行业4.0 - 制造业的下一个大趋势

发布于2019年9月11日

自动化和数字化是跨行业的日益增长的趋势,包括制造。工业革命产业4.0,也被称为智能工厂,是制造业的数字化的即将到来的阶段,机器将互相交互并进行独立决策。这将使公司能够提高生产力并采取竞争对手的竞争。新技术是否会找到应对者,或者不依赖于长期的可持续性,并且有效地转化为更高的收入,更低的成本和增加的生产力。

今天,每个制造公司的运作方式不同,但他们都面临共同挑战 - 三件事中的权衡:成本,质量和速度。这是行业4.0在同一地板上采用不同技术的地方。它为厂商提供了控制整个过程,从生产到物流到最终交付产品,实时监控,预测性维护和质量控制。

这个工业革命的新阶段有可能帮助制造企业克服各种生产挑战,降低运营成本,并增加整体销售收入。工业4.0带来了控制系统,可以监控工厂的物理流程,并在很少的人工干预下做出分散的决策。

Aranca确定了新阶段的一些快速捕捉的技术趋势:

  • 物联网改造制造业
    物联网是工业4.0的核心组件之一。它促进了现有互联网结构中设备之间的相互通信,以实现各种目标,包括预测性维护、成本降低、更高的产品质量,以及更快、更明智的决策。
    物联网是制造业的领先创新。2016年,制造业务支出1780亿美元,其中1025亿美元用于物联网。麦肯锡估计,到2025年,物联网行业每年将产生1.2-3.7万亿美元的经济价值。
    Flowserve、ABB、日立、Gehring、空客和波音等几家制造企业正在实施物联网解决方案。

    例子:
    在2019年,霍尼韦尔福尔斯双方签署了一项合资协议,以提供物联网解决方案,帮助客户增加产量,最大限度地减少计划外停机,最大限度地降低安全风险,并改善供应链战略。波音正在积极实施物联网技术,以提高整个工厂和供应链的效率。
    格林是在早期阶段接受物联网的少数公司之一。该公司为客户提供有关其机器在下订单之前如何工作的现场信息。这可确保客户的要求满足精度和效率。

  • 大数据分析是工业技术发展的一个重要方面
    我们生活在这样一个时代,世界各地的数字技术每天产生数十亿gb的数据。大数据分析已成为制造业的重要工具,预计2019-24预测期内的复合年增长率将超过30.9%。
    许多制造商已经已经使用大数据与其他技术(如机器学习和人工智能)识别模式,测量影响和预测结果。它可用于获得竞争优势并做出明智的决策。

    例子:
    GE Power的涡轮机和发电机供应30%的世界电力。该公司开发了一个平台,Predix。它是一种软件系统,可以从连接到云的机器或测试设备分析几乎任何数据流,并为工业资产和过程提供预测分析。为了测试Predix的性能,GE功率更新了其HVAC单元之一,然后将从该单元获得的数据与来自其他未更新的HVAC单元进行比较。统计数据显示,在软件预测系统上建立的工厂的能量消耗降低了50%,导致每年节省100万美元。

  • 增材制造的崛起
    增材制造也被称为3D打印,通过促进快速原型制作、定制产品创建和降低复杂性,有助于节省时间和成本。3D打印已经从原型设计发展到最终产品的交付。然而,它不太可能在短期内取代传统的制造工艺。增材制造市场预计将从2017年的10亿美元扩大到2027年的93亿美元,复合年增长率为24%。汽车、航天和医疗保健是增材制造的主要贡献者。

    例子:
    2016年,通用电气投资3900万美元在匹兹堡开设了一家新工厂,用于开发和实施增材制造应用。该工厂目前正在建设中,将配备软件分析,以提高增材制造的能力和使用,并促进材料科学和评估技术的进步。

  • 集成AR和VR实现生产性协同作用
    虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术已经出现了一段时间。由于制造成本高和技术限制,这一领域的增长仍然缓慢。然而,随着计算能力和互联互通的增强、5G技术的引入以及企业对工业4.0的拥抱,各个行业对这些技术的需求都在激增。
    到2025年,AR和VR市场预计将从2017年的113.5亿美元增至5714.2亿美元,复合年增长率为63.3%。消费品、制造业和零售业是这个市场的关键增长部分。2017年,在过程和离散制造中用于增强现实和VR的支出估计约占总支出的16%。在制造业,这些技术被用于诸如人-机器人协作、培训、维护-装配-维修、产品检查和建筑监控等领域。

    例子:
    通用汽车(GM)已经在生产过程中实施了VR。这有助于工程师修改、查看和评估大量的变量,从而提高效率。
    2016年底,三菱电气创建了一种维护和评估系统,使用3D智能眼镜。这些眼镜帮助技术人员查看玻璃屏上的清单,进一步指导他们需要检查的组件,并在完成每个步骤后口头填写检查报告。
    商用飞机制造商空中客车公司(Airbus)正致力于将VR/AR/MR技术引入全息应用领域。

  • 随着数字化转型的串联生长的网络安全的重要性
    工业4.0需要与智能设备和网络进行超连接。在整个制造过程中,数以亿计的设备被连接在一起。数字连接的增加也增加了网络攻击的威胁。根据McAfee的分析,该行业与网络犯罪相关的损失已超过4000亿美元,高于2016年的2500亿美元。为了降低网络威胁的风险,企业正在投资网络安全解决方案。到2023年,工业网络安全市场预计将从2017年的138.9亿美元增至227.9亿美元,复合年增长率为8.6%。

虽然这些趋势增强了行业4.0的增长,但其跨行业的实施仍处于新生的阶段。大约70%的公司处于启动水平或无法超越审判阶段。阻碍增长的一些因素是高采用成本,环境限制以及员工的维护和培训,以处理和操作自动化系统。但是,考虑到提供的福利,工业4.0预计将在长期被广泛接受和实施。

概要:工业革命行业4.0,也被称为智能工厂,是制造业数字化的下一阶段,机器将互相交互并进行独立决策。它包括多种技术,例如IOT,大数据和添加剂制造,一起使用,用于跨机器收集和评估数据。这将加速流程;使它们更加高效灵活,导致生产更高的产品以较低的成本。