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推动工业4.0的未来科技

2019年03月04日 15:49:44来源: 战略前沿技术 作者:Klaus Helmrich 关键词:工业4.0
  能够自动检测何时需求备件的机器;能够在运转期间自行监测质量,节省查看费用的出产体系;能够自动辨认、移动组件的机器人……这些想象中的图景正逐渐成为工业出产中的实际。

  得益于人工智能(AI)、边缘核算等未来科技,上述图景才得以实现。这些科技拓荒了新式商业模式与出产潜力,因而为离散型及加工型工业供给了巨大机会。正因如此,科技在确保工业企业在未来保有竞争力方面扮演着不可或缺的人物。

  数据是新科技的基础

  未来的科技将建立在数据可用性之上。得益于工业数字化转型,这些可用数据正在大幅添加。相似于西门子数字化企业业务组合这样的数字化解决方案已能反映出工业出产的每一步——从产品设计到出产,再到运用——都是使用“数字孪生”技术在虚拟状态下进行的。

  更重要的是,这些出产过程之间的数字化链接也更加紧密、通透,从而产生了很多数据池。现在,未来科技能够通过全新的方式剖析、使用这些数据池。

  人工智能的比如清晰阐释了上述意义。人工智能本身并不是一项新科技。例如,西门子早在20世纪90年代就曾在钢铁厂安装过神经网络。但尔后,该技术又取得了巨大进步。

  核算机能力已多次翻倍;算法也已越变越好;工厂厂房中的硬件设施表现也在改进。别的,数据传输速度大幅添加,而这意味着咱们能够比以往更快、更全面地搜集、剖析那些日积月累的可用数据,数据剖析也在变得日益杂乱。

  为此,咱们需求像MindSphere(西门子推出的根据云的开放式物联网操作体系)这样的平台。

  让工业职业为未来科技做好预备

  在相似上述平台中,用户不仅能够搜集、查看数据——他们还能够使用人工智能算法对数据进行剖析,从而在此基础上提高出产流程的功率。

  例如,西门子安贝格工厂选用的人工智能算法使用来自铣床的数据判别机器主轴何时到达使用寿命需求替换。这能够使非计划停机时刻降至最低,让每台机器每年节省10000欧元的成本。

  人工智能无需专门在物联网云平台中运转。得益于更高功率的核算机以及更高性能的硬件,它已更加能够在厂房中运转——换句话说,能够在机器上运转。

  该科技被称作边缘核算。它具有如下长处:智能使用程序可当场运转,传输路径短,几乎能够实时处理数据。别的,与操作相关的数据仍在本地遭到维护——若想更新人工智能使用程序,只需衔接云平台即可。

  例如,西门子安贝格工厂现已使用了边缘核算技术,将其用于电路板的质量监控。人工智能算法能够从出产数据中判别出哪些电路板或许存在缺点,咱们只需用X射线对这些已辨认组件做进一步查看,就能够判别究竟哪些电路板确实存在缺点。这使得查看成本降低了约30%。

  人工智能还为自动处理体系拓荒了全新的或许性。在此仅举一例:曩昔,人们有必要花费很多时刻练习机器人操作已知物体,精准每个动作并对其进行具体编程。

  但人工智能使得处理体系能够辨认已知乃至未知物体,为其核算最佳抓取点。这一功能可使用于汽车等杂乱产品的全自动装配线——这些装配线对灵敏度要求极高。为此,机器人还有必要能够精准定位、移动不同组件。

  这些未来科技现已成为实际,但它们仍有巨大潜力,能够让出产变得更牢靠、更有效,更重要的是,变得更灵敏。只有这样,咱们才干满意日益增长的小量定制产品需求,乃至满意最小批量需求——更重要的是,咱们要做得快、做得好,还要有吸引人的价格。

  未来的成功需求多方面一起作用

  在这一背景下,有一点十分重要——未来科技永久需求新的研讨、开发途径。只有当各个规模、各个职业的企业在相等的基础上协同尽力,这些科技才干被成功使用。

  这里的关键在于:要将数字专业知识与工业专业知识结合起来。几十年来,一些特定部分现已对其工业使用有了深入了解,而这种了解关于在工业环境中使用数字解决方案、人工智能、边缘核算以及自主处理体系是不可或缺的。更重要的是,这一杂乱问题需求商业、科学以及政府部分的多方尽力。

  政府有必要为研讨、基础设施、IT安全以及教育供给动力能够从政府方面获得和谐的、跨国界的正确监管动力十分必要。在此,有四方面至关重要:

  1.咱们需求一个有利于创新的生态体系——这需求通过支撑与使用相关的研讨、投资才干实现。这是未来科技敏捷转为可用产品的仅有方法。

  2.区域规模的IT基础架构与快速互联网访问是基本要求。工业4.0不仅需求更多带宽,还需求极快的传输时刻以及最大的可用性。这关于未来工业是缺一不可的。举例来说,如果一个中型或小型公司所在区域没有满足的互联网接入,它如何能进入数字化未来?这正是需求政府有所行动的当地。

  3.IT安全对工业4.0的成功至关重要。别的,数字化与网络安全的发展也有必要齐头并进。正因如此,今年年初,西门子与部分合作伙伴签署了关于网络安全的《信赖宪章》,目的在于为当时的网络安全建立最低标准。目前,该《信赖宪章》已得到16家公司、组织的支撑。

  4.各级教育有必要从头定位以习惯新式数字发展。IT、软件、编程、通信技术、IT安全以及数据剖析等方面的技术扩展关于未来工业使用必不可少。而这些改动绝不会在一夜之间完结。咱们需求带领现在乃至未来的员工与咱们一道踏上这条未来之路。只有这样,咱们才干够充分使用这些未来科技所供给的巨大机遇。

  未来科技有必要服务于社会方针

  在上述一切问题中,咱们绝不能孤登时看待科技。它有必要对企业的经济成功有所贡献,还应当服务于社会方针——那就是改进人类生活。

  归根到底,人类才是至始至终的重视焦点。人工智能、边缘核算等新科技能够让人们的工作不再简单出错,并为创造性任务供给更多空间。但是,与人们口口声声的定见不同,咱们以为科技不会取代人类。相反,这些科技仅仅为了让咱们坚持成功优势,从而加固咱们的业务地址,尤其是在B2B领域。
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