现代制造业:工厂车间的自动化

在工业4.0时代，自动化已经成为驱动制造商效率的最有效的仪器之一。利用自动化和先进的技术，如机器人和ERP解决方案，正在使每天的生产率得到更大的提高。

现代制造业

现代制造业的目标可以概括为:通过建立客户忠诚度、创造高价值产品以及在非常动态的全球市场中经受住动荡，来实现持续增长和盈利。这些组件不是一下子就能搞定的。这就是为什么对目前正在使用的自动化最具影响力和可访问性的方面有一个基本的了解是如此重要。

工业1.0到工业4.0

来谈谈自动化和现代制造。理解自动化的概念和实际应用是如何随着时间的推移而演变的是很重要的。

工业1.0引进的机械化。又称第一工业革命，工业1.0由水，蒸汽和化石燃料供电系统组成，可通过机电取代动物动力。

行业2.0推出批量生产。第二个工业革命看到了航空，无线电和装配线制造的到来，电力为全部供电。

工业3.0引入了数字化。工业3.0在提高生产力方面是一个巨大的成就。这在很大程度上是由于计算机、互联网和信息技术等技术的发明和采用。这些工具为现代自动化、大规模生产和机器人技术提供了所需的框架。

行业4.0，我们现在在哪里，在制造环境中具有网络物理系统（CPS）。这些系统由机器，计算机控制的协议和他们的用户组成。

请记住，行业5.0不远，现代制造商可以预期未来几年令人兴奋的新技术和流程改进。

连接物联网和工业物联网

物联网(IoT)是一个连接设备的网络，这些设备将数据通信到一个中央系统，让所有的数据都有意义。

该网络由企业连接的边缘设备、终端和输入/输出点组成。通过这个网络获取的数据可以帮助我们了解在操作和流程方面什么是成功的，什么是不成功的。

工业物联网(IIoT)将重点放在终端、传感器和工厂车间的其他系统提供的互联性和数据上。

这些以数据为动力的工厂变成了“智能”环境，能够自上而下地向企业提供信息。它们提供了关于工厂过程的效率和性能的实时和随时间的可见性。简而言之，这些数据使制造商能够利用相关和最新的数据来改进和改善操作。

工厂车间自动化的类型

自动化可以被认为是过程的机械化，在这种方式下，程序可以被遵循，产品可以在没有人参与的情况下被创造。

有几种类型的自动化在工厂车间使用。生产操作所使用的自动化类型将考虑生产的产品、所需的机器和可用的资源。

在工业自动化的情况下，使用控制系统，如计算机或机器人，以及信息技术用于处理不同的过程和机械件以完成任务。它可以最容易地应用于数据收集，数据处理以及执行可预测的物理工作。这包括焊接、焊接、油漆、食品准备、包装等工作。

固定（硬）自动化

在本例中，应用程序通常很简单，将涉及由编程命令指示的过程或程序集。在固定的自动化流程中适应产品设计中的更改相对困难，该流程是在脑海中为每个应用程序设置一个目的或流程。

例子包括:

• 机械化组件
• 加工生产线
• 自动物料搬运

好处：

• 对定制设备的高初始投资
• 高生产速度
• 在适应产品多样性方面相对不灵活
• 低单位成本

缺点:

• 故障易损性高
• 过时

可编程自动化

可编程自动化通常在批量制造产品时最常使用。它允许在整个制造过程中进行自定义和频繁更改。在这种情况下，该操作由系统读取和解释的指令程序来控制。可以准备新的程序并输入硬件，随时生产新产品。

例子包括:

• 计算机数控机床
• 工业机器人
• 可编程逻辑控制器(PLC)

好处：

• 能够灵活处理设计变化
• 适用于批量生产

缺点:

• 通用设备的高投资
• 降低生产率比固定自动化

灵活的自动化(软)

利用由物料处理系统连接的多个工具，一个灵活的自动化系统能够生产各种各样的零件，几乎没有时间损失从任何一个零件样式转换到下一个。当重新编程系统或改变物理设置时也是如此。

例子包括:

机器人臂可以被编程为假设多个任务，例如插入螺钉，钻孔，砂，焊接，插入铆钉和装配线上的喷涂物品。

好处：

• 连续生产各种混合产品
• 灵活处理产品设计变化
• 提供中等产量

缺点:

• 需要大量的投资
• 相对于固定自动化，单位成本高

完全集成的自动化(TIA)

更多的是由西门子自动化和驱动开创的理念，TIA包括三个核心概念:

• 常见的软件环境
• 一个通用的数据管理系统
• 一种常用的沟通方法

TIA实施非常适合许多行业，缺点：

• 汽车
• 一般机械建设
• 专用机械制造
• 标准机械设备制造、oem
• 塑料加工
• 包装行业
• 食品、饮料和烟草行业

特征:

• 有助于缩短上市时间
• 更高的生产力
• 较低的生命周期成本
• 降低复杂性
• 投资更有保障

预防性维护（PM）与预测性维护（PDM）

在预防性维护中，当机器关闭时任务就完成了。当机器在正常生产模式下运行时，进行预测性维护活动。这两者对于节省制造商的资金和保持产品质量都是必不可少的，但最近人们特别关注的是预测性维护。像实时状态监控这样的质量允许在预防性维护任务之间运行更长的时间，从而减少重要机械的停机时间。

制造业自动化的移动控制

流动性是员工的未来。

这一点在我们日常生活中使用的应用程序和硬件之间日益增强的互联性中可见一斑。移动控制是灵活、直观和强大的。这个概念在制造业中得到了突出的关注，世界各地的自动化研究和工程专业人士呼吁采用新的行业标准。

移动应用程序已经成为人们依赖的快速和用户友好的方式，通过手指轻敲或手划来获取植物信息。移动接入可以大大节省成本、时间、人力和维护。该实践还可以远程识别和解决操作问题。

制造业中的自动化痛苦

虽然自动化的应用确实会扰乱行业内的工作角色和就业人口统计，但真正的痛苦是在短期转型过程中感受到的。

“工作与学习之间的区别可能需要变得更加非形貌。我们目前有一个二分法，那些工作不需要学习的人，以及学习不工作的人。我们需要考虑远离传统的五天工作周，到我花费60％的时间，我的工作和40％定期学习。“

-Bhagwan Chowdhry，加州大学洛杉矶分校金融学教授

加州大学洛杉矶分校(University of California, Los Angeles)著名金融学教授巴格万•乔杜里(Bhagwan Chowdhry)解释了他在工作和学习方面转变思维的原因。

基本上，可以理解的是，当机器人和自动化被用于规模化操作时，你的劳动力和他们的技能也需要被规模化，以维护这些流程和设备。

这使工人能够了解并掌握给定制造操作中的大多数技术概念和角色。

对包含解决方案

Encompass Solutions，Inc。是ERP咨询公司，NetSuite解决方案提供商和Epicor Platinum合作伙伴，在商业咨询，项目管理和软件实施方面提供专业服务。无论是开展现有系统的全规模实施，整合和改造还是解决企业和业务增长中的新出现挑战，而且为每个客户的需求提供了专门的方法。作为识别客户要求并用正确的解决方案解决这些客户的专家，我们确保我们的客户配备以匹配行业的速度。