Wir stehen erst kurz vor Industrie 4.0 - und alle neuen industriellen Revolutionen werden durch Innovationen in den Bereichen Automatisierung, KI und industrielles Internet der Dinge IIoT vorangetrieben. Die Funktionsweise von Fabriken wird sich in den nächsten Jahren sicherlich dramatisch ändern.
Hier sind nur einige der Technologien, die den Weg für intelligentere Fabriken ebnen, sowie Beispiele für Fabriken und Lagerhäuser, die bereits mit der Implementierung einiger dieser innovativen Innovationen begonnen haben.
1. Die Audi Smart Factory: Die Modellfabrik der Zukunft
Audi war 2017 der Konkurrenz voraus, als sie ihre bekannt gaben Smart Factory . Die Fabrik implementiert eine Reihe neuer Fertigungstechnologien, die in vielen Branchen bald verbreitet sein werden.
Zu diesen Technologien gehören VR-Headsets für den Entwurfsprozess, 3D-Drucker für die Herstellung von Teilen und Drohnen für den Transport. Es wurde vorgeschlagen, dass die neuen Prozesse die Produktivität durch verbessern. 20%.
2. NASA-Roboterhandschuh: Tragbare Technologie für Arbeiter
2016 General Motors kündigte an, dass sie einen von der NASA entworfenen Roboterhandschuh für ihre Fabrikarbeiter verwenden würden. Der Handschuh basiert auf einem Design, das für die Verwendung auf der Internationalen Raumstation entwickelt wurde.
Die Vorteile des Handschuhs sind vielfältig. Ein Hauptvorteil ist die geringere Belastung der eigenen Arme der Arbeiter. Außerdem können die Arbeiter schwere Gegenstände besser greifen und heben. Während Roboterarbeiter immer häufiger werden, bleibt das, was menschliche Arbeiter bleibenwahrscheinlich Robotergeräte wie diese Handschuhe tragen, um ihre Arbeit in Zukunft zu unterstützen.
3. Bevorzugte Netzwerke AI: Erstellen von Denkmaschinen
Anfang dieses Monats innovativ japanisches Start-up Bevorzugte Netzwerke erhielt eine Finanzierung in Höhe von 2 Milliarden US-Dollar. Das Unternehmen, das bisher am besten für seine Kunstfärbungs-App bekannt war, widmet sich nun der Anwendung von Deep Learning in der Fertigungsindustrie.
Das Start-up ist mit zwei der größten Hersteller von Industrierobotern verbunden - Toyota und Fanuc Corp. Während das Programmieren von Industriemaschinen für bestimmte Aufgaben für einen Codierer einige Tage dauern kann, können sie sich durch tiefes Lernen viel schneller selbst beibringenund effektiv.
4. SecondHands: Menschen helfen, Robotern zu helfen
SecondHands ist ein Roboter, der genau das tut, was sein Name andeutet - er bietet menschlichen Arbeitern ein zweites Paar Hände, wenn er andere Roboter wartet. Er ist Teil des Horizont 2020 Programm, eine europäische Initiative, die darauf abzielt, die Entwicklung der Technologie voranzutreiben und gleichzeitig menschliche Arbeitsplätze zu schaffen.
SecondHands kann mithilfe der Aktionserkennung und der 3D-Posenschätzung ohne Aufforderung Hilfe leisten. Es kann nicht nur beim Übergeben von Werkzeugen helfen, sondern bietet auch hilfreiche Ratschläge zur Vorgehensweise.
5. Dex-Net: Erstellen von Super Dextrous Robots
Erstellt von Professor Ken Goldberg und seinem Studenten Jeff Mahler von der UC Berkeley Dex-Net ist eine Software, mit der Roboter komplexe Formen schnell erkennen und organisieren können. Die zum Testen der Software verwendeten Roboter Goldberg und Mahler verfügten über zwei Arme und einen 3D-Sensor.
Dank der Software konnte der Roboter Objekte, über die er keine Vorkenntnisse hatte, geschickt handhaben und in Rekordgeschwindigkeit sortieren. Eine solche Software kann zu einer massiven Produktivitätssteigerung führen, wenn sie in industrielle Fertigungssysteme integriert wird.
6. Das Ocado-Lagerhaus: Von Robotern besetzt
Die Ocado Warehouse könnte sehr gut ein Fenster zu Lagern der Zukunft sein. Das automatisierte Lager wird von einem Team von Robotern besetzt, die Produktkisten leeren, transportieren und ersetzen.
Die autonomen Roboter können bei Bedarf an Ladestationen aufgeladen werden. Sobald die Roboter Produkte ausgewählt und zu einer Kommissionierstation transportiert haben, werden die Produkte für den Versand durch andere Roboter und menschliche Arbeiter vorbereitet.
7. Vollautomatisches Lager von JD.com: Ein weiterer Blick in die Zukunft
Erst letztes Jahr chinesischer Online-Shopping-Riese JD.com enthüllte sein vollautomatisches Lager mit Robotern. Das überproduktive Lager kann bis zu 9.000 Bestellungen in einer Stunde bearbeiten.
Die im Lager implementierte Technologie umfasst hochauflösende Bildscanner und selbstfahrende Gabelstapler und kann mühelos eine Arbeitsbelastung bewältigen, die normalerweise die Arbeit von 180 menschlichen Arbeitern erfordert. Ihre ist nur ein Beispiel für die Art von Einrichtungen, die wir anbietenkann mit Industrie 4.0 zu erwarten sein.
8. Recycling von Robotern: Abfallreduzierung auf intelligente Weise
Erst letzten Monat Apple zeigte Daisy, einen Recycling-Roboter, der iPhones zerlegen und die Wiederverwendung von Materialien ermöglichen kann. Es ist sehr wahrscheinlich, dass andere Hersteller intelligenter Geräte in Zukunft mit ähnlichen Robotern nachziehen werden.
Ein Gerät wie Daisy bietet zwei Vorteile. Zunächst können Kunden ihre weggeworfenen Smart-Geräte sicher entsorgen. Zweitens werden die Ressourcen für die Beschaffung der Materialien für neue Geräte reduziert, da die Materialien älteren Geräten entnommen werden könnenModelle und wiederverwendet.
9. Additive Fertigungstechnologie: 3D-Druck wird immer besser
Einer der größten Durchbrüche bei der Herstellung war der 3D-Druck. Dank dieser Technologie können Fabriken Teile und Komponenten wie nie zuvor herstellen.
Ein aktuelles und aufregendes Beispiel dafür, wie die 3D-Drucktechnologie die Fertigungsindustrie verändern kann, ist MX3Ds Sechsachsiger Roboterarm. Der Arm kann komplizierte Metallarbeiten in der Luft aus praktisch jedem Winkel drucken und konstruieren. Dies verbessert nicht nur die Geschwindigkeit, mit der Teile oder Objekte hergestellt werden können, sondern auch die strukturelle Integrität.
10. TE-Konnektivität: Die Bedeutung von Sensoren am Arbeitsplatz
Da sich die Fabriken allmählich mit autonomen Maschinen füllen, müssen unbedingt geeignete Strukturen vorhanden sein, um Unfälle zu vermeiden. Eine Schlüsselkomponente hierfür sind Sensoren, die die Kommunikation von Maschine zu Maschine ermöglichen.
TE-Konnektivität ist nur ein Unternehmen, das hochentwickelte Sensoren herstellt, die Daten zwischen Industriemaschinen und intelligenten Geräten übertragen können, damit alles reibungslos funktioniert. Wenn Fabriken intelligenter werden, werden Unternehmen wie TE Connectivity und ihre Ergebnisse von entscheidender Bedeutung sein.
11. Satellitenkommunikation: Maschinen aus dem Weltraum verbinden
Wenn es darum geht, intelligente Maschinen zu erstellen, die in Fabriken miteinander kommunizieren, gibt es eine Reihe von Verbindungsoptionen. Eine mögliche Verbindung, die es wert ist, untersucht zu werden, ist die Verwendung der Satellitentechnologie zur Übertragung von Daten zwischen Maschinen.
Kepler Communications tun genau das, damit Fabriken und Produktionslinien in entlegeneren Gebieten ihre Geräte und Maschinen über Satellitennetzwerke verbinden können. Eine solche Technologie bedeutet, dass keine Fabrik von der intelligenten Revolution ausgenommen werden muss, unabhängig davon, wo sie sich befindet.
12. Erkennung von Bildverarbeitungsfehlern: Erkennen von Fehlern, die für das menschliche Auge zu klein sind
Oftmals sind Probleme bei der Herstellung auf einfache menschliche Fehler zurückzuführen. Dank neuer Technologien können wir diese Probleme reduzieren, indem wir Funktionen zur Fehlererkennung anbieten, die weit über denen menschlicher Mitarbeiter liegen.
Landing.AI ist ein Unternehmen, das intelligente Technologien entwickelt, mit denen kleinste Fehler in Schaltkreisen und anderen Aspekten einer Maschine festgestellt werden können, die für einen Menschen möglicherweise nicht sofort erkennbar sind. Da alle Maschinen in intelligenten Fabriken miteinander verbunden sind und miteinander kommunizieren, werden dieAI sendet eine Warnung, wenn ein Fehler gefunden wird, und hält die betreffende Maschine sofort an, damit sie behoben werden kann.
13. Projekt Skywalker: Erstellen eines Non-Stop-Produktionsflusses
Angesichts des Zustroms neuer Fertigungstechnologien ist es vernünftig, sich vorzustellen, dass Fabriken in naher Zukunft die Möglichkeit haben werden, jeden Tag zu jeder Tageszeit weiter zu produzieren. Projekt Skywalker nach dem Start Voodoo Manufacturing ist nur ein Beispiel dafür, wie ein solches Setup aussehen könnte.
Project Skywalker besteht aus einer Gruppe von 3D-Druckern und einem Roboterarm, der die gedruckten Teile entladen und die Drucker selbst warten kann. Voodoo Manufacturing geht davon aus, dass ein Arm durch sein System ungefähr 100 3D-Drucker bedienen kann. Dies würde bedeuten, dassDie Maschinen könnten rund um die Uhr arbeiten und Produktivitätsniveaus erreichen, die für ein menschliches Personal undenkbar wären.
14. Aktionserkennungs-KI: Roboter helfen, vom Menschen zu lernen
Es ist eine Sache, einen Roboter so zu programmieren, dass er wie ein Mensch arbeitet. Es ist eine andere Sache, dass sich ein Roboter selbst beibringt, indem er die Arbeit seiner menschlichen Kollegen beobachtet. Unternehmen wie das indische Start-up Drishti haben an einer Aktionserkennungs-KI gearbeitet, mit der Roboter menschliche Herstellungsverfahren beobachten und replizieren können.
Da viele Mitarbeiter sich nicht sicher sind, was Automatisierung für ihre Arbeitsplatzsicherheit bedeuten könnte, könnten Systeme, mit denen Roboter und Menschen so symbiotisch arbeiten können, die Antwort auf viele Befürchtungen sein.
15. Holographischer 3D-Druck: Beschleunigung des 3D-Druckprozesses
Während 3D-Druck ein großer Segen für die Herstellung ist, kann er dennoch ein kostspieliger und zeitaufwändiger Prozess sein. Um die Zeit für den 3D-Druck eines Produkts oder Teils zu verkürzen, wenden sich Forscher an die Lawrence Livermore National Lab In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des MIT, der UC Berkeley und der University of Rochester wurde eine neue, schnellere Methode für den 3D-Druck entwickelt.
Die Methode verwendet die holographische Bildgebung, die mithilfe mehrerer Laser erzielt wird, um eine schwebende 3D-Form zu erstellen, die dann mit Harz gegossen wird. Mithilfe dieser Methode konnten die Forscher in einem Bruchteil der Zeit eine Reihe komplizierter Strukturen erstellenDies würde konventionellere 3D-Druckmittel erfordern. Wenn diese Technologie auf Fertigungsanlagen angewendet würde, könnte sie den Produktionsprozess drastisch beschleunigen und zu einer höheren Produktivität führen.
16. Augmented Reality-Technologien: Mitarbeiter können wie nie zuvor entwerfen und bauen
Augmented Reality ist in das tägliche Leben eingedrungen und wird in allen Bereichen eingesetzt, von mobilen Spielen bis hin zur Schwerindustrie. Die innovative Technologie kann bei jedem Produktionsprozess vom Design bis zur Qualitätskontrolle behilflich sein.
Der Flugzeughersteller Boeing hat bereits damit begonnen, AR in seinen Montageprozessen einzusetzen. Sie haben Google Glass- und Skylight-Software verwendet, um Technikern wertvolle Einblicke und Anweisungen bei der Ausführung komplizierter Verkabelungsaufgaben zu geben. Es ist wahrscheinlich, dass andere Branchen ähnliche Anwendungen für verwendendie Technologie, die es ermöglicht, ihre Ausgabe mit äußerster Präzision zu erstellen.
17. Exoskelette für Arbeiter: Das Höchste an Arbeitssicherheit und Kraft
Wie der zuvor in diesem Artikel erwähnte NASA-Handschuh, Ganzkörperhandschuh Exoskelette sind ein weiteres Stück Wearable Tech zum Schutz der Arbeiter und zur Steigerung ihrer Festigkeit. Für viele ist es der perfekte Kompromiss zwischen einem All-Roboter-Personal und dem Schutz menschlicher Arbeitsplätze, da es menschlichen Arbeitern Vorteile in Bezug auf Festigkeit und Stabilität bietet, die normalerweise ihren mechanischen Kollegen vorbehalten sind.
Die Ekso Weste ist nur ein Beispiel für ein Exoskelett, das für Fabrikarbeiter entwickelt wurde. Die Weste wird bereits in einer Reihe von Ford-Fabriken verwendet, und die Mitarbeiter haben das Gerät dafür gelobt, dass sie während des gesamten Arbeitstages physische Energie sparen und gleichzeitig Gewichte heben könnensie wären sonst nicht in der Lage zu verwalten.