В эпоху Индустрии 4.0 оцифровка третьей промышленной революции сближается с интеллектуальными и автономными системами, а также данными и машинным обучением, что открывает беспрецедентную эру промышленной автоматизации.
В этой статье мы рассмотрим 7 ключевых тенденций, которые будут определять промышленную автоматизацию. Эти тенденции дадут покупателям представление о том, в каком направлении движется отрасль и что потребители будут искать для оптимизации своей деятельности.
Содержание:
Обзор рынка промышленной автоматизации
Основные тенденции, формирующие промышленную автоматизацию
Новая эра в промышленной автоматизации
Обзор рынка промышленной автоматизации
Размер мирового рынка промышленной автоматизации показывает положительные перспективы на прогнозный период 2020–2025 годов. Согласно с Statistaожидается, что стоимость рынка вырастет со 175 миллиардов долларов США в 2020 году до примерно 265 миллиардов долларов США к 2025 году.
Совокупный годовой темп роста (CAGR) составляет 9%, и рынок демонстрирует явные признаки устойчивого роста. Даже несмотря на глобальный кризис в области здравоохранения и связанные с ним сбои в цепочке поставок, есть признаки того, что рынок приходит в норму.
Fortune Business Insights обнаружила, что ключевыми факторами роста рынка являются появление технологии 5G в сочетании с более широким внедрением Industry 4.0 среди предприятий.
Основные тенденции, формирующие промышленную автоматизацию
Теперь, когда у нас есть представление об общем мировом рынке промышленной автоматизации, мы можем углубиться в ключевые тенденции, которые повлияют на направление обрабатывающей промышленности в целом.
1. Промышленный Интернет вещей
Индустрия 4.0 станет свидетелем конвергенции информационных технологий и технологий операций (конвергенция IoT) на уровне, который вызовет беспрецедентную цифровую трансформацию. Промышленный IoT поможет соединить промышленные активы предприятий прозрачным, простым и повышающим производительность способом. Предприятия смогут упростить свое производственное программное обеспечение на протяжении всего жизненного цикла и повысить совместимость и гибкость своих операций.
Ожидается, что мировая обрабатывающая промышленность сэкономит ошеломляющую 500 миллиардов долларов США каждый год благодаря автоматизации на базе Интернета вещей. IoT может помочь отраслям выявить расточительную неэффективность, предотвратить отказ оборудования и обеспечить качество продукции. В ответ на Опрос RT Insightпреимущества, наиболее часто упоминаемые пользователями промышленного IoT, включают:
- Снижение операционных расходов (53%)
- Улучшение сбора данных (48%)
- Увеличение дохода от существующих потоков (42%)
Искусственный интеллект (ИИ) также станет важным компонентом промышленного Интернета вещей, поскольку ряд промышленных решений будет использовать еще более продвинутую аналитику, а также периферийные и облачные вычисления для анализа машинных данных.
Будущее понимание рынка проектов что глобальный рынок ИИ в IoT, который в настоящее время оценивается в 78 миллиардов долларов США, к 142.4 году достигнет примерно 2032 миллиардов долларов США. Этот рост понятен, учитывая, что машинное обучение (которое является подмножеством ИИ) и Интернет вещей позволяют предприятиям делать оперативные прогнозы, которые в 20 быстрее чем традиционная технология, и обеспечивают повышенную точность.
2. Переход от автоматизированного к автономному
Достижения, достигнутые в цифровизации, в сочетании с новыми стандартами автоматизации открытых процессов предоставили производителям возможность перейти от «автоматизированных» операций к «автономным».
Благодаря искусственному интеллекту и машинным данным вышеупомянутая конвергенция Industrial IoT и цифровая трансформация позволяют производителям создавать автономные системы, способные принимать ключевые производственные или операционные решения, в то время как люди просто действуют в качестве контролеров.
По оценкам, автономные системы в автомобильной промышленности США обеспечивают общую ежегодную экономию до 1 триллиона долларов США, что окажет значительное влияние на экономику. Действующие предприятия смогут значительно повысить надежность и предсказуемость своей работы. Машины смогут обучаться с использованием ключевых исторических данных в сочетании с данными в реальном времени, а также приложениями с поддержкой ИИ, чтобы в конечном итоге повысить эффективность операций.
3. Более низкая стоимость роботов-манипуляторов.
Engineering 360 сообщает, что стоимость роботов фактически снизилась более чем на 25% с 2014 года, и ожидается, что к 22 году она упадет еще на 2025%. Рынок промышленной робототехники оценивался в 24.35 млрд долларов США в 2020 году и по прогнозам, достигнет 52.85 млрд долларов США в 2026 году, увеличившись в среднем на 14.1% в течение прогнозируемого периода 2021–2026 годов.
В то время как спрос на промышленных роботов растет, снижение стоимости промышленные роботы-манипуляторы особенно позволило использовать роботизированные руки получить еще более широкое распространение в обрабатывающей промышленности.
Используя машинное зрение и сетевые технологии, промышленные роботы-манипуляторы помочь предприятиям автоматизировать ключевые процессы, которые в конечном итоге способствуют повышению безопасности работников, ускорению производства и повышению производительности. В реальных цифрах Boston Consulting Group Оценки который промышленные роботы-манипуляторы может обеспечить к 16 году в среднем по миру экономию затрат на рабочую силу примерно на 2025%. В США эта экономия может составить до 22%, а в Китае не менее 18%.
Производители могут купить недорогие роботы-манипуляторы для ряда приложений, от погрузочные рукава в прецизионные сварщики. В долгосрочной перспективе это поможет предприятиям укрепить свое конкурентное преимущество, поскольку они смогут поддерживать низкие затраты и передавать эту выгоду покупателям.
4. Более широкое внедрение коллаборативных роботов
Совместные роботы (также известные как «коботы») находят все более широкое применение в промышленной автоматизации. Как машины, предназначенные для обеспечения прямого взаимодействия человека и робота в общем рабочем пространстве, cobots облегчают переход к автоматизированным или автономным операциям для предприятий по всему миру.
Коботы являются относительно новой тенденцией в робототехнике, но становятся все более распространенными в промышленном производстве. Они используются для решения различных задач в ряде отраслей, включая автомобильный, электроника, общее производство, изготовление металлоконструкций, коробок и co-packing, пластмассы, и еда и сельское хозяйство.
В обрабатывающей промышленности они используются для сбор и укладки, в пищевой промышленности используются для нарезки и резки, а в сфере здравоохранения они используются для хирургия. При применении в производство, машина стоимостью 50,000 150,000 долларов США может сэкономить до XNUMX XNUMX долларов США на затратах на упаковку.
Одна из причин их популярности заключается в том, что коботы разрабатываются с расчетом на человека-оператора, и они помогают гарантировать роль человеческого труда, а также способствуют эффективности, точности и безопасности операций.
5. Достижения в области машинного зрения
Значительные достижения в области машинного зрения позволяют автоматизированным машинам выполнять операции с большей точностью и решать более сложные задачи.
Машинное зрение (MV) относится к технологии и методам, которые используются в промышленной автоматизации для обеспечения автоматического контроля и анализа на основе изображений для приложений, которые включают управление технологическим процессом, автоматический контроль, отслеживание деталей и роботизированное управление.
Благодаря преимуществам высокой скорости, повышенной эффективности и точности, которые она обеспечивает, в ближайшие несколько лет технология машинного зрения будет все больше развертываться и интегрироваться с автоматизированными системами.
6. Рост зависимости от 3D-печати
Одной из революционных технологий, которая повлияет на промышленную автоматизацию, является 3D-печать. Мир автоматизации отмечает, что 3D-печать изменит правила игры на мировом рынке автоматизации, поскольку значительно снизит производственные затраты.
Промышленная автоматизация быстро меняется, и возможность быстрого прототипирования для исследований и разработок, которую дает 3D-печать, позволяет предприятиям быстро адаптироваться к изменяющимся требованиям отрасли. 3D-печать сейчас используется в коробок, образование, медицинакачества строительство.
Благодаря более быстрому прототипированию производители могут более тщательно тестировать свои концепции, прежде чем переходить к этапу реализации и полномасштабному производству. Преимущества этого заключаются в том, что новые конструкции выводятся на рынок быстрее, затраты на НИОКР снижаются, На 40–70 % меньше материала используется при производстве продукции по сравнению с традиционными методами, и покупатели могут быстрее заменять детали на своих автоматизированных машинах.
7. Дальнейшее внедрение гибких производственных систем
Внедрение гибких производственных систем (FMS) продолжается среди производственных предприятий по всему миру. FMS — это производственный метод, повышающий адаптируемость к изменениям количества или типа производимого продукта.
FMS обеспечивают гибкость машины, что означает, насколько система может измениться для создания новых типов продуктов или изменения порядка операций с определенной деталью. FMS также обеспечивают гибкость маршрутизации, что означает способность системы использовать несколько машин для выполнения одних и тех же операций с одной деталью.
Хотя эти системы могут считаться дорогими, они служат для повышения производительности и снижения стоимости операций. Их способность адаптироваться к изменениям также помогает предприятиям предотвращать появление дефектных продуктов и потерю времени и ресурсов.
БрэйнКарт отчеты что FMS обеспечивают повышенную загрузку машин по сравнению с машинами в обычном серийном производстве, позволяя предприятиям приблизиться к 80-90% в использовании активов. Более высокие темпы производства и меньшая зависимость от прямого труда, которые обеспечивают FMS, позволяют предприятиям экономить трудовые ресурсы, которые могут достигать 30-50%.
Новая эра в промышленной автоматизации
Во многих отношениях мы видим только начало Индустриальной 4.0 и последствия, которые она будет иметь для бизнеса, обрабатывающей промышленности и общества в целом. Можно с уверенностью сказать, что эта новая эра промышленной автоматизации обеспечит беспрецедентную скорость и точность производства.
В то же время обрабатывающая промышленность претерпевает изменения, уступая место операциям, которые являются более взаимосвязанными и имеют большую степень точности и безопасности.
Ключевыми тенденциями промышленной автоматизации, на которые следует обратить внимание, будут:
- Индустриальный Интернет вещей
- Переход от автоматизированных к автономным операциям
- Более низкая стоимость роботов-манипуляторов
- Расширение внедрения коллаборативных роботов
- Достижения в области машинного зрения
- Повышенная зависимость от 3D-печати
- Дальнейшее внедрение гибких производственных систем
