Фабрика будущего будет населена 3D-принтерами, роботами и другими передовыми машинами, управляемыми программным обеспечением.

Энди Пай более подробно рассматривает, что это влечет за собой.

На протяжении десятилетий роботы выполняли множество функций по подбору и размещению во многих отраслях промышленности, которые ранее выполнялись бы менее эффективно людьми, даже за пределами традиционных областей применения, таких как автомобильная промышленность.

(Исследование, опубликованное аналитической фирмой Gartner, предсказало, что к 2025 году каждое третье рабочее место будет автоматизировано с помощью робототехники или программного обеспечения.)

Недавний отчет International Data Corporation подтверждает эти выводы, утверждая, что рынок роботов ожидает бум в ближайшие три года, его среднегодовой темп роста составит 17%.

Новые подходы к взаимодействию человека и машины также появляются в виде традиционных интерфейсов, таких как сенсорные экраны и инструменты программирования.

Одним из последствий повышения автоматизации производства является то, что параметры системы обработки можно регулировать с помощью быстрого изменения параметров меню на панели управления, что приводит к уменьшению количества партий. Улучшенное зрение и отслеживание конвейера, усовершенствованные захватные инструменты, возможности промывки и простота интеграции означают, что роботы последнего поколения сочетают в себе доступность, надежность и скорость с гибкостью быстрой смены продукта.

3D-печать позволяет создавать одноразовые изделия на заказ и нестандартные, сложные конструкции как единое целое. Этот процесс находится на грани перехода от использования для быстрого прототипирования к превращению в признанный технология производства. В прошлом он в основном использовался для изготовления прототипов, но сегодня аддитивное производство используется во многих отраслях промышленности для (малого и среднего) серийного производства.

Производство высококачественных пластиковых и металлических деталей больше не является проблемой, а также обеспечивает значительное конкурентное преимущество в дополнение к снижению затрат. Растущий интерес вызывает лазерная плавка металла.

Это скучно, но фабрики полны вентиляторов, насосов и подобных устройств. По данным Carbon Trust, работающие двигатели потребляют почти две трети электроэнергии, потребляемой промышленностью Великобритании. Фактически, стоимость эксплуатации двигателя в течение года может быть в 10 раз больше, чем его первоначальная покупка. По словам директора GAMBICA Стива Брамбли, 97% затрат на срок службы двигателя приходится на потребляемую им энергию:
(“Эксплуатация старого или неэффективного оборудования — это ложная экономия”, — объясняет Брамбли. “Реальным препятствием для инвестиций является понимание стоимости жизненного цикла системы на корпоративном и финансовом уровне. Напротив, я думаю, что инженеры с готовностью признают преимущества управления двигателем”.)

Структурированный подход к ремонту и техническому обслуживанию позволяет экономить энергию и сокращать время простоя, вызванное отказом двигателя. Это должно включать:

Использование двигателей с более высокой эффективностью (по крайней мере, IE3) для новых и заменяемых применений позволит сэкономить деньги, поскольку небольшая дополнительная надбавка к цене обычно окупается менее чем за два года.

Если нагрузка, приводимая в действие двигателем, имеет изменяющуюся потребность, то привод с регулируемой скоростью может сэкономить энергию.

Небольшое снижение скорости может привести к существенному сокращению энергопотребления. Наиболее распространенными приложениями являются регулирование расхода в вентиляторных или насосных системах в качестве альтернативы использованию заслонок или клапанов. Согласно данным отрасли, привод с регулируемой скоростью вращения может снизить потребление энергии на целых 60%, поскольку привод с регулируемой скоростью уменьшает количество энергии, потребляемое двигателем. Это может привести к ежегодной экономии до 9000 фунтов стерлингов – всего на одном центробежном насосе или вентиляторе.

Измерение мощности двигателя и мониторинг тенденций помогут определить области для экономии энергии. Если выходные данные неожиданно изменяются, расследование может выявить простые проблемы с обслуживанием или потенциально серьезную проблему.

И, конечно же, самый простой способ экономии из всех – выключи его!! И автоматическое управление выключением, и процедуры ручного отключения могут сыграть свою роль.

Истинная взаимосвязанность опирается на беспрепятственный свободный поток данных, используя стандартные протоколы, а не проприетарные сети. Интернет вещей (IoT) превратил современный завод в центр автоматизированной передачи данных, способствуя бережливому производству, более быстрому принятию решений и интеллектуальному анализу исходных данных.

Традиционно варианты заключались в покупке только одного бренда, покупке шлюзов между контроллерами или использовании одного промышленного протокола Ethernet. Теперь стандартные протоколы помогают обеспечить связь между приложениями, и поставщики могут записывать их на свои собственные устройства.

Одним из следствий этого является то, что дистанционный мониторинг оборудования постепенно внедряется во многих отраслях промышленности, чтобы свести к минимуму необходимость в обслуживании на месте и частых вызовах. Он использует сенсорную технологию и устройства мониторинга, связанные стандартными протоколами, для генерации данных, необходимых для мониторинга установки.

ZigBee — это набор протоколов связи высокого уровня, используемых для создания персональных сетей, построенных на основе небольших цифровых радиостанций с низким энергопотреблением и способных охватывать большую площадь — многие устройства, использующие ZigBee, питаются от аккумулятора. Предполагается, что эта технология будет проще и дешевле, чем другие беспроводные персональные сети (WPAN), такие как Bluetooth или Wi-Fi.

Приложения для Zigbee — это те, которые требуют беспроводной передачи данных с низкой скоростью на короткие расстояния, и эточасто используется в промышленной автоматизациии физическая эксплуатация установки, связанная с межмашинной связью (M2M) и Интернетом вещей (IoT).

Проблема, возникающая в связи с Zigbee и значительно опережающая применимые стандарты, связана с предполагаемыми недостатками безопасности в устройствах Интернета вещей. Старший аудитор IS Тобиас Зиллнер из IOT-компании Cognosec утверждает, что при внедрении ZigBee существуют основные риски для безопасности. Cognosec опубликовала свои выводы в белой книге по безопасности Zigbee.

Конечно, те из нас, кто тесно связан с производством и автоматизацией, хорошо осведомлены о нескольких хорошо документированных случаях нарушений безопасности, влияющих на производство. Мы можем ожидать’ что частота и серьезность атак на производственные активы компаний со временем возрастут.

Удивительно, но доступно мало приложений для обеспечения безопасности, которые могут отслеживать устройства Интернета вещей, сообщать вам о любых новых появляющихся векторах атак и сообщать вам о любых недавних компромиссах.