Automatisoidut tehtaat: Valmistus on oppimista

• Kirjoittaja:
• tekijän nimi

  Quantumrun Foresight
• Marraskuussa 14, 2022

Havainnon yhteenveto

Neljäs teollinen vallankumous (4IR tai Industry 4.0) on johtanut täysin automatisoituun tehdasmalliin. Tämä järjestelmä koostuu esineiden internetistä (IoT), sensoreista, kameroista ja erittäin liikkuvista yhteistyöroboteista (coboteista). Tämä kehitys on kuitenkin vähentänyt työntekijöiden määrää, ja lisää työntekijöitä koulutetaan uudelleen koneenvalvojiksi.

Automatisoitu tehtaiden konteksti

Automatisoitu tehdas on tila, jossa koneet ja robotit hoitavat suurimman osan tuotantotehtävistä. Automaatiota on vähitellen otettu käyttöön tehtaissa, mutta vasta 2000-luvulla laitokset oivalsivat automaation täyden potentiaalin. Automatisoidut tehtaat voivat usein toimia pienellä ihmisen väliintulolla.

Automatisoidun tehtaan sydän on sen ohjausjärjestelmä, joka ohjaa koko tuotantoprosessia. Ohjausjärjestelmä on kytketty verkkoon, joka yhdistää tehtaan ulkomaailmaan, jolloin johtajat voivat seurata ja ohjata tuotantoa etänä. Näiden laitosten tehokkuuden lisääntymisen vuoksi ne yleensä tuottavat enemmän pienemmillä resursseilla ja ovat yleensä turvallisempia ihmistyöntekijöille.

Jotkut asiantuntijat uskovat, että automatisoitu tehdasjärjestelmä paranee edelleen 2030-luvulle asti. Sen lisäksi, että valmistajat siirtyvät globaaleista ulkoistusmalleista alueellisiin toimitusketjuihin, ne ottavat käyttöön älykkäitä automaatioratkaisuja ollakseen joustavampia ja kestävämpiä ja ansaitakseen parempaa sijoitetun pääoman tuottoa (ROI). 

Ohjelmistopohjaiset automaatioyritykset voivat ohjelmoida linjan uudelleen, muokata tuotantoa markkinaolosuhteiden muuttuessa ja jopa helposti kopioida prosesseja eri toimitiloissa. Ne voivat välttää seisokit ja käynnistyskustannukset, jotka yleensä rajoittavat kapasiteetin lisäämistä. Tämän tyyppisen ohjelmoitavuuden, modulaarisen laitteiston ja mukautuvan robotiikan ansiosta valmistajat voivat saada kaiken irti tuotantolinjoistaan.

Häiritsevä vaikutus

Jotkut tekniikan asiantuntijat uskovat, että automaattinen tehdasjärjestelmä kehittyy nopeasti. Ensimmäinen on digitaalisten kaksosten lisääntyvä käyttö suorituskyvyn optimoinnissa, huoltotarpeiden ennustamisessa ja ongelmien vianmäärityksessä. Samaan aikaan konetason älykkyys on siirtymässä yksilöllisestä jokaisen koneen/robotin sisällä keskitetympään järjestelmään, joka käyttää pilvilaskentaa.

Tämä siirtymä antaa valmistajille mahdollisuuden hyödyntää täysin tekoälyä toiminnassaan. Tämä kehitys vaatii kuitenkin monimutkaisempia laskenta-, viestintä- ja infrastruktuurijärjestelmiä tietojenkäsittelyn ja latenssin (aika, joka kuluu signaalin saavuttamiseen laitteisiin) hallitsemiseksi. Kaikissa reunasovelluksissa on kysyntää mikropalvelinkeskuksille, jotka on rakennettu nimenomaan sovellusta varten, mikä mahdollistaa tekniikan hallittavuuden ja nopeamman käyttöönoton.

Toinen kehitysaskel on ihmisen ja kobotin hybridityövoiman yhdistäminen, kyky koordinoida toimintaa, ihmistyötä ja älyä teknologioiden, kuten autonomisten mobiilirobottien, töihin, joita ihmiset eivät halua tai tarvitse suorittaa. Esimerkkejä ovat konenäköjärjestelmät, jotka automatisoivat vaatimustenmukaisuus- ja laadunvalvontaprosesseja kehittyneillä kameroilla ja ohjelmistoilla sekä radiotaajuisen tunnistamisen (RFID) avulla varaston seuraamiseksi. Tällainen teknologia parantaa ihmisten kykyjä ja antaa etulinjan henkilöstölle voimaa sen sijaan, että se korvaisi heidät kokonaan. 

Automatisoitujen tehtaiden vaikutukset

Automatisoitujen tehtaiden laajempia vaikutuksia voivat olla: 

• Ilmainen liike kohti tuotantolaitosten uudelleensijoittamista, koska automatisoidut tehtaat tekevät tyhjäksi ne edut, joita kehitysmaiden halpa työvoima tarjoaa monikansallisille yrityksille.
• Onshoring johtaa tulojen laskuun kehitysmaissa ulkomaisista investoinneista riippuvaisille valtioille.
• IoT:n ja 5G:n lisääntyvä käyttö auttaa esimiehiä tekemään tärkeitä päätöksiä ja ehkäisemään seisokkeja tai reaaliaikaisia ​​onnettomuuksia.
• Uusien mikropalvelinkeskusten käyttöönotto tehtaiden lähellä tai sisällä jatkuvan pilvipalvelun varmistamiseksi ja lähes reaaliaikaisten sovellusten mahdollistamiseksi.
• Vihreämpien teknologioiden käyttöönotto tehtaissa energiankulutuksen ja hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi ja hylättyjen materiaalien tai viallisten tuotteiden kierrättämiseksi.
• Työntekijät kehittävät taitoja manuaalisesta työstä koneen vianmääritykseen ja monimutkaisempien mutta käyttäjäystävällisten kobottien käyttöön.
• Tekoälyjärjestelmät, kuten Google Cloudin Visual Inspection AI, on vahvasti integroitu tiloihin, jotka valvovat linjatuotantoa, mukaan lukien tuotevirheiden havaitseminen.

Pohdittavia kysymyksiä

• Mitkä muut tehtaat tai sektorit voisivat toteuttaa automaatioponnisteluja? Miten se voi vaikuttaa työvoimaan?
• Miten automaatio on muuten vaikuttanut ihmisten tapaan työskennellä tehtaissa?