影响智能工厂的新技术

影响制造业变更的电子产品,从机器人和 IIoT,到 3D 打印和激光打标和雕刻。

Epilog FiberMark 激光打标机内的金属零件
激光是将标记应用到不同形状、尺寸和数量的部件上的有效方法。

并非所有工厂都已准备好采用无照明的制造方式,在这里,自动机器人分布在工厂各处,根本不需要照明;只是几排机器在黑暗中工作。

但这并不意味着技术不会变更,也不是不会影响现代工厂的运营方式及其可生产的产品种类。从工业物联网 (IIIoT) 到 3D 打印,再到机器人和工业激光的不断使用,将新技术集成到工厂中,使制造更自主、更便宜、更高效。

IIoT 被视为现代工厂的改革颠覆者。联网工厂几乎可以全盘监控制造过程,并且可以从工厂车间或远程进行管理。互联可加快自动化进程,使制造部门能够利用认知分析、机器学习和大数据,深入了解各种设备的有效制造以及设备维护和使用的优化。整体结果是有效的工厂管理,既提高了质量保证,又降低了成本。市场调查公司 Gartner 的调查结果表明,截至 2020 年,95% 的电子产品将采用物联网技术,以用于新产品设计,包括在工业领域使用物联网来构建这些设备。

激光雕刻阳极氧化铝金属标签的夹具
激光可以形成特定代码或 ID 以标记产品,为智能工厂带来了增值功能,这是防止假冒材料的一种方法。

3D 打印技术可构建几乎任何类型的设备或产品,价格低廉,在过去几年里引起了大量关注。在一段时间内,3D 打印只限于制作塑料,逐层打印此塑料材料。但是,该技术已得到改进,许多公司都能够使用金属、混凝土和其他材料进行 3D 打印,适用于汽车替换件、飞机机翼、混凝土桥、全住宅建筑等应用。甚至还建立了可以全天候不间断运行的 3D 打印园区,它们可以制作设备和零件,最大限度地减少了工人的介入。

机器人在工厂中的使用在过去五年中已显著增长,我们现在可在工厂车间、制造仓库和物流中找到机器人的身影。目前,我们把重点放在协作机器人(或称 cobot)上,它们与工人携手朝着共同的目标努力。有些协作机器人只是机械臂,可用于诸如焊接、电路板成型或连接电子产品等任务;有些是较大型的机器,可执行重载提升甚至加工食品。MIT 最近进行的一项研究表明,在工厂中,机器人与人合作比单纯的机器人或单纯的人工工作更高效。该研究还发现,该方案减少了 85% 的低效率生产。智能工厂倾向于使用协作机器人来帮助人们避免执行危险或有伤害的任务,同时也会防止机器人完全替代人力。尽管协作机器人的使用仍处于早期阶段,但预计机器人将会在制造业中创造颠覆性机会。

带有光纤激光标记的金属板夹具。
激光雕刻可创建高质量标记,这些标记可通过条码扫描仪、RFID 扫描仪或其他库存跟踪工具轻松读取。

同时,工业激光在制造业中的使用不断增加,可用于激光材料加工、激光微加工、激光标记和激光雕刻等应用。激光技术使工厂能够为他们生产的产品带来附加价值。例如,雕刻定制名称或徽标;同时对多种产品进行条形码编码;添加标识标记以防止伪造;以及在多种材料上生成各种激光标记,如裸金属、涂层金属、阳极化金属和电镀金属。在每一种应用中,所有工作都可以达到令人难以置信的精细程度。

激光雕刻还有助于保护知识产权,因为它能够添加序列号、时间戳、部件号、组件标签、数据矩阵代码标记、品牌和行业特定的代码,在任何情况下都可以生成高质量的标记,条码扫描仪或其他对智能工厂至关重要的库存跟踪工具可轻松读取这些标记。此外,激光系统还可作为 IIoT 的体现连接到工厂网络,从而为系统维护、监控、操作、远程故障排除和产品支持带来新的可能性。



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