kujundamise ja valmistamise koostöötöökojana või privaatse pilveteenusena. See vastutab mitme osapoole vahelise toote- ja tootmisandmete vahetuse haldamise keeruka ülesande eest.
5. Asjade Internet
Tänapäeval on ainult mõned andurite ja seadmete tootjad, mis kasutavad võrku ühendatud ja sisseehitatud andmetöötlust, sageli vertikaalses püramiidis, mis on siiski veidi eemal üldise juhtimissüsteemi intelligentsuse ja automatiseerimise tasemest. IoT tööstuse kasvades ühendatakse rohkem seadmeid ja veelgi rohkem lõpetamata tooteid, kasutades standardtehnoloogiaid, mis suudavad kohapeal suhelda ja pakkuda reaalajas{0}}vastuseid.
Ajami- ja juhtimissüsteemide tarnija Bosch Rexroth on loonud pool{0}}automaatse ventiilide tootmisüksuse, mis suudab tootmisprotsessi detsentraliseeritult analüüsida. Tooted identifitseeritakse raadiosageduslike identifitseerimiskoodide järgi ning tööjaamad suudavad "teada" tootmisetappe, mida iga toode peab sooritama, et konkreetseid toiminguid õigel ajal teha.
6. Võrgu turvalisus
Paljud ettevõtted toetuvad endiselt ühendamata või võrguühenduseta haldus- ja tootmissüsteemidele ning Industry 4.0 ajastul on ühenduvus suurenenud ja küberjulgeolekuohud on järsult suurenenud. Kuid võib usaldada kogu uut raamistikku, kus tööstusseadmete tarnijad ühendavad jõud, et teha koostööd ja omandada küberturvalisuse ettevõtteid.
Seitse, pilvandmetöötlus
Tööstuse 4 ajastul.0 on andmete jagamine saitide ja ettevõtete vahel vajalikum ning samal ajal suureneb pilvetehnoloogia jõudlus ning reageerimine on võimalik vaid millisekunditega. Tulemuseks on see, et seadmete andmed salvestatakse pilve, tootmissüsteemid suudavad pakkuda rohkem andmepõhiseid-teenuseid ning paljud tööstuslikud jälgimis- ja juhtimistöötlused suunatakse samuti pilve.
8. Lisandite tootmine
Ettevõtted võtavad juba kasutusele lisatootmise, näiteks üksikute komponentide 3D-printimise. Tööstusse 4 jõudes.0 hakatakse seda lisaainetega tootmismeetodit laialdasemalt kasutama väikesemahuliste kohandatud toodete-tootmisel, mis võib viia mitmesuguste keerukate ja kergete kujunditeni. Suure jõudlusega-ja detsentraliseeritud lisandite tootmissüsteem vähendab transpordikaugusi ja laoseisu. Näiteks lennufirmad on kasutanud uutes konstruktsioonides lisatootmisprotsesse nii lennuki kaalu kui ka tooraine, näiteks titaani, maksumuse vähendamiseks.
9. Liitreaalsus
Liitreaalsus toetab erinevaid teenuseid, näiteks saate laost osi valida ja mobiilseadmete kaudu remonditellimusi saata. Need süsteemid on praegu lapsekingades ja ettevõtted hakkavad tulevikus liitreaalsust laialdasemalt kasutama, et pakkuda töötajatele{0}}reaalajas teavet ning täiustada otsuste langetamist{1}} ja tööprotseduure. See süsteem on juba turule tulnud Google Glassi näol, kus töötajad saavad virtuaalreaalsuse prillide kaudu näha tegelikke stseene.
Teine rakendus STK-dele on virtuaalne koolitus. Siemens on välja töötanud virtuaalse tehase operaatori koolitusmooduli, mis kasutab liitreaalsuse prille, et luua 3D-keskkond, mis põhineb hädaolukordadega tegelevate tehase töötajate andmetel.
