联系我们  设为首页 加入收藏

上海西门子系统集商,采购西门子plc电器,就找上海凌基!TEL:18017892190 / 021-36588219

您的位置:上海西门子PLC > PLC基本维护 > 诺基亚的未来工厂:机器人、5G、AI自动化和100人的协奏曲

诺基亚的未来工厂:机器人、5G、AI自动化和100人的协奏曲

PLC基本维护   查阅次数:0   更新时间: 2019-12-10 09:37

诸如MES、ERP、PLM等智能工厂及其他智能工厂市场在2019年的估计价值约为1。54千亿美元,2019至2024年期以接近10%的年复合增长率上涨。仅智能制造平台市场一项在2019年为44亿美元,预计未来五年的复合年增长率将上涨20%。制造商在未来三年里计划每年的投资基数为其收入的3。

当众人对于诺基亚的印象还停留在手机品牌的时候,其位于芬兰奥卢的“未来工厂”已经在智能制造的实践中,成为先驱。当5G、数字化、工业机器人成为工厂标配,“未来工厂”将消灭重复性劳动。

本文首发于VentureBeat,作者为CHRIS O'BRIEN,经新芒X编译,译者宇伊。

提到诺基亚,你会想到什么?

经典的手机、握手的开机动画,以及轰然倒下的巨人形象,这些组成了很多人的共同认知。

这个昔日巨头最新的消息是他们又发布了新手机,什么情怀满满、通孔屏技术、4800万像素、4200毫安等等新亮点,但至于有多少人为情怀买单也另当别论。

今天我们讨论的主角确实是那个老牌的诺基亚,但不是那些经典的手机,而是他们的工厂。

工厂有什么好说的?但是当一家工厂有了机器人、AI自动化、数据、5G等前沿技术加持后,显然就会像一间魔术室一样上演这各种神奇和关于未来的想象。

坐标芬兰奥卢的诺基亚“未来工厂”,俨然提供了一个高速连接下,有望改变制造业世界的惊鸿一瞥。

4G还是5G?诺基亚未来工厂里的新式装备

随着5G网络逐渐推出、落地和走向成熟,“工业4.0”或“未来工厂”被给予了厚望。

5G支持者认为这些超快网络可以支持小区域内的大量连接对象并且没有延迟,将允许制造商使用自动化和数据来提高他们的设施效率。

奥卢校区正是诺基亚5G无线电设计和创新工作的核心,现场制造设施使该公司能够与研究人员一起测试和制造设备。

诺基亚高管指出,即便5G在即,但4G网络目前尚未得到充分利用,并且仍在许多领域推出。运营商希望有更多的时间来收回他们对4G的投资,进而继续制定5G计划。仅使用4G,高管估计他们已将奥卢工厂的一些产品线自动化至约99%,一些原型制作流程则需要手动完成。

像诺基亚这样的公司面临着在不削弱4G的情况下鼓励更大连接的5G投资之间的微妙平衡。

“凭借数据分析和高度自动化,这种制造环境充满了创新”,诺基亚奥卢工厂负责人HeikkiRomppainen表示。“随着机器人数量不断增加,自动化水平也在不断提高。这将使整个供应链更灵活,更容易适应新产品。”

未来工厂之机器人的新地盘

当你迈入这家工厂时,第一眼看到的将是一系列大屏幕电视。这些屏幕显示来自各种传感器的实时信息,这些传感器几乎监控工厂车间的每个过程,而讨论问题或评估新元素的会议通常会在屏幕前举行。

这些传感器的数据通过Microsoft的Azure平台运行,系统允许管理员在工厂中按序列号跟踪零件。传统上,质量测试将在组装或制造过程结束时进行。但Romppainen表示,该系统可以让公司准确找出出错的地方并更快地解决问题。

“你不必调查和追溯步骤并运行诊断来发现缺陷。”Romppainen说,“你可以实时看到失败的原因,因为你可以看到数据。”

这些4G网络还允许远程呈现机器人在工厂车间漫游,使其他工厂的同事能够在他们尝试进行故障排除时召开会议并观察制造操作。

使用此数据流,系统现在可以自动跟踪耗材流量并检测耗尽量。在过去,当部件的供应耗尽时,生产线会停止。现在,系统发送警报并且机器人获取其他零件或耗材,这大大降低了停机时间。

除此之外,自动化已经实现了新的复杂程度。其中一个基站的主板上的组件数量急剧增加,并且光学系统检查焊接工作,这对人眼几乎是不可能的。

机器人,就像在这个故事的顶部描绘的那样,也在做一些产品的最终组装。通过标准化螺钉尺寸等功能,诺基亚已经能够将越来越多的工作转变为机器人。在这种情况下,该公司仍在使用更多的工业机器人,这些机器人在封闭的牢房中与人类分开工作。

诺基亚也开始推出“cobots”,它具有高度的灵敏度,可以安全地与人类一起使用。cobots的一个优点是它们可以更容易地重新编程以处理重复性任务。

5G的未来:复杂传感器、视频监控和失业

5G网络可以进一步实现自动化的问题。首先,诺基亚这家未来工厂将能够推出更多具有更高复杂性的传感器。

今天,当出现问题时,传感器会向管理员发出警报。但是5G时代,更强大的传感器可能会诊断出一个问题,可能要么修复问题,要么召唤一个自动机器人来修复它。

人类行为的更强大视频监控是另一个正在测试的场景。在一个工作站,该公司已经建立了一个5G测试系统,可以在工作时将摄像头放在员工周边。

系统跟踪员工的活动,通过算法进行视频分析,在5G网络上运行,在他们犯错时提醒他们。

当然,工人是否会接受这种视频帮助是另一回事,这让我们回到了这将如何影响人们的问题。而整个工厂车间,大约100个人,而且大多数人都在做什么并不明显。

而这些仅有的100人中的大多数人仍在执行某种替换、组装或诊断任务。工作包括流程控制和后续工作,对自动化测试人员和分析系统注意到的流程问题作出反应,以及制造流程的整体改进。

当然这里面就有了一个老生常谈的话题:如果目标越来越自动化,这些工人的工作会发生什么?

一方面,自动化对于扩大5G基站的生产和其他努力至关重要。由于5G信号覆盖的距离比4G短,因此运营商需要安装更高密度的基站才能实现可靠的覆盖。制造需求可能是巨大的,并且不清楚是否有足够的工厂能力或足够的工人在未来十年内满足这些需求而不会使流程大规模自动化。

理论上,智能工厂将与日益自动化的供应链相连。想象一下仓库中的机器人会填写供应订单并将其放置在自动卡车和无人机上以便交付。

如果人们被纳入这些场景,他们将成为数据分析师和机器人专家,以确保机器正常工作。

据说这个工厂已经很少招聘受自动化威胁的工作类型。让工厂对潜在的新员工更有吸引力意味着改变工作类型,使员工成为“过程中更具创造性的一部分”

该公司推出了一项名为“ConsciousEmployee”的计划,以确定哪些工作可以成为这个新制造业的一部分。这包括精确定位数据科学,数据分析和机器人等领域的必要技能,以及增强和虚拟现实工具的经验。

至于怎样才能吸引年轻人进入这样的环境?这位工厂负责人表示,我们需要让他们知道,今天的工厂并不是一个一遍又一遍地完成一项任务的地方。

原文地址:

VentureBeat:InsideNokia’sfactoryofthefuture:Robots,data,automation,5G,andevensomehumans

智能工厂至2023年可望提升全球经济1.5万亿美元

诸如MES、ERP、PLM等智能工厂及其他智能工厂市场在2019年的估计价值约为1.54千亿美元,2019至2024年期以接近10%的年复合增长率上涨。

仅智能制造平台市场一项在2019年为44亿美元,预计未来五年的复合年增长率将上涨20%。

制造商在未来三年里计划每年的投资基数为其收入的3.24%。计划投资额高于过去三年里每年投资额的1.7倍。

制造商计划在未来五年里建设的智能工厂超过40%,年投资额与过去三年比将增加1.7倍。

上述及许多其他见解来自凯捷研究所,报告题为《智能工厂规模》,可以从下载副本。凯捷研究小组的研究发现,实现智能工厂生产水平的两个主要挑战是信息技术(IT)和运营技术(OT)系统的融合以及寻找范围专长、知识和领导智能工厂技能的应聘者的需求。凯捷发现,优秀的智能工厂举措存在挑战,仅14%的制造商觉得自己的举措是成功的。凯捷这项研究调研了1000个制造商,重点放在那些已经实施了智能工厂举措的组织。报告的42-43页给出了调研方法。研究报告的主要见解包括以下内容:

制造执行系统(MES)、监控和数据采集(SCADA)以及产品生命周期管理(PLM)系统是智能工厂举措取得成功的必不可少技术。制造商在定义及推出智能工厂举措时采取的是务实的、经过验证的方法,依靠的是运营团队每天都在使用的自己的的长期系统。在塑料制造和加工业里,实时监控是通往轻装(或完全自动化制造转型)之路。被采访的制造业高管认为实时监控可以提供具有丰富上下文的实时数据流,这些数据流可令诸如跟踪/追踪和新兴技术(分析/AI、工业物联网、机器人和智能能源管理)等长期存在的技术交付结果。

d000baa1cd11728bdd5b6efabebd1ccbc2fd2cbf

中国、德国和日本是智能工厂采用指数最高的头三个国家,紧随其后的是韩国、美国和法国。凯捷建了一个智能工厂采用指数,可更准确对每个国家进行排名。智能工厂采用指数大于一的国家或部门表明高于平均的更积极的扩展计划。下图是各国家的得分:

fcfaaf51f3deb48fb1616cf68e5ee52c2df57851

来源:凯捷研究所报告《智能工厂规模》

来源:凯捷研究所报告《智能工厂规模》

近70%的制造商目前在推出智能工厂举措,与2017年比有显著的上升。两年前只有43%的制造商在推出智能工厂举措。而今天则有68%的制造商在这样做。大多数两年前在规划智能工厂举措的组织(33%)现在已经推出了举措。Seshu Bhagavatula博士是印度最大重型汽车制造商Ashok Leyland的新技术和业务计划总裁。他表示, “我们采取智能工厂举措的主要原因有三。首先是要通过现代化和数字化运作提高我们的老工厂的生产效率。第二是处理人类难以检测到的质检问题。第三则是综合定制或大规模定制的能力。”

a08b87d6277f9e2f66774bd36b713621b999f376

来源:凯捷研究所报告《智能工厂规模》

电力、能源和公用事业行业到目前为止在智能工厂进展方面领先其他行业并高于全球平均水平。离散制造商的计划最为雄心勃勃,预计该行业里全部生产中心的43%将在五年内转为智能工厂。离散制造在该预测期间内的智能工厂采用指数也高于其他行业,进一步凸显出该行业在智能工厂竞争方面的积极进取。

faf2b2119313b07ef53eab2d76964e2696dd8cdf

来源:凯捷研究所报告《智能工厂规模》

平均而言,40%的生产设施现在用上了MES / SCADA解决方案。同样的40%用了PLM离散制造和消费产品。诸如远程监控、移动/增强工(AR/VR)和制造智能(从工业的IoT到分析和AI)等较新的解决方案的部署则仍维持在生产线的平均三分之二。

267f9e2f070828382c587891ced876044d08f1a1

目前由数字平台技术管理的生产线份额。来源:凯捷研究所报告《智能工厂规模》

52%的制造商认为MES/SCADA系统与企业资源规划(ERP)的整合是他们的智能工厂计划的关键需求。约超过一半(48%)的制造商认为整合产品生命周期管理(PLM)系统是智能工厂举措成功的所必需的。出人意料的是,只有40%的推出智能工厂举措的制造商拥有跨越设备到数据分析的终端到终端整合平台。

29381f30e924b899567785501b47c2900b7bf6d3

来源:凯捷研究所报告《智能工厂规模》

三大核心技术实现智能工厂。三大核心技术为连接(利用工业物联网收集来自现有设备和新的传感器的数据)、智能自动化(例如,先进的机器人、机器视觉、分布式控制、无人驾驶飞机)和云规模数据管理及分析(例如,实现预测分析/AI)。凯捷发现,这些数字技术还将实现IT-OT融合,可支持终端到终端从设计到操作(数字孪生)的数字连续性。

55%的制造商在其智能工厂计划涵括了新建项目。凯捷发现,新建项目特别在小型和中型公司(那些年收入低于100亿美元)普遍存在。例如,在收入处于50亿到100亿美元之间的公司里,2019年里新建项目占了59%,而在2017年里只有50%。

5G已来,工业互联网还有多远?

当前,全球新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起,互联网的发展环境正在发生深刻变化,从人人互联向万物互联演进,从消费领域向工业领域渗透。工业互联网应运而生,现已成为全球顺应第四次工业革命发展趋势,把握数字化、网络化、智能化发展机遇的共同选择。

5G作为新一代移动通信技术,代表了新一代信息通信技术的发展方向和战略制高点,将引发生产方式、生活方式的深刻变革,正在成为全球新一轮科技和产业革命的竞争高地。“5G+工业互联网”既可以满足工业智能化的发展需求,也是新一代信息通信技术与工业领域深度融合所形成的新型应用模式,必将形成全新的工业生态体系,促进制造业转型升级。

工业互联网为5G带来广阔市场

工业互联网作为数字化转型的关键支撑力量以及第四次工业革命的重要基石,正在全球范围内不断颠覆传统制造模式、生产组织方式和产业形态,不断推动传统产业加快转型升级和新兴产业加速发展壮大,已成为全球应对产业竞争的共同选择。

自国务院发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》和工业和信息化部发布《工业互联网发展行动计划(2018—2020年)》等政策以来,我国工业互联网发展呈现良好势头。

一是政策体系日益完善,已建立“顶层设计+行动计划+实施指南”等相关政策体系,地方政府也相继出台本地工业互联网实施方案。

二是技术体系建设协同发展,企业内外网络升级改造工作稳步推进,工业互联网大数据体系建设加速实施,标识解析体系建设取得进展,多层次的平台体系建设广泛开展,安全防护体系建设持续推进。

三是融合应用创新活跃,钢铁、航空、航天、能源、机械、汽车、电子、家电、服装、建筑等行业涌现出一大批融合应用新模式、新业态、新动能,政产学研用的跨领域协同创新广泛深入,产业生态加速形成。

在此背景下,以工业互联网作为5G商用的主战场,是5G赋能工业经济的必由路径,亦是工业互联网对于无线网络技术需求的必然选择。“5G+工业互联网”是支撑工业经济数字化和智能化转型的关键,将颠覆传统制造模式、生产组织方式和产业形态,推动传统产业加快转型升级、新兴产业加速发展壮大。

当前,全球5G正在进入商用部署的关键期,韩国、美国、瑞士、英国已相继开通5G商用服务,面对国内高质量发展的要求和全球5G商用的竞争,我国应抢抓机遇,以工业互联网为突破口加快5G商用步伐,积极探索新型应用模式,赢得发展的主动权。

5G助力工业互联网实现跨越式发展

5G的高速率、低时延、海量连接等特性能够满足工业互联网的连接多样性、性能差异化以及通信多样化的网络需求,显著增强工业互联网产业供给能力,为工业互联网跨越式发展提供坚实的技术保障,全面支撑工业互联网新业务、新模式的创新发展。

5G TSN(时间敏感网络)技术通过高精度时间同步,实现工厂内无线TSN,保障工业互联网业务端到端的低时延要求。5G网络切片技术支持多业务场景、多服务和质量要求、多用户及多行业的隔离和保护。

5G高频和多天线技术支持工厂内的精准定位和高宽带通信,大幅提高远程操控领域的操作精度。5G边缘计算加速工业IT及OT网络融合,通过边缘数据处理、跟踪及聚合能力的增强,提升工业互联网业务的高可靠、低时延等性能指标,优化资源共享和用户体验。

“5G+工业互联网”是推动制造业高质量发展的强大引擎

制造业是实体经济的主体,振兴实体经济重在做大、做强制造业。2019年,中央经济工作会议把推动制造业高质量发展,列为今年七项重大工作任务之首,明确提出要加大制造业的技术改造和设备更新,加快5G的商用步伐,加快人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施的建设。

基于5G技术催生的工业互联网新产品、新模式和新业态,将显著降低企业运营成本,提高生产效率、优化制造资源配置,提升产品高端化、装备高端化和生产智能化水平,推动制造业实现质量效益提高、产业结构优化、发展方式转变、增长动力转换,为建设现代化经济体系提供有力保障。

我国作为世界第一制造大国和网络大国,高度重视工业互联网和5G发展,聚焦各工业领域,积极推进5G与工业互联网的融合应用和创新发展,推动生产制造服务体系升级、产业链延伸和价值链拓展。

海尔基于COSMOPlat平台搭建了全球首个5G大规模定制集成测试平台,并完成5G与智慧物流、视频监控、虚实融合、数字化产品等工业应用场景相结合的网络测试验证工作,实现5G智能制造升级解决方案的输出;上海商飞搭建5G工业应用场景,用5G+8K视频检测生产安装缺陷,利用5G+AR辅助飞机装配,有效提高了飞机的生产研制效率;南方电网利用5G承载电网的配电业务,完成国内首例基于5G智能电网的外场测试,未来还将积极试点5G服务于计量自动化、应急通信、分布式能源调控等各类电网典型业务场景,全面提升电网智能化水平。

近日,工业和信息化部印发的《“5G+工业互联网”512工程推进方案》中明确表示,到2022年,将突破一批面向工业互联网特定需求的5G关键技术。“512”工程,即完成五大类12项工业互联网重点工程,全力推动5G与工业互联网融合创新。

未来,5G在工业互联网应用的广度与深度、应用场景的丰富程度都会超乎想象,让打通全生命周期的工业智能化“血液循环系统”更加强健稳定。5G与工业互联网的深度融合,势必加速全要素、全产业链、全价值链的全面连接,促进制造业数字化、网络化、智能化升级,推动经济高质量发展。

版权所有:上海凌基自动控制有限公司     电话:18017892190 / 021-36588219   传真:021-36588220
地址:上海市宝山区陆翔路111弄(顾村绿地公园广场)1号503室  网址:http://sh-lingji.com   沪ICP备17047371号-1