A smart factoryk, a digitalizált CNC megmunkálás és az ipari metaverzum térnyerése átalakítják a gyártási területet 2024-ben. Vizsgáljuk meg a gyártás főbb irányvonalait, és lássuk, miért lenne célszerű a gyártóknak elfogadni az átalakító technológiákat, melyek rendelkeznek felhasználóbarát felülettel és alkalmazkodóképességgel a fémipar változó igényeihez, miközben megőrzik versenyképességüket.
A Deloitte amerikai feldolgozóiparról szóló legfrissebb jelentése szerint 2023 júliusában a feldolgozóipar éves építési kiadásai 201 milliárd dollárt tesznek ki, ami 70%-os növekedést jelent az előző év azonos időszakához képest, és megalapozza a további iparági növekedést 2024-ben. A fémfeldolgozó ipar folyamatos növekedését több tényező is mozgatja. Az egyik a könnyű, erős és tartós anyagok, például alumínium vagy titán iránti növekvő kereslet, különösen a légi- és autóiparban, ahol ezek az anyagok támogatják az energiahatékonyságot. A gyártók továbbá többet fognak befektetni az elektromosításba és decarbonizációba.
Egy másik meghatározó tényező az új technológiai fejlesztések, az Aptean Discrete and Process Manufacturing: 2024 Trends and Outlook for North America jelentése szerint a gyártók "az innovációra/K+F-re, termékfejlesztésre" összpontosítanak a piacok diverzifikálása és "új ügyfelek megszerzése" érdekében.
De mik azok a kulcsfontosságú technológiák, amelyek alapját képezik majd a fémipar további növekedésének az új évben? Nézzünk néhány példát olyan rendszerekről és folyamatokról, amelyeket a gyártóknak érdemes elfogadniuk a versenyképesség megőrzése érdekében.
Mesterséges intelligencia (AI) és Gépi Tanulás (ML)
2024-ben a fémipar és gépsorok területe mély változáson megy keresztül, a Mesterséges Intelligencia és a Gépi Tanulás kritikus trendként jelennek meg. Az AI által vezérelt terméktervező eszközök válnak az ipar szerves részévé, mivel lehetővé teszik bonyolult és precíz alkatrészek létrehozását. Eközben a ML algoritmusok képesek nagy adathalmazok elemzésére, lehetővé téve az adatalapú döntéshozatalt, ami javítja az általános termelékenységet. Mindkét technológia növeli az ipar hatékonyságát és versenyképességét.
A Deloitte által végzett elemzés szerint a gyártóvállalatok 86%-a úgy véli, hogy az okos gyárak az elkövetkező öt év fő versenytársai lesznek. 2024-től az intelligens gyárak kulcsszerepet játszanak a fémmegmunkálás és a gépműhely szektorban, integrálva az olyan fejlett, összekapcsolt technológiákat, mint például AI, 5G, Az Internet of Things (IoT), adatelemzés és felhőszolgáltatás.
Ahogy ezek a gépek egyre inkább összekapcsolódnak és automatizálódnak, úgy ezzel együtt a digitalizált CNC gépek is, ami növeli az hatékonyságot és a termelékenységet.
Például, a prediktív karbantartás a smart gyárakban AI algoritmusokat használ a berendezések hibáinak előrejelzésére, minimalizálva a leállási időt és optimalizálva a gépek teljesítményét. A 5G bevezetése biztosítja a zökkenőmentes kommunikációt az eszközök között, elősegítve a gyorsabb döntéshozatalt és reakcióidőket. Az IoT érzékelők valós idejű adatokat gyűjtenek és továbbítanak, lehetővé téve a gyártók számára, hogy távolról monitorozzák és optimalizálják a gyártási folyamatokat. Emellett a felhőszolgáltatás lehetővé teszi a hatalmas adatkészletek tárolását és elemzését, elősegítve a data-driven döntéshozatalt a termelékenység javítása érdekében.
Digitális ikrek
A metaverzum ötlete korábban csak a science fiction lapjain szerepelt, egy olyan elképzelés, amely az internetet egyetlen, univerzális és élménydús virtuális világként ábrázolta, amelyet virtuális valóság (VR) és kiterjesztett valóság (AR) headset-ek segítségével lehet elérni. Ez azonban az utóbbi években megváltozott, mivel a digitális ikrek - ahol a valóságbeli objektumok vagy rendszerek digitálisan és virtuálisan replikáltak - lehetővé teszik a gyártók számára, hogy immerszív 3D környezeteket hozzanak létre, és szimulálják az eszközöket, folyamatokat és egyéb eszközöket a való világban történő biztonságosabb és jövedelmezőbb döntéshozatal támogatása érdekében.
2024-ben a gyártók úgy tűnik, hogy a digitális ikrek koncepcióját tovább fejlesztik. Ez ötvözi a 3D modellezést, 3D szkennelést és immerszív környezeteket a smart gyárak adataelemzés, felhőszolgáltatás és IoT technológiáival, hogy nagyobb metaverzumokat hozzanak létre, amelyek virtuális világban replikálják a valós gépeket, gyárakat, épületeket, városokat, hálózatokat, közlekedési rendszereket és még sok mindent. A modellalapú vállalkozások létrehozásával a gyártók globális kapcsolódást és együttműködést segíthetnek elő belső és külső érdekeltekkel.
A Forbes szerint az ipari metaverzumok még inkább immerszív és együttműködő munkafolyamatokat fognak támogatni. Ugyanakkor a 2023-as Deloitte és MLC ipari metaverzum tanulmány szerint az iparág gyártóinak túlnyomó többsége, azaz 92%, aktívan kísérletezik a metaverzum kezdeményezésekkel, jelentős növekedést prognosztizálva az értékesítésben, minőségben, termelékenységben, munkaerőtermelékenységben és egyebekben.
Összekapcsolt technológiák
A digitalizált CNC megmunkálás egy másik várt trend 2024-re, ahogy a gépek automatizáltabbá és összekapcsoltabbá válnak a fémipari folyamatok hatékonyságának és termelékenységének növelése érdekében. Ennek elősegítésére az IoT érzékelők és eszközök, illetve az adatelemzés a vezérlőrendszerekbe fog beépülni.
Egyéb területeken a Forrester 2023-as AI Pulse Survey szerint a gyártók egyre inkább érdeklődnek az AI eszközök, mint például a ChatGPT, iránt, amelyek a CNC gépek kódjának generálására szolgálnak. A Forrester által vizsgált vállalatok 67%-a azt jelentette, hogy a generatív AI-t beépítik átfogó mesterségesintelligencia-stratégiájukba. Bár a válaszadók 29%-a "kísérletezésnek" nevezte a generatív AI használatát, ami arra utal, hogy sok vállalat óvatosan halad előre.
Mindazonáltal a felmérés azt sugallja, hogy a gyártók figyelme inkább a shop floor-on lévő integráltabb gépek lehetőségei felé fordul. Mint további példát említhetjük a CubeBOX rendszert, ami egy kompakt robotcella. Ezt úgy tervezték, hogy folyamatosan üzemelhessen, akár három CNC gépet is kiszolgálva, így megfelelve az ipar növekvő hatékonyság és termelékenység iránti igényeinek. A rendszer zavartalanul működik a be- és kirakodás folyamatai közben, biztosítva ezzel egy folyamatos és szünet nélküli 24 órás termelési ciklust.
A CubeBOX egyik kulcselőnye a felhasználóbarát szoftvere, a ROBOCAM, ami megszünteti a robotprogramozás és a CAM ismeretének szükségességét. Ez összhangban van az ipar követelésével a leegyszerűsített folyamatok és az automatizáció fokozottabb kihasználása iránt. A szoftver átalakítja a munkadarabok 2D CAD rajzait CAM-má, leegyszerűsítve az integrációs folyamatot, és lehetővé téve az operátorok számára, hogy kizárólag a munkaállomás betöltésére és kiszedésére koncentráljanak.
Ezenkívül a CubeBOX karcsú és rugalmas tervezése, valamint a különböző modellek kezelésének és a különböző CNC gépekhez való alkalmazkodás képessége válaszol az ipar sokoldalúság iránti igényeire. A rendszer kompatibilitása minden CNC géppel és vezérlőegységgel, valamint a különböző robotmárkákhoz való alkalmazkodóképessége sokoldalú és adaptálható megoldásként pozícionálja a változatos Ipar 4.0 igényekkel rendelkező gyártók számára.
Összefoglalva, a gyártóknak lépést kell tartaniuk a jelenlegi technológiai trendekkel, hogy 2024-ben megbirkózhassanak a fémfeldolgozó ipar előtt álló kihívásokkal. Olyan elképzeléseket, amiket korábban csak a science fiction oldalairól ismerhettünk, mint például az AI és a metaverzum, nyitott elmével kell fogadni. Ezeket a gondolatokat érdemes ötvözni a praktikus Ipar 4.0 megközelítésekkel, hogy az üzemi gépek egymással való összekapcsolása valóra váljon. Ezek a stratégiák létfontosságúak lesznek a gyártók számára, ha versenyképesek akarnak maradni a 2024-ben gyorsan változó ipari környezetben.