Abicor Binzel USA 賓采爾美國激光集團大客戶經(jīng)理 Jason Woolley
歷代以來，技術(shù)革命一直在不停重塑著制造業(yè)的生產(chǎn)歷史。18世紀(jì)后期，第一次工業(yè)革命給世界帶來了紡織工業(yè)的機械化和蒸汽機，隨后的150年里，裝配線的發(fā)明被推頌至今，制造業(yè)科技的變化不僅使生產(chǎn)速大幅提高，而且也帶來了勞動力與工作流程的全新變化。二戰(zhàn)之后，隨著計算機科技的發(fā)展，計算機也越來越多地參與到工作進程之中，帶來了第三次科技革命。
如今的勞動力情況沒有什么不同，現(xiàn)在正面臨著名為“工業(yè)4.0”的技術(shù)革命，代表了制造業(yè)發(fā)生的第四次有記錄的革新。工業(yè)4.0將通過新的數(shù)字化技術(shù)為生產(chǎn)運營和勞動力需求帶來新的變化。
第三次科技革命之后出現(xiàn)了采用計算機和自動化的工廠，而工業(yè)4.0將通過以數(shù)據(jù)和機器學(xué)習(xí)為動力的智能和自動化系統(tǒng)增強這些體系，從而使第三次科技革命的成果更進一步。盡管工業(yè)4.0帶來的技術(shù)沖擊可能不如前代那么多，但是卻依然對行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，計算機之間如何相互連接，無需人工干預(yù)情況下如何來使通信快速做出最終決策？這些可能是工業(yè)4.0中最大的問題。而網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)成果的應(yīng)用，則使“智能工廠”成為現(xiàn)實。隨著工廠機器的不斷智能化，它們將繼續(xù)獲得更多數(shù)據(jù)的訪問權(quán)，這將使工廠變得更高效、生產(chǎn)率更高、廢品更少。最終，這些機器之間的通信以數(shù)字方式彼此連接，從而可以創(chuàng)建和共享信息，讓工業(yè)4.0的真正威力顯示出來。
為了讓制造業(yè)能夠真正地從工業(yè)4.0中獲益，就應(yīng)該朝著數(shù)字化平臺轉(zhuǎn)變。數(shù)字化可以從多角度影響到一個工廠的運營情況，常見的應(yīng)用有：
◆先進的自動化和機器人技術(shù)
◆人工智能和機器學(xué)習(xí)
◆云計算
◆物聯(lián)網(wǎng)或連接的設(shè)備
◆智能實時數(shù)據(jù)傳感器
◆3D打印和數(shù)字制造介質(zhì)
◆數(shù)據(jù)采集，軟件分析和處理
◆移動技術(shù)和平臺
◆智能車輛和運輸
◆實時數(shù)據(jù)處理與通訊
盡管許多行業(yè)對其中一些技術(shù)的概念還處于探索過程中，但制造商似乎已準(zhǔn)備好真正擁抱工業(yè)4.0。為適應(yīng)這種變化，首先要采取一項可充分解決可用的技術(shù)和選項，并同時可以審查維護智能工廠所需的新技能和新人員（例如軟件界面設(shè)計師，數(shù)字創(chuàng)新經(jīng)理，數(shù)據(jù)科學(xué)家等）的戰(zhàn)略。此外，對上述技術(shù)的采購和實施、新數(shù)據(jù)錄用以及人員培訓(xùn)，還必須有一個詳細(xì)的計劃。
激光焊接變得“智能”
隨著制造商擁抱新技術(shù)時代并開始戰(zhàn)略評估，他們發(fā)現(xiàn)把數(shù)字化技術(shù)引入激光焊接工藝中是工業(yè)4.0的成功領(lǐng)域之一。成功的激光焊接取決于對工藝參數(shù)及其要求的仔細(xì)琢磨。例如，在用激光束加熱金屬板時，需要了解工件的預(yù)期溫度是否升高，因為溫度升高會影響焊縫的幾何形狀、焊接速度、氣體流速、工件硬度和微觀結(jié)構(gòu)。
許多過程參數(shù)在激光焊接應(yīng)用中起作用，從歷史上看，知識淵博的工廠工人手中擁有大量的成功經(jīng)驗，所以可以在整個焊接過程中手動確定并做出決定。某種程度上來說，由于工業(yè)4.0的革命的原因，激光焊接技術(shù)變得更加智能，從而使焊接質(zhì)量確定過程變得更加容易。
賓采爾遠(yuǎn)程激光焊接（RLW-A），即使用一種自適應(yīng)技術(shù)，RLW-A使用接頭識別和光學(xué)接縫跟蹤來減少處理時間，無需焊絲便可以填滿間隙，且適用于具有三維輪廓工件的加工。
利用數(shù)據(jù)飛躍未來
工業(yè)4.0時代，制造業(yè)將嚴(yán)重依賴數(shù)據(jù)分析，復(fù)雜的算法，智能，靈活的零件流程，互聯(lián)的生產(chǎn)線和機器，因此唯一需要考慮的就是制造工具本身。作為一種快速而靈活的技術(shù)，激光焊接是數(shù)字化技術(shù)的先驅(qū)，如今工廠車間正在迅速變化，并逐漸適應(yīng)這些新技術(shù)。工廠將不再依賴機械工具站，而是使用可編程激光焊接站來填充底板。這些建立在數(shù)據(jù)之上站點具有相互通信的能力，來適應(yīng)它們遇到的各種數(shù)據(jù)集和參數(shù)。
為了保持競爭優(yōu)勢，制造商正在擁抱這些新技術(shù)，從而確保其產(chǎn)品以破紀(jì)錄的時間流出生產(chǎn)線，并降低廢品率。焊接電源，軟件，和工人之間的互聯(lián)互通，使這一切成為可能。在焊接過程中訪問的數(shù)據(jù)可確保實時做出決策，從而快速做出反應(yīng)來提供更好的輸出。激光焊接涉及動態(tài)電源，自動化設(shè)備，高度專業(yè)的數(shù)據(jù)收集和存儲系統(tǒng)，以及能夠?qū)⑿畔⒘⒓答佀偷礁鞣N平臺的焊接監(jiān)控軟件。所有這些都集成在一起，從而給制造工人提供整個焊接過程的完整概況。
實際上，工業(yè)4.0正帶領(lǐng)許多制造業(yè)工廠走向未來，并帶來提高生產(chǎn)效率的機會。集成的過程中同時使用攝像頭和傳感器，基于實時數(shù)據(jù)和技術(shù)的監(jiān)測，能夠幫助各種規(guī)模的制造商邁向工業(yè)4.0未來。
鋪平前進的道路
工業(yè)4.0可能仍在發(fā)展。然而，已經(jīng)采用工業(yè)4.0技術(shù)的公司們開始意識到了工業(yè)4.0的潛力，包括讓制造商有機會了解需要注意的事項以及如何最大程度地汲取教訓(xùn)，從而快速有效地優(yōu)化運營。
上世紀(jì)六十年代激光被發(fā)明時，許多人都不知道這種發(fā)明會帶來什么樣的應(yīng)用。但從那時起，激光已被不斷證明在全球各個行業(yè)的應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用。激光焊接與工業(yè)4.0中實現(xiàn)的技術(shù)的自然吻合，僅僅是激光焊接的靈活性和適應(yīng)性的又一個例子。
工業(yè)4.0確實為未來的智能工廠鋪平了道路。隨著我們不斷發(fā)現(xiàn)和探索這項新革命的優(yōu)勢，制造商將越來越需要采用工具和技術(shù)，從而在這種環(huán)境下保持敏捷和競爭力。
雖然我們的確不確定隨著智能工廠的發(fā)展會出現(xiàn)哪些額外的要求，但是很明顯，激光系統(tǒng)是擁抱未來的一個好方法之一。
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