Peisajul procesului de producție trece printr-o transformare profundă, determinată, în primul rând, de adoptarea rapidă a automatizărilor industriale. De la liniile de asamblare tradiționale la fabricile puternic interconectate și bazate pe date, automatizarea revoluționează modul în care sunt fabricate produsele.
Există o serie de factori care accelerează adoptarea automatizării în producție, printre care:
- Creșterea eficienței și productivității: Automatizarea poate reduce semnificativ costurile cu forța de muncă, poate îmbunătăți viteza de producție și poate minimiza timpii de inactivitate.
- Îmbunătățirea calității și consecvenței: Sistemele automatizate pot asigura o calitate constantă a produselor, reducând defectele și operațiile de reprelucrare.
- Flexibilitate sporită: Tehnologiile moderne de automatizare permit producătorilor să se adapteze rapid la cerințele în schimbare ale pieței și la diversele variații ale produselor.
- Decizii bazate pe date: Automatizarea generează cantități mari de date care pot fi analizate pentru optimizarea proceselor, îmbunătățirea eficienței și identificarea problemelor potențiale.
- Lipsa forței de muncă: În multe regiuni, disponibilitatea forței de muncă calificate este limitată, făcând din automatizare o soluție viabilă.
Tehnologii emergente care modelează viitorul
La DigiKey, am urmărit îndeaproape impactul pe care diverse tehnologii l-au avut sau îl vor avea asupra viitorului producției. Robotica, inteligența artificială, internetul lucrurilor și realitatea augmentată deschid o nouă eră a producției.
Robotica
Sistemele robotice avansate pot efectua sarcini cu o precizie și o complexitate mai mari decât au fost vreodată. Roboții colaborativi (coboți), roboții mobili autonomi (AMR) și vehiculele cu ghidare automată (AGV) vor continua să crească în popularitate. AMR-urile oferă posibilitatea de a lucra în spații înguste în care substanțele chimice toxice și utilajele grele pot reprezenta un pericol pentru oameni. Utilizând senzori, viziune artificială și inteligență artificială, AMR-urile sunt capabile să navigheze prin împrejurimi cu precizie și complet independent de controlul uman. AGV-urile sunt o soluție excelentă pentru manipularea materialelor în depozite și instalații de distribuție. Acestea se deplasează pe trasee prestabilite prin programarea software-ului și utilizarea de senzori precum LiDAR. AGV-urile au fost create pentru a îndeplini sarcini precum mutarea paleților sau îndepărtarea gunoiului.
Coboții au apărut pe piață de ceva vreme. Sunt roboți proiectați să lucreze în prezența oamenilor. Aceștia se ocupă de sarcini ușoare și chiar periculoase pentru a degreva oamenii de sarcini mai complicate. Coboții sunt prevăzuți cu o serie de senzori pentru a detecta prezența oamenilor sau a obstacolelor. Utilizând scanere laser, coboții reduc viteza în zone prestabilite pentru a spori siguranța lucrătorului.
Inteligența artificială (AI)
AI a luat cu asalt întreaga lume și este utilizată pentru a optimiza procesele de producție, a prezice defecțiunile echipamentelor și a îmbunătăți controlul calității. Vedem cum AI este utilizată pentru a programa PLC-uri și roboți, pentru a face previziuni exacte privind programarea producției, plus multe altele.
În ultimii doi ani, tehnologia gemenilor digitali a devenit din ce în ce mai populară în fabrici. Gemenii digitali oferă producătorilor posibilitatea de a vizualiza cu exactitate întreaga lor hală într-un mediu simulat. Acest lucru oferă producătorilor șansa de a vedea felul în care modificările din programare ar afecta producția din lumea reală, reducând timpul ciclului de proiectare și testare și îmbunătățind rezult
atele. Adăugarea inteligenței artificiale poate spori acuratețea și realismul gemenilor digitali prin utilizarea viziunii computerizate, a învățării automate și a învățării profunde pentru a analiza datele provenite de la senzori, camere și alte surse.
De asemenea, AI poate genera modele 3D realiste ale obiectelor și mediilor fizice utilizând rețele generative adversariale (GAN) și alte tehnici. AI poate permite gemenilor digitali să execute simulări și scenarii pentru a optimiza performanța, eficiența și sustenabilitatea. De asemenea, AI poate ajuta gemenii digitali să învețe din propriile experiențe, să se adapteze la condițiile în schimbare și să ofere informații și recomandări bazate pe datele și rezultatele simulărilor.
Internetul Lucrurilor (IoT)
Dispozitivele conectate și senzorii permit monitorizarea în timp real a proceselor de producție, facilitând întreținerea predictivă și îmbunătățind eficiența generală. Proliferarea IoT a condus, de asemenea, la apariția unora dintre cele mai inovatoare tehnologii de senzori de pe piață. IoT continuă să stimuleze tehnologia senzorilor și conectivitatea pentru a obține, în cele din urmă, un produs final mai valoros.
Deși întreținerea predictivă există de mult timp, în ultimii ani, a crescut enorm nevoia de a colecta date din fiecare etapă a procesului de producție industrială. Fiecare pas din călătoria unui produs fabricat este analizat. Senzorii monitorizează vibrațiile, temperaturile, zgomotul, umiditatea și multe altele într-un efort de a reduce risipa și pierderile prin asigurarea că o linie de producție funcționează la eficiență maximă.
Sistemele de monitorizare a stării mașinii anunță când un rulment sau un motor ajunge la sfârșitul ciclului său de viață. Au dispărut zilele în care se trimitea un tehnician în fabrică pentru a efectua întreținerea de rutină programată a unui motor doar pentru că așa era prevăzut în calendar. Având abilitatea de a monitoriza fiecare detaliu al performanței motorului, acum știm exact când acesta se va defecta și când ar trebui să comandăm înlocuirea lui. Acest lucru înseamnă mai puține situații de oprire a liniei de producție sau de reducere a capacității acesteia, minimizând, astfel, pierderile în ceea ce privește randamentul fabricii.
Realitatea augmentată (AR)
AR, una dintre tehnologiile imersive cu cea mai rapidă creștere, poate oferi lucrătorilor informații și instrucțiuni în timp real, îmbunătățind productivitatea și reducând erorile. Anul trecut, am participat la o expoziție unde am văzut un electrician folosind AR pentru a diagnostica o problemă la un tablou și a efectua reparația. AR a furnizat electricianului un proces etapizat și i-a permis să repună panoul în funcțiune într-un timp foarte scurt. Tehnologia imersivă precum realitatea virtuală (VR) poate fi utilizată și în alte moduri, cum ar fi instruirea angajaților în ceea ce privește operațiunile din fabrică și aptitudinile tehnice legate de întreținere. Acest lucru contribuie la reducerea timpului necesar obținerii competențelor și la transferul unui nivel ridicat de abilități tehnice, informații despre fabrică și o bună conștientizare a situației.
Aplicarea tehnologiilor emergente: Exemple din lumea reală
În noul sezon al seriei noastre video Factory Tomorrow (Fabrica de mâine), DigiKey a colaborat cu producători de talie mondială, precum Siemens și Banner Engineering, pentru a explora produsele și tehnologiile care modelează fabrica de astăzi, mutând-o în viitor.
Am vizitat Siemens la LIFT Technologies din Detroit, Michigan, unde am văzut, pe viu, aplicații ale tehnologiei Digital Twin (Geamăn digital) utilizate pentru a eficientiza procesul de fabricație. Cu ajutorul simulării și analizei în timp real, am putut vedea cum transformarea digitală a procesului de fabricație permite producătorilor să creeze o nouă eficiență care să crească producția, reducând, totodată, erorile și risipa.
Am vizitat apoi sediul Banner Engineering din Minneapolis, Minnesota, unde am aflat mai multe despre progresul IIoT (Internetul Industrial al Lucrurilor) și despre rolul pe care îl joacă în comunicația la nivelul fabricii. La Banner Engineering, am putut vedea cum activarea comunicației între mașini îmbunătățește eficiența generală și crește longevitatea activelor mecanice, protejând investițiile producătorilor. Banner Engineering continuă să creeze soluții ieșite din comun și ușor de utilizat, ce pot fi conectate imediat (plug-and-play), ceea ce face ca adoptarea acestora de către clienți să fie chiar mai ușoară decât au fost vreodată.
Automatizarea fabricii – un proces în plină expansiune
Explorând tehnologiile care modelează fabrica automatizată de mâine, este evident că peisajul producției trece printr-o schimbare seismică. Automatizările industriale, alimentate de progresele în robotică, AI, IoT și AR, sunt pe cale să redefinească modul în care sunt fabricate produsele. Deși există provocări precum investiția inițială și schimbarea locurilor de muncă, beneficiile pe termen lung, inclusiv creșterea eficienței, îmbunătățirea calității și a flexibilității, fac din automatizare o alegere convingătoare pentru producătorii care doresc să rămână competitivi pe piața globală.
După cum demonstrează parteneriatele noastre cu Siemens și Banner Engineering, viitorul producției este caracterizat de o convergență a tehnologiei și a inovării. Gemenii digitali și IIoT transformă parcul industrial, permițând producătorilor să optimizeze procesele, să reducă costurile și să îmbunătățească calitatea produselor. Prin adoptarea acestor tehnologii, companiile pot descoperi noi oportunități, își pot îmbunătăți rezultatele și se pot poziționa pentru o creștere sustenabilă în era fabricii automatizate.
La DigiKey, înțelegem importanța de a avea la dispoziție produsele potrivite pentru a permite automatizarea și inovarea. Produsele noastre sunt gata de livrare oriunde în lume. Încercăm să ușurăm activitatea clienților noștri, un aspect extrem de important pentru echipa DigiKey. Pentru mai multe informații despre automatizare, resurse și produse, vizitați: www.digikey.com/automation.
Autor: Eric J. Halvorson,
Senior Marketing Technology Manager, Automation & Control,
DigiKey
DigiKey | https://www.digikey.ro
