【儀表網(wǎng) 行業(yè)科普】制造商們正面臨著熟練技術(shù)工人短缺的困境，這使得他們迫切需要提升生產(chǎn)效率，并更加敏捷地應(yīng)對客戶不斷變化的需求。自動化技術(shù)正在推動更智能、更高效的工廠建設(shè)。
 

　　制造商們正面臨普遍的技術(shù)工人短缺問題，在此背景下，他們迫切需要提高生產(chǎn)率并更積極地應(yīng)對不斷變化的客戶需求。盡管許多制造商正在投資勞動力，致力于尋找、吸引和留住急需的人才，但與此同時，他們也加大了在自動化基礎(chǔ)設(shè)施上的投入。
 

　　根據(jù)第九次年度智能制造狀況報告，自2023年以來，新技術(shù)投資逐年增長，該領(lǐng)域的支出增長了30%。為了推動未來五年的業(yè)務(wù)發(fā)展，43%的制造商計劃提高自動化水平，42%的制造商計劃采用智能制造技術(shù)。預(yù)計在未來幾年，這類投資的增長將使自動化在資本支出中的占比達到25%。
 

　　然而，必須仔細考慮新制造技術(shù)的選擇和整合。人們越來越期望集成自動化機器，而不是僅僅能滿足速度、吞吐量和一致性等傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。他們需要改變制造企業(yè)的競爭方式，以幫助其優(yōu)化正常運行時間和生產(chǎn)效率，增強員工能力，加快產(chǎn)品上市時間。
 

　　統(tǒng)一的工業(yè)控制和機器人控制
 

　　由于熟練的技術(shù)工人很難找到，制造商需要更自動化和高效的流程。這促使越來越多的制造商將機器人納入到其機器和生產(chǎn)線。然而，盲目地進行機器人集成可能會帶來挑戰(zhàn)。安裝和維護不同的工業(yè)機器人，通常需要學(xué)習(xí)一種專門的編程語言，這可能會給已經(jīng)緊張的工程團隊帶來壓力。
 

　　采用具備統(tǒng)一機器人控制功能的現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)，可通過與其他機器相同的編程界面實現(xiàn)機器人的編程與維護。這種方式不僅能加速部署進程，還簡化了維護工作，因為工程師無需學(xué)習(xí)專用的機器人編程語言。
 

　　除了機器人，制造商還在尋求其它創(chuàng)新方式來保持生產(chǎn)力，以應(yīng)對不斷變化的客戶需求。例如，在較短的生產(chǎn)周期內(nèi)生產(chǎn)更多的SKU，他們需要尋找方法最大限度地提高吞吐量的同時盡量減少轉(zhuǎn)換時間。
 

　　一些生產(chǎn)商正在使用具有獨立推車技術(shù)的智能運動系統(tǒng)來提升靈活性。這些系統(tǒng)利用獨立的可編程載體，打破了傳統(tǒng)機械的約束，使得機器能夠更快速地適應(yīng)新的生產(chǎn)要求。在某些情況下，操作人員只需按下按鈕便可輕松切換到新的生產(chǎn)模式。
 

　　制造企業(yè)還可以利用現(xiàn)代生產(chǎn)管理工具來優(yōu)化生產(chǎn)率并減輕員工工作負擔(dān)。例如，數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)能夠自動化質(zhì)量流程、測量和記錄?，F(xiàn)代計算機化維護管理系統(tǒng)(CMMS)則通過在故障發(fā)生時自動生成工單并收集數(shù)據(jù)，幫助技術(shù)人員提高工作效率。
 

　　數(shù)字孿生技術(shù)加速產(chǎn)品上市
 

　　制造商一直面臨著快速上市的壓力，要求沒有延誤或中斷。這促使他們在更改、擴展或添加新的生產(chǎn)操作時，不斷壓縮項目時間表。數(shù)字孿生技術(shù)有助于加快項目從概念到啟動的過程。例如，工程師可以利用機器的數(shù)字孿生模型，在虛擬環(huán)境中簡化新建或生產(chǎn)線變更。他們可以深入分析機器的運行狀態(tài)，并識別出提高整體設(shè)備效率(OEE)的機會。數(shù)字孿生模型能夠幫助發(fā)現(xiàn)設(shè)計階段的錯誤和低效，從而避免在生產(chǎn)完成后修復(fù)問題，節(jié)省更多的成本。
 

　　此外，數(shù)字孿生還支持虛擬調(diào)試，即通過機器模型來驗證和調(diào)試機器。這有助于制造商在創(chuàng)業(yè)過程中避免代價高昂的變更，并確保初創(chuàng)企業(yè)保持正軌。一些公司已經(jīng)意識到，采用這種工藝后，其典型調(diào)試時間縮短了30%。操作人員可以在物理設(shè)備到達工廠之前，使用數(shù)字孿生進行虛擬培訓(xùn)。盡管數(shù)字孿生提供了所有節(jié)省時間的好處，但這只是制造商通過正確應(yīng)用先進技術(shù)加快產(chǎn)品上市時間的一個例子。
 

　　機器還可以使用所謂的智能對象，這些智能對象通過定義良好的數(shù)據(jù)模型，使機器信息始終處于可用狀態(tài)，并大大簡化了與更高級別系統(tǒng)的集成。通過采用現(xiàn)代集成設(shè)計環(huán)境，工程師能夠通過協(xié)作和利用可復(fù)用代碼庫等功能，節(jié)省大量時間。
 

　　讓員工更智能地使用數(shù)據(jù)
 

　　隨著經(jīng)驗豐富的工人逐漸退休，且合格的人才變得難以尋找，制造商需要更有效地利用現(xiàn)有員工。一個有效的方式是通過更好地利用數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。例如，可視化和分析軟件能夠?qū)⒃忌a(chǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可操作的信息，使運行人員實時掌握生產(chǎn)動態(tài)。這些信息不僅幫助操作人員判斷何時需要干預(yù)(例如當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量偏離規(guī)格時)，還有助于發(fā)現(xiàn)提高生產(chǎn)率和優(yōu)化OEE的機會?，F(xiàn)代制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)還提供了整個生產(chǎn)生命周期的實時視圖，同時通過無紙化生產(chǎn)管理來提高生產(chǎn)率，并降低手動流程錯誤的風(fēng)險。
 

　　借助人工智能和機器學(xué)習(xí)，分析變得更具預(yù)測性和規(guī)范化。運行人員可以在組件故障等問題發(fā)生之前提前識別潛在風(fēng)險，并在問題導(dǎo)致計劃外停機之前安排維護，從而有效降低停機時間并提升生產(chǎn)穩(wěn)定性。
 

　　創(chuàng)新的信息傳遞方式也能幫助員工提高工作效率。例如，增強現(xiàn)實工具可為生產(chǎn)流程和維護程序提供逐步指導(dǎo)。這些工具可以驗證員工執(zhí)行的每一步，甚至在控制面板或機器上生成視覺覆蓋以幫助引導(dǎo)員工的操作。尤其對于經(jīng)驗較少的員工，這些工具尤為有用，不僅能提升他們的生產(chǎn)效率和準(zhǔn)確性，還能減少與機器交互時可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險。
 

　　如今，打造更智能、更高效的機器不僅僅依賴于新技術(shù)的應(yīng)用，還需要全面思考硬件和軟件如何協(xié)同工作，優(yōu)化機器生命周期的各個方面。通過打造真正集成的智能機器，制造商能夠使生產(chǎn)運營在面對技能短缺和其它中斷時，提升生產(chǎn)韌性，增強敏捷響應(yīng)，并實現(xiàn)持續(xù)優(yōu)化。