鸽鸽经验网

 找回密码
 注册账号
搜索
热搜: 经验 技巧 心得
开启左侧

深度解析:工业4.0时代自动化四大发展趋势

[复制链接]
ningxueqin 发表于 2022-1-6 10:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
工业4.0的基础是数字化、edding网络化和集成化。与此相应的是,工业4.0时代的工业自动化,将在原有自动化技术和架构下,实现集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,让设备从传感器到因特网的通讯能够无缝对接,从而建立一个高度灵活的、个性化和数字化、融合了产品与服务的生产模式。
    在这种模式下,生产自动化技术可通过自我诊断、音响线自我修正和各种功能软件让设备更加智能,以更好地辅助工人完成生产。因此要求自动化设备的通讯功能和集成能力更强,而自动化软件则需具备更强大的分析处理及与企业其他软件系统的数据共享能力。
    在自动化层面,统一的控制平台,电位器旋钮顺畅的通讯网络是基础。而要实现工业4.0,自动化有四大发展趋势:
    自动化系统内部的横向连接
    通过全集成自动化、集成架构等统一平台将控制、驱动、低压配电等系统深度集成,在单一的编程环境中为可扩展运动和机器控制提供集成的平台。这种集成可减少需要储存的备件数量,而控制平台的开放性则可确保与第三方组件轻松集成。此外,在每台机器上使用的可视化及信息软件需实现标准化处理方式。
    与下层现场传感和数据采集层及上层企业管理系统的纵向连接
    从机器运行和能源使用到变量处理和材料使用,在生产过程的每个环节中,控制器、传感器及其它设备均会产生大量数据。来自生产车间的数据在几年之内就会在数量上超过公司产生的业务数据。即便是现在,也有大量的此类数据正在通过现场的PLC进行分析。当务之急乃是将所有来自各工厂运行系统不断剧增的数据与来自业务应用的信息相结合,从而打造运营智能,尤其是远程维护解决方案和基于云技术的服务,以应对持续增加的围绕数据分析的服务需求。如远程状态监测可以对个别部件的运动进行分析或对整个驱动链实施在线连续监测。
    新一代智能机床可以与互联网连接,能够监控,诊断和修正在生产过程中的错误,智能机床还能计算出所使用的切削刀具,主轴,轴承和导轨的剩余寿命,让使用者清楚其剩余使用时间和替换时间。



    沈阳i5系列智能机床
    2014年沈阳机床集团发布了i5系列智能机床,这台机床的神奇之处在于,无论管理人员在办公室还是外地出差,手持平板电脑,指尖轻轻滑动,就可以将一条条指令通过无线互联网络,传达给正在车间里忙碌的i5智能机床。
    基于开放标准和统一协议的通讯网络
    若要充分利用智能化网络技术的优势,需要借助统一网络基础设施,来实现工厂内所有设备彼此之间的相互通信。未来,网络交换设备将得到更广泛的利用。独立IP的应用可以使产品和设备具备可识别的独立身份、便于追踪、定位和监测。此外,标准通讯可使更多的数字设备融入生产线网络,如摄像机、RFID读卡器、数字平板、安全磁卡等,以提高生产管理的精细化。



    基于无线射频识别、传感器和服务的生产车间架构
    「系统监管全方位」部份,由于智慧制造的设备,必须具有感知能力,以感测器做连结,系统可进行识别、分析、推理、决策、以及控制功能;这类制造装备,可以说是先进制造技术、资讯技术和智慧技术的深度结合。
    移动技术和虚拟化
    信息和工厂员工已能够实现“移动”并随时随地访问应用程序。未来,很多情况下需要使用云技术处理和存储来自各地的数据,又要在各地实时地使用这些数据。移动技术让人变得机动灵活。
    人们可以随时随地与任何相关人事联系,可以与全球同事交流分享经验知识、解决业务问题。不管技术专家身在何处,呼叫中心代表都可以实时向其咨询问题,而专家本人也可以随地访问世界上任意地点的设备服务历史以及其它装置的历史,还能够核对工厂更新和其它咨询。
    数字化制造是通过计算机辅助设计,计算机辅助制造,计算机集成制造系统、产品数据库管理等系统,对产品的设计到生产制造全过程进行监控管理,制造商可利用数字化制造系统对整个生产线进行三维仿真、分析,从而有效降低制造成本。随着智能制造的出现,未来工业制造中将会通过先进的数字化技术,实现供货合同、设计、生产、试验、储运等问题,都可以一并解决。



    汽车行业中的数字化
    目前这项技术已经应用到汽车制造业中,借助虚拟现实技术建立的3D汽车模型,可显示汽车的悬挂、底盘、内饰直至每一个焊接点,设计者可确定每个部件的质量,了解各个部件的运行性能。这种三维模型准确性很高,汽车制造商可按得到的计算机数据直接进行大规模生产。
    像美国通用、福特汽车公司都已经在应用这项技术,在福特汽车公司中产品设计师运用虚拟现实软件可以看到虚拟汽车车门及发动机罩的铰接,可以设想在驾驶室的座位上来解决人机工程和视野问题。也可以观察到汽车在乡村公路上奔跑的情景。同时,动力系统的工程师借助更换一个虚拟机油滤清器来模拟发动机的维护。
    现阶段,每一项自动化技术都已投入使用,但大部分公司至今仍在单一地使用其中某一项技术。一旦公司理念趋于成熟,开始接受这些新技术,就能够出现同时应用所有这些技术的局面。而未来的挑战主要在于需要在生产工程、机械工程、工艺工程、自动化工程、IT和互联网领域建立起一个共同认可的问题处理方式和标准。
回复

使用道具 举报

站内地图|免责声明|联系我们|鸽鸽经验网 ( 豫ICP备17031277号 )

GMT+8, 2022-1-29 16:10

Powered by Discuz! X3.3

Copyright © 2001-2021, Tencent Cloud.

返回顶部 返回列表