Factory worker in safety gear working at computers
Factory worker in safety gear working at computers
 

НОВОСТНАЯ ПОДПИСКА SIGNALS+

Будьте в курсе последних событий и используйте новейшую информацию и идеи, представленные в Signals+, для таких областей, как системы связи, цифровое здравоохранение, системы электрификации и интеллектуальная промышленность

Вы можете изменить настройки конфиденциальности в любое время, нажав на ссылку отказа от подписки в электронных письмах, отправленных Analog Devices, или в настройках конфиденциальности сайта Analog Devices.

Настройки конфиденциальности Положение о конфиденциальности и безопасности Авторизованные партнеры

Спасибо, что подписались на ADI Signals+. Электронное письмо с подтверждением было отправлено на ваш почтовый ящик.

Вскоре вы будете получать своевременные обновления обо всех инновационных технологиях, меняющих к лучшему жизнь людей во всем мире.

Закрыть

СЛЕДУЮЩИЙ ШАГ В РАЗВИТИИ ПРОИЗВОДСТВА


ВНУТРИ ВЕДУЩИХ ИННОВАЦИЙ В ОБЛАСТИ ИНДУСТРИИ 4.0

Сегодня самым ценным ресурсом в сфере промышленности является не сталь, уголь или электричество, а данные. Компании начинают свой путь к производству в соответствии с принципами Индустрии 4.0, новейшей промышленной революции, в основе которой лежат искусственный интеллект и всеобъемлющая сетевая связь.


В эту новую эпоху данные, генерируемые датчиками и цифровыми системами, позволяют предприятиям отслеживать процессы, происходящие в физическом мире, закладывая основу для реализации более универсальных способов производства, и этот подход требуется все чаще в связи с постоянно меняющимся потребительским спросом.

Но потребительский спрос – это всего лишь верхушка айсберга, если говорить о требованиях к переходу к Индустрии 4.0. В связи с экономическими, геополитическими, экологическими и демографическими проблемами и кризисами, наблюдающимися во всем мире, обеспечение производства рабочей силой и каналами поставок подвергается серьезным изменениям как никогда ранее. Пандемия COVID-19, например, повысила потребность в передовых технологиях, данных, передаваемых и обрабатываемых в реальном времени, а также в универсальных методах производства и универсальных каналах поставок.

С развитием автоматизации и внедрением роботов, выполняющих повторяющуюся опасную работу, производители могут дополнить человеческий труд машинным и обеспечить непрерывность производства. Это позволит освободить работников от тяжелого физического труда, чтобы в рабочем процессе они больше задействовали свои когнитивные способности, а также позволит повысить качество автоматизированной и повторяющейся работы. «Люди рассматривают все больше и больше возможностей, таких как использование Интернета вещей, роботов и дополненной реальности в производственных условиях» – сказал заместитель директора Центра исследований систем Интернета вещей и доцент Университета Висконсин-Мэдисон Кайбо Лю: «Вы начнете видеть полученные в процессе производства данные с более высоким разрешением, что позволит учесть больше деталей при принятии решений в режиме реального времени».

Производители вынуждены изменить свой подход к организации рабочего процесса, чтобы удовлетворить этот новый тип потребительского спроса, при этом они вводят в строй локализованные производственные мощности и проектируют производственные линии, которые можно быстро перенастроить в зависимости от размеров партий.

Никола О’Бирн

Менеджер по маркетингу в отделе сетевых систем движущихся механизмов и робототехники ADI

Организация более локализованных цепочек поставок также может повысить универсальность производства, дополнительно снизив негативное воздействие на окружающую среду за счет уменьшения сложности процесса транспортировки. Наконец, благодаря получению надежных данных в режиме реального времени и легко перенастраиваемым системам производители могут быстро принимать решения, такие как планирование технического обслуживания, изменение настроек рабочих механизмов или переход от изготовления рубашек к производству медицинских масок.

Хотя некоторые элементы следующей промышленной революции являются амбициозными проектами, например, автономные роботы, которые взаимодействуют в рамках таких сложных задач, как строительство, восстановление и спасение, другие элементы уже реализуются. Одним из примеров является децентрализованное оборудование для 3D-печати, которое сокращает время вывода продукта на рынок и время до момента его доступности для заказчика. Выбрав правильных партнеров, современные предприятия могут получить доступ ко многим средствам повышения эффективности, безопасности и производительности труда, которые свойственны Индустрии 4.0, и подготовить почву для следующего шага в преобразовании производства.

4-Я ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕВОЛЮЦИЯ

Третья промышленная революция дала нам электронику, вычислительную технику, средства связи и цифровые технологии. Это позволило производителям проектировать и организовывать предприятия для массового производства небольшого количества продуктов или даже одного продукта в больших объемах. Но сегодня требуется более высокий уровень универсальности, поскольку потребители ожидают большего количества вариантов продукта, чем то, что было доступно в 1920-х или даже в начале 2000-х годов.

«Если вы хотите купить автомобиль, вы можете выбрать один из множества вариантов» – сказал вице-президент отдела разработки системы мониторинга состояния оборудования Otosense AI в Analog Devices Кевин Карлин: «Производители должны иметь возможность создавать сотни тысяч и даже миллионы различных конфигураций. Затем они должны иметь возможность управления всем предприятием и всей цепочкой поставок, чтобы реагировать на необходимость изменения конфигурации в режиме реального времени и перестраивать свои предприятия для перехода от производства одной модели к производству другой».

Совершить такой скачок не так просто. На большинстве предприятий используется давно существующая и порой устаревшая технологическая экосистема. Просто заменить старое оборудование новым – дорого и зачастую нереально. Это одна из причин, по которым путь к созданию системы производства в рамках Индустрии 4.0 может заключаться в дополнении оборудования новым функционалом, а не его замене, то есть когда интеллектуальные возможности современных информационных систем реализуются в оборудовании, уже используемом на производстве.

Создавая на производственном уровне беспроводную сеть связи, передающую данные, генерируемые датчиками, партнеры, такие как Analog Devices, помогают производителям реализовать потенциал новых технологий, таких как технология мониторинга состояния оборудования. В рамках такой технологии состояние конкретного механизма или детали можно контролировать с помощью датчиков, что позволяет предприятиям выявлять, диагностировать и устранять неисправности до того, как они приведут к серьезным проблемам или, возможно, из-за них выйдет из строя оборудование. Такой мониторинг в режиме реального времени может продлить срок службы оборудования и увеличить производительность предприятия. Учитывая, что затраты на внеплановые простои могут составлять почти четверть всех производственных затрат, благодаря профилактическому обслуживанию можно обеспечить значительную экономию средств и существенно повысить производительность.

ЗАТРАТЫ НА ПРОСТОИ

Незапланированные простои дорого обходятся производителям, и их недопущение является главной целью технологий, которые будут определять производство в рамках Индустрии 4.0.

23.9%
ЭТО СВЯЗАННАЯ С ПРОСТОЯМИ ДОЛЯ ВСЕХ ЗАТРАТ НА ПРОИЗВОДСТВО
Blue icon of robot on factory production line

ПОТЕРИ ПРОДУКЦИИ

Blue icon of circle with people inside and arrow outside pointing outward

ПОТЕРИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ

Blue icon of person with dollar sign symbol in front of them

СТОИМОСТЬ ТРУДА ПЕРСОНАЛА НА ЕДИНИЦУ ПРОДУКЦИИ

Blue icon of boxes on shelves

СТОИМОСТЬ ПОДДЕРЖАНИЯ ТОВАРНЫХ ЗАПАСОВ

Источник: «Затраты и преимущества усовершенствованного технического обслуживания на производстве», Министерство торговли США, апрель 2018 г.

ВНЕДРЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОИЗВОДСТВО

По мере реализации принципов Индустрии 4.0 производители переходят от устаревшей компьютерной инфраструктуры к новым сетевым решениям, обеспечивающим более высокую скорость, более эффективное управление данными и повышенную энергоэффективность.

Blue icon of computer screen with windows

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ

Blue icon of circle inside a circle with wifi bars above it

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УЗЛЫ

Blue icon of toy robot

РОБОТЫ И КОБОТЫ

Blue globe icon with ethernet cables on either side and on top

ДЕТЕРМИНИРОВАННЫЙ ETHERNET РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИИ

В основе Индустрии 4.0 лежит концепция, известная как функциональная совместимость, или способность передавать данные в реальном времени между многочисленными устройствами промышленного Интернета вещей. В производственных цехах используется оборудование, программные протоколы и специализированные сети от ряда производителей оборудования. На сегодняшний день эти специализированные протоколы и сети не могут общаться друг с другом, но благодаря внедрению сетей, чувствительных ко времени (TSN), такое всеобъемлющее взаимодействие станет возможным.

Учитывая большой объем данных, генерируемых современными интеллектуальными предприятиями, надежная локальная сеть является необходимым условием для обеспечения функциональной совместимости. Одной из технологий, которая позволяет реализовать такую совместимость, является детерминированный Ethernet реального времени, который повышает эффективность управления большим объемом данных на предприятиях, где большая часть оборудования подключена к сети. Помимо обеспечения предприятий сенсорными технологиями партнеры, такие как Analog Devices, внедряют передовое оборудование (например, коммутаторы детерминированного Ethernet реального времени), формируя то, что составляет центральную нервную систему предприятия.

Martin Cotter
«Сетевая связь с высокой пропускной способностью в реальном времени между всеми системами позволяет лучше контролировать различные производственные процессы. Она позволяет повысить эффективность предприятия».

Мартин Коттер

Старший вице-президент по продажам и цифровому маркетингу | Analog Devices

«Наша роль в преобразовании явлений реального мира в цифровую форму означает, что информация, которую мы генерируем на периферийных узлах, теперь должна быть доступна всему оборудованию, используемому в производственных процессах конкретного предприятия» – сказал старший вице-президент по продажам и цифровому маркетингу в Analog Devices Мартин Коттер.

Он также сказал: «Сетевая связь с высокой пропускной способностью в реальном времени между всеми системами позволяет лучше контролировать различные производственные процессы. Она приводит к повышению эффективности предприятия, повышению качества выпускаемой продукции и позволяет реализовать производственные процессы следующего поколения».

Имея такие средства организации сетевого взаимодействия, производители могут приступить к внедрению наиболее перспективных достижений Индустрии 4.0, таких как роботы и коботы, которые способны работать в производственных цехах вместе с людьми. Как и автопилотируемые транспортные средства, эти механизмы полагаются на работу современных сенсорных систем, которые предоставляют им трехмерную картину окружающей среды, обеспечивая высокую степень безопасности при выполнении повторяющихся и сложных задач.

Blue icon of a factory

ПРЕДПРИЯТИЕ БУДУЩЕГО

Решения следующего поколения позволяют воплотить в жизнь принципы Индустрии 4.0, увеличивая производительность и повышая эффективность, безопасность и универсальность.

Blue icon of a robot arm with a blue check mark in a circle

РОБОТЫ И КОБОТЫ

Благодаря анализу данных, полученных от датчиков, предприятия могут выявлять и устранять неисправности оборудования, до того, как оно выйдет из строя и нарушит процесс производства.

Blue icon of a desktop computer with a network of wifi symbols above it

БЕСПРОВОДНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СЕТИ

Сетевые продукты, специально разработанные для использования в промышленности, могут обеспечить связь в рамках Интернета вещей даже в суровых производственных условиях, в которых могут наблюдаться значительные высокочастотные помехи.

Three blue robots

РОБОТЫ И КОБОТЫ

Усовершенствованные системы управления движением механизмов и датчики позволяют реализовать на предприятии эффективное взаимодействие между роботом и человеком, о котором раньше можно было прочитать только в научной фантастике.

Такие партнеры, как ADI, могут комбинировать различные сенсорные технологии, такие как системы машинного зрения и времяпролетные системы, с сетевой технологией, такой как детерминированный Ethernet, с целью организации передачи данных в реальном времени и повышения точности управления роботами и коботами. Согласно одному отчету, использование этих инструментов позволит промышленным предприятиям США получить чистую экономию в размере 40,4 млрд долларов в год.

«Мы являемся источником данных. Мы всегда там, где рождаются данные. На протяжении 50 лет мы являемся компанией, на которую люди полагаются при решении самых сложных инженерных задач. Наш опыт в этой области является основой всех будущих достижений, которые мы создаем вместе с нашими заказчиками сегодня».

Мартин Коттер

Старший вице-президент по продажам и цифровому маркетингу | Analog Devices

Для производителей следующий шаг в будущее зависит от дальнейших инвестиций в технологии, которые являются основой дальнейшей автоматизации производства и повышения его универсальности. Именно здесь, на уровне датчиков, где информация переходит из физического мира в цифровой, действительно реализуются принципы Индустрии 4.0.