Produktionslandskabet undergår en dybtgående forandring, primært drevet af den hurtige indførelse af industriel automation. Fra traditionelle samlebånd til stærkt forbundne, datadrevne fabrikker er automation ved at revolutionere den måde, produkter fremstilles på
Artiklen har været bragt i Aktuel Elektronik nr. 1 – 2025 og kan læses herunder uden illustrationer
(læs originaludgaven her)
Af Rolf Horn, teknisk chef, DigiKey
En lang række faktorer fremskynder indførelsen af automation i produktionen, herunder:
● Øget effektivitet og produktivitet: Automation kan reducere lønomkostningerne betydeligt, forbedre produktionshastigheden og minimere nedetid.
● Forbedret kvalitet og ensartethed: Automatiserede systemer kan levere ensartet produktkvalitet, hvilket reducerer fejl og omarbejde.
● Forbedret fleksibilitet: Moderne automationsteknologier gør det muligt for producenterne hurtigt at tilpasse sig skiftende markedskrav og produktvariationer.
● Datadrevet beslutningstagning: Automation genererer store mængder data, som kan analyseres for at optimere processer, forbedre effektiviteten og identificere potentielle problemer.
● Mangel på arbejdskraft: I mange regioner er der begrænset adgang til kvalificeret arbejdskraft, hvilket gør automation til en levedygtig løsning.
Hos DigiKey har vi holdt et vågent øje med den indflydelse, som forskellige teknologier har haft eller vil få på fremtidens produktion. Robotteknologi, kunstig intelligens, Internet of Things (IoT) og augmented reality (AR) indvarsler en ny æra inden for produktion.
Robotteknologi og avancerede robotsystemer kan udføre opgaver med større præcision og kompleksitet end nogensinde før. Samarbejdende robotter (cobots), autonome mobile robotter (AMR’er) og automatisk styrede køretøjer (AGV’er) vil alle fortsætte med at vokse i popularitet. AMR’er giver mulighed for at arbejde i snævre rum, hvor giftige kemikalier og tunge maskiner kan være til fare for mennesker. Ved hjælp af sensorer, maskinsyn og kunstig intelligens er AMR’er i stand til at navigere i omgivelserne præcist og helt uafhængigt af menneskelig kontrol. AGV’er er en fantastisk løsning til materialehåndtering på lagre og i distributionsanlæg. De bevæger sig på forprogrammerede stier ved hjælp af softwareprogrammering og brug af sensorer som LiDAR. AGV’er er designet til at håndtere opgaver som at flytte paller eller fjerne affald.
Cobots har eksisteret i nogen tid. Det er robotter, der er designet til at arbejde i nærheden af deres menneskelige modstykker. De håndterer trivielle og endda farlige opgaver for at frigøre folk til at arbejde på mere komplicerede opgaver. Cobots er designet med en række sensorer til at registrere tilstedeværelsen af mennesker eller forhindringer. Ved hjælp af laserscannere vil cobots reducere hastigheden i forudbestemte zoner for at sikre medarbejdernes sikkerhed.
AI i produktionen
Kunstig intelligens (AI) har taget hele verden med storm og bruges til at optimere produktionsprocesser, forudsige udstyrsfejl og forbedre kvalitetskontrollen. Vi ser AI blive brugt til at programmere PLC’er og robotter, gøre nøjagtige prognoser for produktionsplanlægning nemmere og meget mere.
I løbet af de sidste par år har vi set, at digital tvillingeteknologi er blevet mere populær på fabriksgulvene. Digitale tvillinger giver producenterne mulighed for præcist at se hele deres gulv i et simuleret miljø. Det giver producenterne mulighed for at se, hvordan ændringer i programmeringen vil påvirke produktionen i den virkelige verden, hvilket reducerer designcyklustiden og testningen og forbedrer resultaterne. Tilføjelse af AI kan forbedre nøjagtigheden og realismen af digitale tvillinger ved at bruge computersyn, maskinlæring og deep learning til at analysere data fra sensorer, kameraer og andre kilder.
AI kan også generere realistiske 3D-modeller af fysiske objekter og miljøer ved hjælp af generative adversarial networks (GANs) og andre teknikker. AI kan gøre det muligt for digitale tvillinger at køre simuleringer og scenarier for at optimere ydeevne, effektivitet og bæredygtighed. AI kan også hjælpe digitale tvillinger med at lære af deres egne erfaringer, tilpasse sig skiftende forhold og give indsigt og anbefalinger baseret på data og resultater af simuleringerne.
IoT og AR
Internet of Things- (IoT) forbundne enheder og sensorer muliggør overvågning af produktionsprocesser i realtid, hvilket letter forudsigelig vedligeholdelse og forbedrer den samlede effektivitet. Udbredelsen af IoT har også drevet nogle af de mest innovative sensorteknologier på markedet. IoT fortsætter med at drive sensorteknologi og tilslutningsmuligheder frem, hvilket i sidste ende giver et bedre slutprodukt.
Forebyggende vedligeholdelse har eksisteret længe, men i de senere år er der sket en enorm stigning i behovet for at indsamle data fra alle aspekter af den industrielle produktionsproces. Hvert trin i et fremstillet produkts rejse analyseres. Sensorer overvåger vibrationer, temperaturer, støj, luftfugtighed og meget mere i et forsøg på at reducere spild og tab ved at sikre, at en linje arbejder med maksimal effektivitet.
Tilstandsovervågningssystemer rapporterer, når et leje eller en motor er ved at nå slutningen af sin livscyklus. Det er slut med at sende en tekniker ud på gulvet for at udføre rutinemæssig, planlagt vedligeholdelse af en motor, bare fordi kalenderen siger, at det skal gøres. Med muligheden for at overvåge alle aspekter af den samme motors ydeevne ved vi nu præcis, hvornår den vil svigte, og hvornår vi skal bestille en udskiftning. Det betyder færre line-down-situationer eller reduktioner i linjeproduktionen, hvilket minimerer tab af fabrikkens throughput.
Augmented reality (AR), som er en af de hurtigst voksende dybe teknologier, kan give medarbejderne information og instruktioner i realtid og dermed forbedre produktiviteten og reducere fejl. Sidste år deltog jeg i en messe, hvor jeg så en elektriker bruge AR til at diagnosticere et problem i et kabinet og udføre reparationen. AR gav elektrikeren en trinvis proces og gjorde det muligt for ham at få kabinettet op at køre igen på meget kort tid. Fordybende teknologi som virtual reality (VR) kan bruges på andre måder, eksempelvis til at uddanne medarbejdere i fabriksdrift og vedligeholdelse. Dette hjælper med at reducere tiden til kompetence og overføre et højt niveau af færdigheder, fabriksviden og situationsbevidsthed.
Anvendelse af nye teknologier i den virkelige verden
I den nye sæson af videoserien Factory Tomorrow har DigiKey indgået et samarbejde med producenter i verdensklasse som Siemens og Banner Engineering for at udforske de produkter og teknologier, der former fabriksgulvet i dag og fører det ind i fremtiden.
Vi besøgte Siemens hos Lift Technologies i Detroit, Michigan, hvor vi så førstehåndsapplikationer af digital tvillingeteknologi, der anvendes til at strømline produktionsprocessen. Med simulering og analyse i realtid kunne vi se, hvordan den digitale transformation af produktionsprocessen gør det muligt for producenterne at skabe ny effektivitet for at øge produktionen og samtidig reducere fejl og spild.
Derefter besøgte vi Banner Engineerings hovedkvarter i Minneapolis, Minnesota, hvor vi lærte mere om udviklingen af IIoT (Industrial Internet of Things) og den rolle, det spiller i kommunikationen på fabriksgulvet. Hos Banner Engineering kunne vi se, hvordan aktivering af maskine-til-maskine-kommunikation forbedrer den samlede effektivitet og øger levetiden for mekaniske aktiver, hvilket beskytter producenternes investeringer. Banner Engineering fortsætter med at skabe out-of-the-box-løsninger med plug-and-play-design, hvilket gør det endnu nemmere end nogensinde før for kunden at tage dem i brug.
Fremkomsten af industriel automation
Under vores udforskning af de teknologier, der former morgendagens automatiserede fabrik, er det tydeligt, at produktionslandskabet gennemgår et nærmest seismisk skift. Industriel automation, drevet af fremskridt inden for robotteknologi, AI, IoT og AR, er klar til at omdefinere, hvordan produkter fremstilles. Selv om der er udfordringer såsom initialinvesteringer og jobskift, gør de langsigtede fordele, herunder øget effektivitet, forbedret kvalitet og øget fleksibilitet, automation til et overbevisende valg for producenter, der ønsker at forblive konkurrencedygtige på det globale marked.
Som det fremgår af vores partnerskaber med Siemens og Banner Engineering, er fremtidens produktion kendetegnet ved en konvergens mellem teknologi og innovation. Digitale tvillinger og IIoT transformerer fabriksgulvet og gør det muligt for producenter at optimere processer, reducere omkostninger og forbedre produktkvaliteten. Ved at tage disse teknologier til sig kan virksomheder åbne op for nye muligheder, forbedre deres bundlinje og positionere sig til bæredygtig vækst i den automatiserede fabriks æra.
For mere information om automation, ressourcer og produkter, besøg http://www.digikey.com/automation.
Billedtekster:
1: Robotter er blevet en del af den automation, der kendetegner mange af dagens produktionsvirksomheder.
2: AGV’er og AMR’er er en fantastisk måde at opnå en effektiv logistik på – helt uden menneskelig indgriben.
