制造业的六大新兴技术革命(三)

阅读 2213 发布时间:2017-03-17 17:18

四、协作机器人(COBOT)

   以往,工业机器人都是与人隔开,孤立地工作。2015 年,ABB 推出双臂的14 轴协作机器人YUMI,可以帮助电子工业等领域实现小件装配的自动化应用,将人与机器人并肩合作变为现实。博世也推出协作机器人APAS,它是协作机器人中首个获得认证的助理系统,可以协助人类工作,且无需任何额外的防护。机器人的保护皮衣是触觉检测装置,当检测到人靠近时,其会自动降低运行速度;在人离开该区域后,机器人会自动恢复正常速度。

   未来的制造模式并不是机器换人,而是人机协作。协作机器人的应用将彻底改变未来工厂的生产组织和工人的工作方式。

博世的APAS协作机器人

五、材料工程

   世界材料产业的产值以每年约30% 的速度增长,化工新材料、微电子、光电子、新能源是研究最活跃、发展最快的新材料领域,复合材料的应用越来越广阔。

   围绕着材料创新,国内外都在开展产学研的协作。复合材料的制造工艺与传统的金属材料制作工艺和制造装备差别很大。既能够保持材料

的强度,又能够减轻重量,是复合材料的一大优势。众所周知,波音787 飞机复合材料的使用率已经达到了50%。

   国际著名PLM 研究机构CIMDATA 已经将材料工程作为产品创新平台的核心组成部分。在美国国家制造业创新网络中,已建成的九个研究所中,就包括了轻型现代金属制造业创新研究所、复合材料制造创新研究所、革命性纤维和纺织品创新制造研究所等与材料创新直接相关的研究机构,足以说明美国对材料创新的重视。在新能源领域,石墨烯材料的应用也被寄予厚望。

波音787复合材料机头的制造

六、人工智能技术

   IBM 非常重视人工智能技术的研究,提出了认知计算(Cognitive Computing) 理念, 应用到各个行业。在2016 年汉诺威工业展上,IBM 展出了认知计算与物联网结合的应用。首先通过物联网对生产过程设备工况工艺参数等信息进行实时采集,再对产品质量缺陷进行检测和统计;然后在离线状态下,利用机器学习技术挖掘产品缺陷与物联网历史数据之间的关系,形成控制规则;接下来在在线状态下,通过增强学习技术和实时反馈,控制生产过程减少产品缺陷;最后集成专家经验,改进学习结果。另外,语音识别技术在制造业也开始得到应用,例如Honeywell 推出了语音拣货技术。华中科技大学李德群院士开发的智能注塑机,也采用了人工智能技术来计算最优化的工艺参数,从而大大提高产品的合格率,显著降低能耗。

   以上分析的六项新兴技术,每项技术的创新发展都给制造业带来重大变革。在同一时期,这六大新兴技术都取得了跨越式发展,而且是交相辉映,实现了协同应用,因此能够帮助应用这些关键技术的企业实现商业模式、研发与制造模式、企业运营模式的突破性创新。这昭示着,制造业已经进入了技术大变革时代。这个时代对创新者会带来极大的机遇,而保守者则会加速退出历史舞台。


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