Говоря о применении датчиков в промышленности 4.0

Говоря о применении датчиков в промышленности 4.0

Из Германии's "Индустрия 4.0", США' "Стратегия передового производственного партнерства" в Великобританию's "Стратегия высокой ценности"Промышленный Интернет стал для крупных промышленно развитых стран командной высотой, позволяющей им выйти на международную конкуренцию в сфере производства. Интеллектуальное производство, являющееся основной движущей силой и стратегическим направлением нынешней промышленной трансформации, тесно связано с промышленным Интернетом.

Концепция интеллектуального производства возникла в конце 1980-х годов. Профессор П.К. Райт из Нью-Йоркского университета и профессор Д.А. Борн из Университета Карнеги-Меллон опубликовал книгу «Производственный интеллект», в которой впервые предложил концепцию интеллектуального производства и отметил, что цель интеллектуального производства состоит в интеграции инженерии знаний, систем производственного программного обеспечения, машинного зрения и управления машинами, моделирования навыков и экспертных знаний. техников-технологов, чтобы интеллектуальные машины могли производить небольшие партии без вмешательства человека.

С развитием времени и развитием технологий интеллектуальное производство также приобрело новое значение, а цели стали более амбициозными. моя страна — крупная производственная страна, а обрабатывающая промышленность — основная часть национальной экономики. В настоящее время перед обрабатывающей промышленностью моей страны'; стоят стратегические задачи по повышению эффективности производства и производства, энергосбережению и сокращению выбросов, а также корректировке промышленной структуры. "План развития интеллектуального производства (2016-2020 гг.)" указал:

Содействие интеллектуальному производству может эффективно сократить цикл разработки продукта, повысить эффективность производства и качество продукции, снизить эксплуатационные расходы, потребление ресурсов и энергии, а также ускорить развитие интеллектуального производства. большое значение.

Обрабатывающая промышленность переходит от традиционного режима к цифровому, сетевому и интеллектуальному, от экстенсивного к качеству и эффективности, от высокого уровня загрязнения и высокого энергопотребления к «зеленому» производству и от производства к "производство + сервис". В этом процессе трансформации интеллектуальное производство является важным средством.

Более распространенное определение умного производства звучит так::

Ориентированный на весь жизненный цикл продукта, основанный на информационных технологиях нового поколения и производственной системе в качестве носителя, в его ключевых звеньях или процессах он обладает определенным автономным восприятием, обучением, анализом, принятием решений, коммуникацией и координацией. возможности управления и могут динамически адаптироваться к производственной среде. изменения для достижения определенных целей оптимизации.

Приведенные выше определения выдвигают четкие цели и ожидания от интеллектуального производства. — высокая эффективность, низкая стоимость и высокое качество, а также обеспечить методическое руководство по пути ее реализации. Сделайте акцент на автономном восприятии, соедините все, что можно оцифровать, через Интернет всего и используйте данные и алгоритмы для получения интеллекта.

Умное производство требует не только внедрения новых производственных технологий и оборудования, но и проникновения быстроразвивающихся информационных и коммуникационных технологий на заводы, построения киберпространства. Физическая система (ФС) в производственной сфере, а также изменения в организации производства и межличностных отношениях в обрабатывающей промышленности. Внесение инновационных изменений в R&D методы производства и бизнес-модели.

Что такое промышленный Интернет вещей?

Промышленный Интернет вещей (IIoT) стал синонимом умного производства и Индустрии 4.0. Промышленный Интернет вещей может по мере необходимости развертывать интеллектуальные технологии, такие как искусственный интеллект (ИИ), машинное обучение, дополненную/виртуальную реальность (AR/VR), цифровые двойники/потоки, облачные/периферийные вычисления, и пронизывает все аспекты интеллектуального производства.

Промышленный Интернет вещей также предоставляет платформу для поддержки интеллектуальных производственных приложений, магистраль связи между датчиками, устройствами, машинами, контроллерами, базами данных и информационными системами, способную подключаться к существующим технологиям и упаковкам, а также расширять их функциональность и долговечность.

Самым большим преимуществом IIoT являются различные данные, которые собираются и анализируются позже. Производители могут использовать эти данные для улучшения контроля качества, инициатив в области устойчивого развития и защиты окружающей среды, отслеживания цепочки поставок и повышения эффективности цепочки поставок.

Кроме того, IIoT может помочь техническим специалистам определять, когда машины нуждаются в ремонте, обнаруживать уровни коррозии в трубопроводах нефтеперерабатывающих заводов, контролировать инфраструктуру промышленных операций и даже отслеживать активы.

С точки зрения автоматизации, оптимизации, улучшения цепочки поставок и логистики сети промышленного Интернета вещей обеспечивают этим отраслям более сильную системную интеграцию. Используя интеллектуальные датчики и исполнительные механизмы, специалисты-практики могут более легко и эффективно отслеживать и контролировать инфраструктуру в таких сферах, как транспорт, коммунальные услуги и здравоохранение. Такие интеллектуальные коммуникационные сети могут кардинально изменить и улучшить промышленные процессы.

Использование датчиков в Индустрии 4.0

Датчик представляет собой многокомпонентную интегральную схему с функциями сбора информации, обработки информации, обмена информацией и хранения информации. Это продукт системного уровня, который объединяет сенсорные чипы, коммуникационные чипы, микропроцессоры, драйверы и программные алгоритмы. Базовые, ведущие и стратегические отрасли для общего развития отрасли и национальной экономической безопасности.

Благодаря быстрому развитию информационных технологий нового поколения, таких как промышленный Интернет, большие данные, Интернет вещей и искусственный интеллект, рынок сенсорных приложений демонстрирует тенденцию взрывного роста. По данным рыночных исследовательских институтов, размер рынка датчиков моей страны's достигнет 166 миллиардов юаней в 2019 году, при этом совокупный годовой темп роста составит около 11,65% в следующие пять лет (2019-2023 годы), и в 2023 году он достигнет 258 миллиардов юаней.

Экологическая индустрия датчиков в моей стране, движимая политикой и рынками, имеет тенденцию быть полной, а ключевые звенья, такие как проектирование, производство, упаковка и тестирование, имеют магистральную структуру предприятия. В настоящее время в стране около 2000 связанных компаний занимаются сенсорными исследованиями, в том числе около 30 компаний, зарегистрированных на бирже. Различные сенсорные продукты в основном отвечают потребностям внутреннего рынка.

(Сенсорная технология Rika Семейный портрет датчиков)

Интеллектуальные датчики — это все виды датчиков, используемых в различных отраслях промышленности, таких как энергетика, нефть, химическая промышленность, металлургия, электроэнергетика, машиностроение, автомобилестроение и другие промышленные производственные процессы. Обычно они относятся к силе, теплу, свету, магнитному, акустическому, влажному, электрическому, экологическому и т. д. измеряются и преобразуются в устройства и устройства вывода электрического сигнала. Это своего рода промышленный продукт, предполагающий интеграцию междисциплинарных базовых технологий. Он обладает типичными характеристиками технологичного, разнообразного, мелкосерийного, гибкого использования и широкого распространения приложений.

Об этом говорится в отчете Немецкой ассоциации сенсорных и измерительных технологий (AMA). "Сенсорные технологии 2022 – объединяя инновации" что сенсорная технология является основной технологией, обеспечивающей конкурентоспособность многих машин, оборудования и транспортных средств, а также средством повышения их стоимости. Как и нынешний быстрорастущий Интернет, развитие датчиков приносит как возможности, так и проблемы. Сложность датчиков будущего определяет международную конкурентоспособность в области машиностроения, автомобилестроения, управления технологическими процессами и производства.

В 1980-х годах Соединенные Штаты создали международную техническую группу (BGT) для координации государственных ресурсов, предприятий и смежных ведомств для выполнения работ в области сенсорных технологий, функциональных материалов и других аспектов на национальном уровне, обслуживая американское промышленное производство, интеллектуальное производство и военную промышленность. промышленность. Поле. В конце прошлого века Япония включила сенсорные технологии в десятку лучших технологий этого столетия. Японское бизнес-сообщество прямо полагает, что "в новую эпоху могут доминировать сенсорные технологии"а развитие и использование сенсорных технологий внесено в список национальных приоритетов в этом столетии. Разработайте одну из шести основных технологий.

Эпилог

И сегодня появление умных городов, умных домов и умных зданий также требует сенсорных технологий, и многие сенсорные инновации в Индустрии 5.0 уже являются приложениями среднего уровня на других ориентированных на технологии рынках, таких как быстрое внедрение передовых драйверов. системы помощи (ADAS) в новых моделях автомобилей. Внедрение и разработка электромобилей, полуавтономных и полностью автономных транспортных средств требуют огромного спроса на сенсорные приложения, а также на промышленные системы.

От продолжающегося развития Индустрии 4.0 до внедрения концепции Индустрии 5.0 важность датчиков очевидна. Постоянные технологические инновации полупроводниковой промышленности способствуют применению сенсорных технологий на практике, способствуя постоянному развитию промышленного производства, а также создают для нас лучшую и разумную жизнь.