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展望智慧工廠的下一個階段:工業5.0的發展路向

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2023-11-21 17:33:39671瀏覽

展望智慧工廠的下一個階段:工業5.0的發展路向

工業5.0是在工業4.0技術的基礎上建立的,但它強調永續性和人機協作

汽車製造商目前為實現智慧運作而採取的許多措施有助於推動未來的進一步改進。雖然數位化和工業 4.0 的好處已被討論多年,但人們對工業 5.0 的興趣與日俱增。

工業5.0超越工業4.0,因為它將重點從經濟價值轉向更廣泛的社會價值概念,例如永續性和減少能源使用,以及福祉,例如保障複雜製造環境中工人的安全,包括使用自動化系統和機器人技術

以工業4.0 為基礎

為了全面了解工業5.0,有必要總結工業4.0 的方法和目標。

工業4.0的目標是為製造業帶來高水準的數位化。典型的工作包括並整合了廣泛的技術,如物聯網、數位孿生、機器人、自動化、資料共享、複雜的分析以及越來越多地使用人工智慧和機器學習

這些技術旨在透過虛擬化(例如工作單元、生產線和工廠的數位孿生)和自動化來提高生產力和效率,減少流程中的人工幹預。為了使這種方法發揮作用,機器和系統之間必須有高水準的整合和通訊。這使得製造營運中的各個要素能夠獨立做出決策,而無需人工操作員的干預。

工業 5.0 加大籌碼

工業 5.0 建立在工業 4.0 技術的基礎上,但強調人與機器之間的協作。有人說其目標是在自動化和在營運中利用人類洞察力之間建立平衡。換句話說,它的目標是創造一個世界上最好的環境,透過自動化從工人身上卸下日常任務。但是,利用生產線上工人的專業知識,流程和操作可以即時細化和改進。

就這一點而言,製造業和其他行業的許多實例表明,人類的洞察力結合起來可以改善結果。以現代氣象學領域為例。與製造業如何使用物聯網、分析、建模等類似,預測是基於從世界各地收集大量天氣資料。這些數據被吸收到產生預測的複雜模型中。

許多涉及航空、運輸、物流、活動策劃等行業的營運都基於這些預測。但那些尋求競爭優勢的人會聘請自己的氣象學家,他們負責模型輸出並完善預測。在某些情況下,氣象學家可能會根據對特定區域的了解來微調預測。在其他情況下,他們可能知道模型做得很好或錯過的某些事情,並根據這些見解完善預測。

熟練的汽車製造工人可以利用他們的專業知識做類似的事情,以擴大工廠自動化的好處。

工業5.0 的永續發展面向

除此之外,工業5.0將把永續發展提升到一個新的水平,並強調製造業的社會和環境責任

在當前的市場環境中,監管機構、股東和客戶都對永續發展抱有期望和需求。透過採用智慧製造策略並引入適當的技術,汽車製造商可以解決這些問題,並且能夠提升營運效率、增加收入、降低成本等方面帶來改善

為了解決永續發展問題,製造商必須以協調、綜合和正式的方式進行,而不是採取不協調的臨時方式(這是很常見的)。因此,需要進行端到端的場景規劃和戰略分析,而不是只關注某一運營要素的可持續性方面,例如生產中的廢物減少、車輛的燃油經濟性等

一旦制定了正確的策略,智能技術就發揮作用了。智慧製造商可以收集相關數據來衡量與永續性相關的參數。數據可以被匯總、分析、共享並向所有利害關係人報告。

以這種方式提供的關鍵資訊有助於建立基線,並可用於確定需要改進的領域。這種方法與汽車製造商在其最初的數位化和工業 4.0 項目中遵循的遊戲計劃完全相同。在這兩種情況下(即,將重點轉向可持續性和運營數位化),開始走可持續發展道路的製造商可以使用這些資訊來識別可產生最大影響的用例和場景,然後確定這些事情的優先級。

工業 5.0 的社會福祉面向

當提到工業 5.0 時,人們主要關注的是永續性。但工業 5.0 的目標和可以實現的目標遠不止於此。如上所述,工業 5.0 預計將發揮重要作用的一方面是改善工人的福祉。

在解決複雜製造環境中的工人安全問題時,使用自動化系統和機器人是一個典型的例子

多年來,汽車製造商一直在生產線上使用機器人來執行重複性工作。有些機器人從事危險的工作,而有些機器人執行的任務會讓人類操作員感到疲憊不堪

從工業4.0的角度來看,機器人技術的重點在於提高營運效率。透過機器人系統的數位孿生技術,可以確保整個工作單元或生產線的順利運作。同時,模擬技術也能幫助確保操作條件的安全性

工業 5.0 擴展了此類工作,以尋求機器人系統與人類工人協作的方法。因此,工業 5.0 不會尋找功能有限或出於安全原因而被隔離的機器人系統,而是尋找機器人系統和人類協同工作的方法。這種協作機器人,正如一些人所說,將透過將人類工人的操作知識傳授到流程中來放大機器人系統的好處。

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