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可以预见,未来的制造过程几乎不需要人为干预。但对大多数制造商来说,未来依然遥远。
尽管一些较新的工厂高度自动化,但要使其完全数字化,整个制造过程还有很长的路要走。
未来20年工业4.0的成熟首先需要基本的数字化。之后,这种数字化可以转化为预测性维护和真正的预测性智能。
在工业物联网的影响下,制造工艺将发生怎样的变化?未来会是什么样子?发展过程中有哪些障碍?
大型资本品已经发微信营销加人技巧展成为一种“每小时”的商业模式,可以保证正常的运营时间。如今,每小时(或基于性能的)功率在制造业中相当普遍,特别是在半导体、航空航天和国防等关键任务领域。
这一想法可以追溯到20世纪60年代,当时通用电气(ge-a)、劳斯莱斯(Rolls-Royce)和普惠公司(Pratt&Whitney)等喷气发动机制造商开始向客户销售“启动使用寿命”,而不是一次性的发动机销售。驾驶时间促使发动机制造商专注于高利润的维护和数字平台。如今,通用电气鼓励追踪其引擎的每一个细节,因为只有当引擎正常工作时,才能获得报酬。
虽然正常运行时间是有保证的,但机器的所有者有责任优化其使用(就像购买喷气式发动机的航空公司仍然需要充分利用这些发动机一样)。
车间里通常会有一些旧机器,在未来几十年里将继续用于制造业。除了巨大的成本,传感器跟踪温度和振动,而不是一般的机器考虑。
当摩托车巨头哈雷(Harley)的制造厂被iiot传感器翻新时,该公司总经理迈克费舍尔(Mike Fisher)表示,传感器“使设备更加复杂,而且也非常复杂。但随着复杂性的出现,机会也随之出现。”
简而言之,操作技术(或OT)与传统it类似,但它是为以前未涉及的领域定制的。在典型的it堆栈(包括台式机、笔记本电脑、与知识工作和专有数据的连接)中,OT管理直接控制或监视物理设备。
如今,大多数工业机器的“大脑”都在可编程逻辑控制器(PLC)中,它们是增强型计算机。西门子、abb、施耐德和罗克韦尔自动化等工业巨头都提供价格昂贵的可编程逻辑控制器,但对于较小的制造商来说,这些可能不必要的昂贵。
这为像Oden technologies这样的初创公司提供了一个机会,他们可以将现成的计算硬件直接插入大多数机器,或者与现有的可编程逻辑控制器集成。这反过来又使中小企业能够更加精简,并实时分析其效率。
随着数字化的普及,下一波技术效率的提高将是预测分析。每个输送机和机器人执行机构将配备一个传感器,但并非所有传感器在所有工厂功能中都具有相同的值。
有成本意识的工厂主将认识到,高精度的传感器将提供比不必要的物联网更高的投资回报。
a16z公司的彼得·莱文(Peter Levine)正在起草人工智能和智能硬件方面的创新方案,预计将结束AV、无人机和高级物联网对象的云计算。
在不久的将来,人工智能和硬件的进步将使我们所知的物联网几乎独立于集中式云。
这一点很重要,因为从短期来看,这意味着农村工厂不需要发送10000条机器信息就可以传送诸如“我很好”之类的琐事,这需要昂贵的宽带和计算成本。相反,它们可以向中心服务器发送异常,并主要处理本地决策。
此外,云计算延迟在制造业中也存在严重缺陷。连接工厂等关键任务系统无法承受向远程云数据库发送数据包的延迟。
从长期来看,边缘计算为独立工厂奠定了基础。支持edge的AI软件将成为工厂机器独立决策的基础设施。iiot的一个悖论是,工厂承担着巨大的下行风险,但几乎没有投资保护:28%的制造商在最近的一项调查中表示,他们看到了过去一年因网络安全攻击造成的收入损失,但只有30%的高管表示会增加it支出。
网络攻击对重工业是毁灭性的,它会破坏网络物理系统。WannaCry的勒索软件攻击导致雷诺-日产在欧洲停产。2014年,仅一次复杂的网络攻击后,高炉因停电无法关闭,德国钢厂遭受严重破坏。
关键基础设施是不断增长的网络安全需求的一部分,许多初创公司如Bayshore networks正在提供物联网网关(桥接传感器的不同协议),以允许跨多个垂直行业的制造商监控其iiot网络。其他基于网关的安全公司如xage甚至使用区块链防篡改账本来确保工业传感器能够安全地共享数据。
根据最近的一项调查,28%的制造商表示,由于网络安全攻击,他们的收入在过去一年中减少了。但只有30%的高管表示会增加it支出。
类似地,添加连接的物联网对象和工业控制系统(ICS)传感器也在端点上造成了新的漏洞。
为了解决这个问题,mocana和Rubicon实验室等公司正在开发IP和设备级的安全通信产品。
安全管理ICs和iiot系统将继续是该领域的一个关键投资领域,特别是在证明黑客攻击后的ot漏洞方面。
作为工业数字化的两个代表,通用电气选择暂时退出数字化业务,而德国西门子则在增加代码。”西门子和通用,谁代表了工业的未来?”自从工业数字化竞争开始,工业界就经常提出这样的问题。
西门子数字工业集团的收入每年以两位数的速度增长,仅次于医疗业务集团。在2017财年,西门子的数字产业业务在全球拥有78000名员工,收入约140亿欧元,利润率约为16%。在新的公司架构下,数字产业业务得以保留,成为三大运营公司之一。