Нажимая “Принять все файлы cookie”, вы соглашаетесь на сохранение файлов cookie на вашем устройстве с целью улучшения навигации по сайту, анализа использования сайта и помощи в наших маркетинговых усилиях. Подробнее
Настройки cookie
Нажимая “Принять все файлы cookie”, вы соглашаетесь на сохранение файлов cookie на вашем устройстве с целью улучшения навигации по сайту, анализа использования сайта и помощи в наших маркетинговых усилиях. Подробнее
Изучите принципы интеллектуального производства и компьютеризированного интегрированного производства, освойте Индустрию 4.0 и оптимизируйте неэффективность своей цепочки поставок.
Люди часто ассоциируют производственные предприятия с конвейерными линиями и рабочими, собирающими различные детали. Однако такие достижения, как искусственный интеллект (ИИ), компьютерное зрение и робототехника, инновационными способами переопределяют производство. На современных заводах имеются подключенные машины, автоматизированные системы и процессы, управляемые данными. Эти функции повышают эффективность и снижают вероятность человеческой ошибки.
В этой статье мы рассмотрим концепцию интеллектуального производства и ее влияние на промышленное производство.
Что такое интеллектуальное производство?
Интеллектуальное производство предполагает использование передовых технологий, таких как IoT (Интернет вещей) и ИИ, для улучшения работы заводов. Интеллектуальное производство объединяет машины, датчики и системы. Это позволяет команде обмениваться данными в режиме реального времени по всей производственной линии.
Это означает, что фабрики могут быстро выявлять проблемы, корректировать традиционные производственные процессы и автоматизировать принятие решений. Преобразуя такие предприятия в «умные фабрики», производители, включая малые и средние предприятия, могут добиться большей эффективности, гибкости и оперативности в своей деятельности.
Основным принципом, лежащим в основе интеллектуального производства, является интеллектуальная интеграция, которая объединяет цифровые технологии, данные и автоматизацию в единую, подключенную систему. Все части интеллектуальной фабрики работают вместе. Это помогает улучшить операции, принимать более разумные решения и быстро реагировать на изменения.
Изучение умных фабрик и интеллектуального производства
С начала 2010-х годов производители по всему миру неуклонно двигались к интеллектуальному производству. К 2025 году около 92% производителей считают, что интеллектуальное производство важно для сохранения конкурентоспособности в ближайшие годы. Этот растущий интерес обусловлен более эффективным управлением операциями на умных фабриках, чем в традиционных условиях.
Например, рассмотрим производственную линию на заводе по производству электроники. В традиционной схеме инспекторы часто обнаруживают дефекты только во время ручной проверки качества в конце линии. Это увеличивает риск попадания бракованной продукции к потребителям.
На умной фабрике компьютерное зрение является частью ИИ. Оно фокусируется на анализе визуальных данных. Эта технология может проверять каждый компонент в режиме реального времени.
Если система обнаруживает неправильно установленный чип или дефект пайки, она может быстро отметить проблему. Она может удалить элемент с линии и предупредить рабочих.
Основные технологии, используемые на умной фабрике
Вот более подробный обзор различных технологий, используемых на умных фабриках:
IoT и Industrial IoT (IIoT) соединяют машины, датчики и системы. Они собирают и передают данные в реальном времени на заводах. Это помогает командам отслеживать оборудование, выявлять проблемы на ранней стадии и поддерживать бесперебойную работу с меньшим временем простоя.
Машинное обучение (ML): ML анализирует закономерности в данных для прогнозирования результатов, оптимизации рабочих процессов и снижения количества ошибок. На «умных» заводах оно может автоматизировать принятие решений и повышать эффективность операций с течением времени.
Облачные вычисления: Облачные платформы позволяют производителям хранить, получать доступ и анализировать данные из любого места. Это упрощает управление несколькими объектами, отслеживание производительности и быстрое реагирование на изменения в производственном цехе.
Промышленная робототехника: Интеллектуальные фабрики могут повысить производительность за счет автоматизации задач с помощью промышленных роботов. Производственные процессы с использованием роботов могут привести к ускорению рабочих процессов, уменьшению количества ошибок и стабильному выпуску продукции круглосуточно.
Обработка данных в масштабе имеет важное значение. Инструменты для работы с данными могут управлять огромными объемами информации. Вы можете организовать эту информацию или оставить ее неорганизованной. Эти инструменты полезны в заводских условиях. Эти сведения помогают интеллектуальным фабрикам повысить качество, оптимизировать производительность и быстрее реагировать на проблемы.
Аддитивное производство или 3D-печать изготавливает детали путем добавления материала по одному слою за раз. Он не режет и не формует. На умных фабриках это снижает количество отходов и упрощает быстрое производство нестандартных или мелкосерийных изделий.
Цифровое двойниковое производство: Виртуальные модели создают цифровые двойники реальных машин, систем или процессов на заводе. Эти цифровые двойники помогают интеллектуальным фабрикам тестировать изменения, прогнозировать проблемы и улучшать производительность, не прерывая фактические операции.
Визуальный ИИ: Модели компьютерного зрения, такие как Ultralytics YOLO11, могут обнаруживать и анализировать визуальные детали на производственной линии. На умных фабриках он может автоматически находить дефекты, проверять качество продукции и снижать потребность в ручном контроле.
Индустрия 4.0: Основа интеллектуального производства
Далее мы рассмотрим основные технологии, определяющие Индустрию 4.0, и объясним, как они работают вместе, чтобы обеспечить работу современных интеллектуальных фабрик.
Изучая инновации в области интеллектуального производства, вы можете заметить еще один ключевой термин, который часто упоминается: Индустрия 4.0. Итак, что такое Индустрия 4.0?
Индустрия 4.0, также известная как Четвертая промышленная революция, — это переход к полностью взаимосвязанным и интеллектуальным производственным системам. Она опирается на предыдущие промышленные этапы, используя такие технологии, как IoT, AI, облачные вычисления и машинное обучение. Это помогает создавать более интеллектуальные, быстрые и гибкие производственные среды.
Далее мы рассмотрим основные технологии, составляющие Индустрию 4.0. Мы объясним, как они работают вместе, чтобы обеспечить работу современных интеллектуальных фабрик.
Что определяет технологии Индустрии 4.0?
Технологии Индустрии 4.0 охватывают различные передовые цифровые инструменты. Но как узнать, соответствует ли технология концепции Индустрии 4.0? Она должна обеспечивать обмен данными в реальном времени, поддерживать автоматизацию и улучшать связь между физическим оборудованием и цифровыми системами.
Переход от Индустрии 3.0 к Индустрии 4.0
Чтобы лучше понять технологии Индустрии 4.0, нам следует вернуться к Индустрии 3.0. Это покажет нам, как все изменилось.
Индустрия 3.0 внедрила автоматизацию с использованием компьютеров, базовой робототехники и программируемых логических контроллеров. Хотя это был значительный прогресс, большинство систем все еще работали автономно и не обменивались данными в режиме реального времени. Индустрия 4.0 идет дальше, объединяя машины, устройства и программное обеспечение.
Вот несколько интересных примеров интеллектуального производства из реального мира:
Kiwitron — итальянская компания, специализирующаяся на промышленной безопасности. Они создали KiwiEye, систему искусственного интеллекта, использующую компьютерное зрение. Эта система помогает обнаруживать опасности в цехах.
Инспекция продуктов питания: Special Video — компания, специализирующаяся на промышленных системах машинного зрения. Они использовали компьютерное зрение, чтобы помочь производителям продуктов питания автоматизировать проверку пиццы на линиях быстрого производства.
Рис. 4. Использование компьютерного зрения для проверки начинки пиццы. (Источник)
Оптимизация цепочки поставок в производстве
Далее, давайте обсудим, почему необходимо постоянно улучшать работу цепочки поставок в производстве.
Многие традиционные системы все еще используют ручное отслеживание или устаревшие инструменты. Это затрудняет своевременное реагирование на изменения или быстрое устранение проблем. По мере совершенствования заводов и роста потребностей клиентов предприятиям необходимы инструменты для обеспечения прозрачности в реальном времени и более интеллектуального управления цепочками поставок.
Инструменты управления цепочками поставок на основе данных на умных фабриках
На умных фабриках используется ИИ в цепочке поставок. Это помогает принимать более быстрые и качественные решения на каждом этапе, от закупки до доставки. Инструменты искусственного интеллекта помогают прогнозировать спрос, отслеживать запасы в режиме реального времени и выявлять проблемы до того, как они повлияют на производство.
Например, предиктивная аналитика позволяет производителям готовиться к сбоям, а интеллектуальные инструменты планирования могут корректировать графики и распределение ресурсов по мере необходимости. Компьютерное зрение важно для наблюдения за линиями упаковки. Оно проверяет поставки и выявляет проблемы, такие как поврежденные товары или неправильные этикетки. Эти инструменты, основанные на данных, помогают сделать цепочки поставок более точными, гибкими и быстро реагирующими на изменения.
Автоматизированное производство
По мере того, как производство становится умнее, оно все больше автоматизируется. Фактически, некоторые компании в настоящее время управляют «темными фабриками» — полностью автоматизированными предприятиями, которые работают без присутствия людей на месте. Этот переход к автоматизации производства помогает оптимизировать рабочие процессы и обеспечивает круглосуточную работу.
Преимущества автоматизированного производства включают улучшенный контроль качества, экономическую эффективность и большую гибкость. Заводы могут сократить количество ручных ошибок и автоматизировать свои процессы. Это помогает им легко масштабировать производство. Они также могут быстро реагировать на изменения и поддерживать высокую производительность в течение всего дня.
Будущее: От умного производства к Индустрии 5.0
Будущее производства выходит за рамки автоматизации и движется к чему-то более ориентированному на сотрудничество и людей. Индустрия 4.0 принесла умные фабрики и подключенные системы. Теперь Индустрия 5.0 стремится сблизить людей и машины. Они будут работать бок о бок.
ИИ в производстве, вероятно, будет играть важную роль в этом сдвиге. По мере совершенствования технологий производство станет более гибким и эффективным. Решение также будет лучше отвечать потребностям бизнеса и потребностям человека.
Присоединяйтесь к нашему растущему сообществу! Изучите нашу папку GitHub, чтобы глубже погрузиться в тему ИИ.