17 инноваций, которые приведут к переходу на более умные заводы

Мы находимся на пороге Индустрии 4.0 - и всё новые промышленные революции продвигаются вперед благодаря инновациям в автоматизации, искусственному интеллекту (A.I.) и промышленному интернету вещей (IIoT). Как следствие, способ работы заводов резко изменится в течение следующих нескольких лет. Вот лишь некоторые из технологий, которые откроют дорогу для более умных фабрик, а также примеры фабрик и складов, которые уже начали реализовывать некоторые из этих передовых инноваций. 

 

 

 

 

Умный завод Audi: модель фабрики будущего

Audi опередила конкурентов в 2017 году, когда они показали свою умную фабрику. На заводе внедряется ряд новых технологий производства, которые в скором времени станут более распространенными во многих отраслях промышленности. Среди этих технологий:гарнитуры виртуальной реальности для процесса проектирования, 3D принтеры для производства деталей и беспилотные летательные аппараты для транспортировки. Было предположено, что новые процессы повысят производительность на 20%.

 

Роботизированная перчатка NASA: пригодная для ношения технология для работников

В 2016 году General Motors объявили, что они будут применять роботизированную перчатку, разработанную NASA, для использования на заводах. Перчатка на основе конструкции, которая был создана для использования на Международной космической станции. Преимущества перчаток многообразны. Одним из основных преимуществ является сокращение нагрузки на руки рабочих. Кроме того, это позволяет работникам лучше захватывать и поднимать тяжелые предметы. В то время как роботы-работники становятся все более распространенными, люди же скорее всего, будут носить такие роботизированные приспособления, как эти перчатки, чтобы использовать их в работе в будущем.

Preferred Networks AI: Создание думающих машин

В начале этого месяца инновационный японский стартап Preferred Networks получил финансирование в размере 2 миллиардов долларов.  Компания, которая до сих пор была известна за приложение для художественной раскраски, теперь приступает к применению Deep Learning в обрабатывающей промышленности. Стартап сотрудничает с двумя крупнейшими производителями промышленных роботов - Toyota и Fanuc Corp. Хотя программирование промышленного оборудования для выполнения определенных задач может занять несколько дней для программиста, Deep Learning позволяет им учиться намного быстрее и эффективнее.

 

 

 

SecondHands: помощь людям в обслуживании других роботов

SecondHands - это робот, который выполняет точно то что гласит его название - он предлагает вторую пару рук людям при обслуживании других роботов. Это часть программы Horizon 2020, европейская инициатива, направленная на дальнейшее развитие технологий, а также создание рабочих мест для людей. SecondHands смогут оказывать помощь без подсказки, используя распознавание действий и оценку 3D-позы. Он не только помогает в передаче инструментов, но также предлагает полезные советы о том, какой курс действий следует предпринять

 

 

Dex-Net: создание суперловких роботов

Созданное профессором Кен Гольдбергом и его учеником Джеффом Малером из Беркли, Dex-Net - это программное обеспечение, которое позволяет роботам быстро распознавать и организовывать сложные формы. Робот которого Гольдберг и Малер использовали для тестирования программного обеспечения обладает двумя руками и 3D датчиком. Благодаря программному обеспечению робот мог ловко обращаться с объектами, о которых у него не было никаких предварительных знаний, и сортировать их с рекордной скоростью. Подобное программное обеспечение может привести к значительному увеличению производительности, если оно будет интегрировано в промышленные производственные системы.      

 

Склад Ocado: укомплектованный роботами

Склад Ocado вполне мог бы стать окном для складов будущего. На автоматизированном складе работает команда роботов, которые транспортируют и заменяют ящики продуктов. При необходимости автономные роботы могут заряжаться на зарядных станциях. После того, как роботы выбрали и перевезли продукты на сборную станцию, продукты затем готовятся к отправке другими роботами и людьми.

 

 

 

 

Полностью автоматизированный склад JD.com: еще один взгляд на будущее

Только в прошлом году китайский интернет-гигант JD.com представил свой полностью автоматизированный склад, управляемый роботами. Суперпроизводительный склад может обрабатывать целых 9 000 заказов в час. Технология, внедренная на складе, включает в себя высокопроизводительные сканеры изображений и самонаводящиеся автопогрузчики и может легко справится с рабочей нагрузкой, которая обычно требует труда 180 человек. Это всего лишь один из примеров тех возможностей, которые мы можем ожидать от индустрии 4.0.

 

Роботы для переработки: сокращение отходов умным путём

Только в прошлом месяце Apple продемонстрировала Daisy, перерабатывающего робота, который может разобрать iPhone на части и позволить материалам быть повторно использованными. Вполне вероятно, что другие производители смарт-устройств последуют этому примеру. Преимущества устройства, такого как Daisy, двухкратные. Во-первых, это позволяет клиентам безопасно утилизировать их ненужные смарт-устройства. Во-вторых, это уменьшает ресурсы, затрачиваемые на поиск материалов для новых устройств, поскольку материалы могут быть взяты из старых моделей и повторно использованы.

 

 

Аддитивная технология производства: 3D-печать просто продолжает улучшаться

Одним из крупнейших достижений в области производства является 3D печать. Благодаря этой технологии заводы смогут производить детали и компоненты, как никогда быстрее. Одним из последних и захватывающих примеров того, как технология 3D-печати может изменить производственную отрасль, является шестиосевая роботизированная консоль MX3D. Механическая рука может печатать и конструировать сложные металлоконструкции в воздухе, в основном под любым углом. Это улучшает не только скорость, с которой могут быть изготовлены детали или предметы, но и структурную целостность.

 

TE Connectivity: важность датчиков на рабочем месте

Поскольку заводы постепенно заполняются автономными машинами, необходимо, чтобы там были созданы надлежащие структуры для предотвращения любых аварий. Одним из ключевых компонентов этого метода являются датчики, позволяющие осуществлять связь между машинами. TE Connectivity - это всего лишь одна компания, производящая сложные датчики, которые могут передавать данные между промышленными машинами и смарт устройствами, обеспечивая бесперебойную работу. Поскольку фабрики становятся более умными, такие компании, как TE Connectivity и их результаты, станут жизненно важными.

 

 

 

Спутниковая связь: Подключение машин из космоса

Когда дело доходит до создания смарт-машин, которые взаимодействуют друг с другом на заводах, существует ряд вариантов для связи. Одним из возможных способов подключения является использование спутниковой технологии для передачи данных между машинами. Kepler Communications именно это и делают, позволяя фабрикам и производственным линиям в более отдаленных районах подключать свои устройства и машины через спутниковые сети. Подобная технология означает, что ни одна фабрика не должна оставаться в стороне от умной революции, независимо от того, где она находится.

 

 

 

Обнаружение ошибок машинного зрения: обнаружение дефектов слишком мелких для человеческих глаз

Часто проблемы в производстве сводятся к простой человеческой ошибке. Новые технологии позволяют нам сократить эти проблемы, предлагая возможности обнаружения сбоев, намного превосходящие возможности людей. Landing.AI - это компания, создающая умные технологии, которые могут найти самые крошечные изъяны в схемах и других аспектах машины, не сразу очевидные для человека. Поскольку машины на умных заводах будут подключены и взаимодействовать друг с другом, ИИ отправит предупреждение при обнаружении неисправности, немедленно остановив рассматриваемую машину, чтобы ее можно было починить.

 

 

Проект Skywalker: создание непрерывного производственного потока

С притоком новых технологий производства разумно представить, что в ближайшем будущем фабрики будут иметь возможность продолжать производство беспрерывно. Проект Skywalker от стартапа Voodoo Manufacturing - всего лишь один пример того, как может выглядеть такая установка. Проект Skywalker состоит из кластера 3D-принтеров и роботизированной руки, которая может выгружать распечатанные части и поддерживать сами принтеры. Voodoo Manufacturing полагает, что благодаря своей системе одна рука сможет обслуживать примерно 100 3D-принтеров. Это означало бы, что машины могут работать круглосуточно, достигая уровней производительности, которые немыслимы с человеческим персоналом.

 

 

Распознавание действий ИИ: помощь роботам для обучения у людей

Одно дело запрограммировать робота, чтобы он работал как человек, другое дело, чтобы робот обучался, наблюдая за работой своих человеческих коллег. Такие компании, как индийский стартап Drishti, работают над ИИ с распознаванием действий, которые позволят роботам наблюдать и повторять процедуры производства, которые выполняет человек. Поскольку многие работники не уверены в том, что автоматизация может означать для их рабочей безопасности, системы, позволяющие роботам и людям работать вот так коллективно, могут быть ответом на многие страхи.

 

Голографическая 3D-печать: ускорение процесса 3D-печати

Хотя 3D-печать является огромным преимуществом для производства, это может быть дорогостоящим и трудоемким процессом. Чтобы сократить время, затрачиваемое на 3D-печать продукта или части, исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора объединились с учеными из Массачусетского технологического института, Калифорнийского университета в Беркли и Университетом Рочестера, чтобы создать новый, более быстрый метод 3D-печати. Метод использует голографическую визуализацию, полученную с использованием нескольких лазеров, для создания подвесной 3D формы, которая затем заливается смолой. Используя этот метод, исследователи смогли создать множество сложных структур за долю времени, затрачиваемого на использование более обычных средств 3D-печати. Если её применить к производственным объектам, эта технология может значительно ускорить производственный процесс и привести к повышению производительности.

Технологии дополненной реальности: возможность создавать и строить, как никогда быстрее

Расширенная реальность просочилась в повседневную жизнь и используется во всем: от мобильных игр до тяжелой промышленности. Инновационная технология может помочь в каждом процессе производства, от проектирования до контроля качества. Производитель самолетов, Boeing, уже начал использовать дополненную реальность в своих процессах сборки. Они использовали программное обеспечение Google Glass и Skylight, чтобы дать техническим специалистам понимание и инструкции при выполнении сложных задач электропроводки. Вполне вероятно, что другие отрасли будут использовать аналогичные способы применения технологий, что позволит их производству быть построенным с максимальной точностью.

Экзоскелеты для рабочих: максимальная безопасность и сила работника

Как и перчатка NASA, упомянутая ранее в этой статье, экзоскелеты для всего тела - это еще один способ ношения, предназначенный для защиты рабочих и увеличения их силы. Для многих это идеальный компромисс между роботизированным персоналом и защитой человеческих рабочих мест, поскольку это дает людям преимущества в силе и стабильности, обычно зарезервированные для их механических коллег. Эксо-жилет- всего лишь один пример экзоскелета, предназначенного для заводских рабочих. Жилет уже используется на ряде заводов Ford, и сотрудники высоко оценили устройство, позволяющее им сохранять физическую энергию в течение рабочего дня, и поднимать грузы, с которыми они иначе не смогли бы справиться.