目录

联系我们

当代市场挑战 - 从人员短缺，到对生产灵活性的日益增长的需求，再到实施可持续实践的必要性 - 使得寻找金属加工领域的新型高效解决方案成为每个企业的优先事项。正是在这种背景下，工业5.0应运而生 - 这一概念重新定义了对生产的思考方式，并为您的设施提供具体解决方案。

工业4.0的演变

工业4.0的概念最早于2011年在德国出现，专注于生产过程的数字化和自动化。它包括广泛应用云计算、大数据分析、机器学习、机器人和物联网(IoT)等技术。第四次工业革命旨在通过将机器的物理世界与互联网和信息技术的虚拟世界相连接，实现更高的效率和生产力。

然而，正如每次革命一样，缺点也随之出现。工业4.0在很大程度上淡化了人类因素以及大规模自动化对环境和社会的影响。正是这些方面构成了新范式 - 工业5.0的基础。

工业5.0不是一场全新的革命，而是数字化转型的演变和延续。它专注于整合人类和机器以提高效率和创新，同时强调加强社会和生态价值。这意味着现代技术不仅应该提高生产力，还应该改善工人的生活质量并关注可持续发展。

工业5.0与工业4.0：关键差异

了解这些差异对于计划进一步投资的金属加工行业公司至关重要。工业5.0提供了更广阔的视角和针对您当前技术创新挑战的具体解决方案。

以人为本：与技术的协同作用和协作机器人的角色

cobots - collaborative robots

在工业4.0中，人们努力将人类在生产过程中的角色最小化，用机器和计算机取代体力劳动。结果是忽视了自动化对人力资本的影响，威胁就业水平，忽视了人类对高质量生产的独特贡献。

工业5.0彻底改变了这种方法，将人类重新置于中心位置，强调现代生产中的人类方面。人们认识到，人类的经验、知识和技能是确保长期竞争优势的基本资源。目标是实现人类和机器之间的协同作用，技术支持和增强人类工作，而不是取代它。

协作机器人（collaborative robots，简称cobots）在这里扮演关键角色，它们被设计为在同一工作环境中与人类直接、物理互动。与传统工业机器人不同，协作机器人自动化重复性、繁重和危险的活动，如长时间、简单的焊接接缝，具有手动无法达到的精度。这使工人能够专注于更复杂的任务，如设计流程和产品、解决问题、组织、规划或客户服务。这导致效率和质量的提高，因为机器消除了常规活动中的错误和疲劳，而人类则纠正细微差别并关注特定客户需求。您不必担心新机器会夺走专家的工作 - 相反，它将使他们能够专注于最重要的事情，使他们更加高效。

可持续发展：减少碳足迹和资源效率

在工业4.0时代，环境和社会问题常常被忽视。然而，近年来，面对日益严重的生态问题，可持续发展已成为优先事项。

工业5.0将社会和环境问题与业务流程整合，基于三个主要支柱：可持续发展、韧性和以人为本。它旨在确保工业通过减少废物、支持循环经济、重复使用材料以及以更生态的方式消耗更少的能源，对环境产生更小的影响。

对于您在金属加工行业的设施而言，这意味着在优化生产流程和环境保护方面的具体好处。可持续的工业5.0技术促进能源和材料消耗的优化，这转化为实际的财务节约和符合不断增长的生态要求。智能控制系统可以显著减少能源和原材料成本，这构成了波兰金属行业支出的重要部分，得益于更好的资源管理带来的节约。一个例子可能是具有自动待机模式的光纤激光器，在切割之间减少几十个百分点的功耗，并支持设施中的可再生能源。通过优化嵌套或减少缺陷，减少材料浪费意味着更好的盈利能力，并符合循环经济理念和限制负面环境影响。

现代激光技术是工业5.0精神中能源高效解决方案的绝佳例子。金属板材的激光加工使用最新的光纤系统可以显著减少能源消耗，同时提高精度和切割效率。

应对挑战的韧性：供应链灵活性和网络安全

当前的地缘政治和经济现实表明，企业对突发挑战的韧性是多么重要。工业5.0直接解决这一需求，努力增加供应链灵活性并加强生产过程中的网络安全。

在工业4.0中，作为流程数字化的一部分，生产机器广泛连接到互联网（物联网），使它们成为网络攻击的潜在目标，使公司面临战略数据丢失和流程不稳定的风险。工业5.0强调安全和数据保护是关键挑战。这不仅包括防止黑客攻击，还包括在社会优先事项背景下，面对数字监控时关注工人的隐私和自决权。对于您的设施，这意味着需要选择提供先进数据保护策略的设备和系统。

实施工业5.0技术使企业具备快速响应市场变化和适应个别客户需求的能力。拥有灵活生产线和先进数据分析的公司可以更容易地将生产转向新产品，为客户个性化提供服务，或处理突发的供应链中断。如果对特定金属组件的需求增加或出现为新客户原型设计的机会，以工业5.0精神运营的工厂能够在几小时内重新配置和调整计划，而竞争对手则落后。这种业务敏捷性在今天是无价的。

协作机器人 - 人机协作

cobots at work

协作机器人，即协作型机器人，是工业5.0如何改变生产设施日常生活的最具体例子之一。这些是为了在同一工作空间内与人类直接协作而设计的机器人，由于先进的传感器系统，无需单独的安全屏障。

它们在金属加工中的作用是无价的：

  • 减轻工人负担：协作机器人执行繁重、重复和危险的活动，如长焊缝或机器操作，减轻人员的体力劳动。

  • 提高精度和效率：当协作机器人执行需要重复精度的任务，如焊接时，人类焊工可以专注于准备下一个元素、质量控制或焊缝美观，这显著影响生产效率。这种角色分工提高了效率和质量，最大限度地减少由常规活动引起的错误和疲劳。

  • 改变工作性质：协作机器人不是取代工人，而是改变他们职责的性质，使他们能够在新领域有效培训。人员可以专注于编程协作机器人、过程监督、技术改进或更具创造性的任务，而不是体力要求高的操作。

  • 提高安全性：由于内置传感器，协作机器人可以检测其周围的运动和人类存在，这允许在共享工作站安全共存。

这种集成系统代表了工业5.0哲学的精髓，将自动化精度与适应各种任务的灵活性相结合。查看：Fanuc 5.0 交钥匙焊接机器人，了解现代解决方案如何彻底改变您设施中的焊接过程。

因此，协作机器人提供了解决合格体力工人短缺问题的答案，并且还有助于保留老员工的专业知识，填补空缺并将工作概况转变为更有价值的工作。

改变金属加工的工业5.0技术

工业5.0基于先进技术，结合了工业4.0已知的先进技术与面向人类和可持续目标的新概念。以下是特定解决方案如何彻底改变您公司的金属加工：

自动化和机器人化：精度和效率的新时代

在工业5.0时代，自动化超越了简单替代人类工作，成为实现前所未有的精度和效率的工具，同时在创新解决方案中支持人类。

  • 协作机器人：如前所述，它们是这个新时代的精髓，使人机之间直接、安全的协作成为可能，减轻工人在金属加工中的单调或危险任务，如装卸、焊接或抛光。

  • 数字孪生：这些是您的机器、生产线或整个车间的虚拟模型，反映它们在计算机中的运行，对优化至关重要。在金属行业，数字孪生可以模拟您的CNC加工中心、焊接机器人或激光单元的工作。
    实际应用：借助这一技术，工程师可以在虚拟车间的计算机屏幕上测试和优化流程 - 检查碰撞、选择切割/焊接参数、安排操作 - 而不会冒停止实际生产的风险。这种模拟允许在物理发生之前检测错误和瓶颈，这缩短了启动新流程的时间并减少了材料损失。这正是那种"哦，太棒了！"，加速创新并减少实验成本。

  • 人工智能(AI)在过程分析中的应用：AI扮演双重角色：首先，它分析大量生产数据（温度、振动、机器性能、周期时间、质量检查结果等）进行高级数据分析，并从中得出肉眼看不见的结论；其次，它支持操作层面的自动决策。

    金属加工中的具体例子：AI可以优化给定班次的生产计划，考虑订单优先级和原材料可用性的变化 - 规划者过去需要几个小时完成的工作，算法现在可以通过与IT系统集成在几分钟内完成。另一个应用是基于AI的视觉系统，用于焊缝或激光切割后边缘的质量控制：摄像头实时扫描细节，神经网络检测有缺陷的焊缝或变形，比检查员快得多，拒绝有缺陷的零件或发出需要纠正过程参数的信号，解决技术问题。
    实用路径：许多这些AI解决方案已经作为现有MES/ERP系统的模块或云服务解决方案提供，这通过新的技术方法促进了它们在传统工厂中的实施。

诊断和监控：故障预测和资源优化

提高生产效率的关键是最小化计划外停机时间。在这里，工业5.0精神的诊断和监控提供了帮助。

  • 预测性维护：数据分析、传感器和预测算法用于预测设备可能需要维护或修理的时刻，使用节能解决方案。这有助于最大限度地减少生产过程中的停机时间并优化效率。数字孪生与来自机器的物联网数据连接，可以持续分析它们的状况并预测故障，例如，检测到主轴振动增加表明轴承磨损，并在方便的时间内计划更换，采用可持续的维护方法。借助这一技术，您可以在对您的计划影响最小的时候计划服务，而不是对突发故障做出反应。

  • AI在资源消耗优化中的应用：人工智能不仅分析质量数据，还支持需求预测和最佳资源利用，以提高竞争力。通过分析订单趋势、库存水平和机器效率，AI可以建议，例如，改变板材生产计划，以避免废物过度生产或停机，从而支持能源存储和资源优化。这允许更好地管理成本和更可持续的生产。

智能内部物流：流程优化和资源管理

高效的内部物流是每个生产设施的命脉。工业5.0提供了使材料和信息流动更快、更高效的工具，通过使用智能网络。

  • 物联网(IoT)：这些是配备各种传感器的设备，可以在没有人类参与的情况下在机器集成中获取和交换数据。在您的设施中实施物联网将允许更高效地执行生产流程和更有效地利用设备。想象一下能够自行监控库存水平的智能仓库，或者相互通信以优化加工顺序的机器，采用可持续解决方案。

  • 大数据分析：大量数据是有价值的信息来源，技术使引入先进分析系统成为可能。它们的分析允许更高效的流程管理，创建系统数据库，提供性能和工作节奏的完整图景。您可以识别瓶颈，优化设施内的运输路径，并更精确地规划。

  • 内部运输自动化：虽然资料来源不专注于金属加工中的内部物流，但它们提到了自主配送机器人和使用AI进行高效库存和配送管理的可能性，在与业务伙伴合作的背景下。实际上，这意味着自主车辆(AGV)可以在您的设施中移动，独立地在工作站之间运输细节，而不需要工人参与，支持物流管理中的增强现实。这减轻了人员负担并最大限度地减少了运输错误的风险。

实践中的工业5.0：波兰设施的例子

波兰金属加工行业面临着利用工业5.0潜力的独特机会。

  • 机器人化增长：波兰在机器人领域的重要性日益增加，工业中使用的机器人数量不断增加，包括汽车和制造业。这一趋势自然转移到金属加工领域，机器人的精度和重复性在这里非常有价值。

  • 数字化和自动化的数据：2019年对波兰企业的研究已经表明，大部分公司使用ERP软件(65.7%)并使用云计算(31.9%)进行流程数字化。此外，12.6%获取了大数据，5.2%使用了它们的分析。在生产机器和设备的企业中，9%制造能够与人类直接接触工作的机器，7.1%为它们配备了额外的传感器系统。这表明波兰已经存在工业5.0的基础。

  • 生产个性化：已有17.5%的受访波兰企业使客户能够通过网站或应用程序个性化组合订单。重要的是，2%拥有自动处理和委托此类个性化订单的生产线，无需人类参与。在金属加工行业，这意味着可以快速高效地适应非常具体的客户需求，这在当今市场中至关重要。

  • 实施的好处：已经投资于工业4.0技术（这是5.0的基础）的波兰公司由于流程优化带来的节约，记录了显著的好处。大数据分析和人工智能转化为生产力增长、成本降低、质量和数据安全的改善。在这些技术上增加支出的企业在国内和全球范围内显示出更高的竞争力评级。这是一个明确的信号，表明对智能技术的投资带来了实际、可衡量的结果。

这些例子表明，工业5.0不是一个遥远的愿景，而是波兰金属加工行业公司的实际发展路径，带来具体的改进并提高效率。

波兰工业在工业5.0背景下的挑战和前景

实施工业5.0是一个复杂的过程，涉及波兰工业的重大挑战和有前途的前景。有意识地处理这两个方面至关重要。

挑战：

  • 缺乏合格的人力资本和再培训的需要：这矛盾地是最大的挑战，同时也是变革的推动力。波兰面临人口老龄化，预计到2070年劳动力供应将下降超过1/3。今天已经存在合格体力工人和工程师短缺的问题。实施新技术需要新技能 - 数字、技术和软技能，大规模的技能提升和再培训是必要的。许多管理者仍然不理解AI概念，这阻碍了实施。

  • 实施和维护成本：引入先进的AI系统、机器人和数字孪生需要大量投资。许多公司将高成本作为不使用AI或物联网的原因。

  • 数据安全和网络威胁：系统集成增加和将机器连接到互联网（物联网）使战略生产数据容易受到网络攻击。数据安全担忧常被引用为不使用云计算或物联网的原因。新的职业风险还涉及人机交互中的安全和人体工程学，以及面对数字监控时的隐私和自决问题。

  • 员工接受和担忧：人们常常因为不熟悉新技术的能力而对其产生恐惧。企业缺乏努力使人们熟悉新技术并鼓励集成工作可能导致未来的抵抗。在工业5.0中，社会对话和员工参与至关重要，使数字解决方案支持而不是取代人类工作。

  • 确保AI伦理和避免偏见：AI发展需要透明度、公平性和避免伤害等原则。必须注意训练数据中的平等对待和消除偏见，使技术不会强化刻板印象或不平等。

前景和机会：

  • 效率和质量的显著提高：将自动化与智能（AI）和人类创造力相结合，导致生产力显著增长，产品质量更好，减少错误和停机风险。对于金属加工，这意味着每班次切割或焊接的组件更多，几乎零尺寸偏差，以及由于过程重复性而提高的产品耐久性。

  • 更大的灵活性和创新能力：早期实施工业5.0技术使企业能够快速响应市场变化，个性化提供服务，并处理供应链中断。数字工具允许测试新想法（例如，新结构或材料连接技术），而不会干扰当前生产。

  • 更好的资源利用和可持续发展：智能系统优化能源和材料消耗，带来实际节约并符合不断增长的环境要求。适应环境标准的公司将避免处罚，获得业务伙伴青睐，并对投资者和年轻人才更具吸引力。

  • 增加行业对年轻一代的吸引力：工业5.0可以使生产对年轻人和老年人更具吸引力，这将有助于解决缺乏合格人力资本的问题并保留专业知识。

  • 政府和欧盟支持：欧盟委员会正式提出工业5.0作为可持续和包容性工业发展的关键步骤。有和正在发展支持创新和发展的计划。欧洲政策如绿色协议或欧盟工业战略为工业5.0愿景提供框架。

  • 合作和社会对话：员工参与和社会对话对于利用工业5.0机会至关重要，需要各级参与。公私合作伙伴关系以及大学和企业之间的合作对于开发教育工具、计划和交流良好实践是必要的。

总之，尽管波兰全面实施工业5.0的道路将需要重大努力和投资，特别是在人力资本发展和基础设施方面，但在效率、韧性和可持续发展方面提供的好处是无价的。

工业5.0 - 金属加工效率和可持续性的未来

对于任何寻找新的金属加工设备以简化流程并提高生产效率的人来说，工业5.0不仅仅是一个时髦的口号 - 它是对当代市场挑战的真正答案。它是波兰金属加工行业的质的突破，使技术的力量与人类经验和创造力的不可替代价值相结合。

这不是一场仅仅旨在用机器取代人类的革命。相反，工业5.0将人类置于中心，认识到他们在创新和解决问题中的作用，并将技术 - 从协作机器人，通过数字孪生，到人工智能 - 视为支持和增强其能力的工具。

全面实施工业5.0的道路既在技术上又在组织上都很demanding - 然而，在更高生产力、更好适应性和持久竞争力方面的好处是无价的。现在开始将人类潜力与最新技术相结合的公司将获得领导者地位，今天就创造未来的工厂。

想要检查工业5.0技术如何彻底改变您的生产？安排免费咨询，发现哪些解决方案 - 从协作机器人到AI - 最适合您的设施。我们的专家将分析您的流程并展示您可以实现的具体好处。

参考文献

参见

安排一次与我们的专家的免费咨询

请填写联系表单，以便与我们的专家取得联系，他将帮助您选择最适合您需求的激光解决方案。

  • 1.请填写表单。
  • 2.我们将在24小时内与您联系。
  • 3.我们的专家将为您的业务选择最佳解决方案