Как десять основных тенденций Индустрии 4.0 (Industry 4.0) будут влиять на экономику и бизнес в 2022 году, нам дает понять проведенное исследование. Представлены примеры 20-ти инновационных стартапов действующих в данных областях сегодня.
Использование методов искусственного интеллекта (ИИ) в разных устройствах и процессах формирует главную тенденцию Индустрии 4.0. Все чаще развивающиеся компании разрабатывают носимые решения для промышленных рабочих мест, чтобы обеспечить безопасность и эффективность производственного процесса.
Сбор данных путем внедрения облачных и периферийных вычислений и разработка решений для кибербезопасности позволяет компаниям строить блоки для создания умных предприятий. Передовые роботизированные решения, включающие автономных мобильных роботов, коботов и робототехнику, а также разработка программного обеспечения для роботов также являются важной частью тенденций Индустрии 4.0.
- Новое по теме — Индустрия 4.0: состояние сегодня, тенденции и технологии 4-й промышленной революции. Обзор тенденций и технологий Индустрии 4.0 в в 2023 году. Последняя эволюция в промышленности, получившая название «Индустрия 4.0», заключается в совершенствовании автоматизированного производства за счет машинного обучения и интеллектуальных технологий.
10 главных тенденций и инноваций Индустрии 4.0 в 2022 году + примеры 20-ти инновационных стартапов
Содержание:
Кибербезопасность, прозрачность и конфиденциальность
Поток информации из-за взаимосвязанности в Индустрии 4.0 вызывает опасения по поводу безопасности, прозрачности и конфиденциальности. Так как производственные практики становятся все более индивидуальными и настраиваемыми, методы управления данными, применяемые вне и внутри производства, будут в огромной степени влиять на привлекательность компании.
Передача и обработка конфиденциальных промышленных данных должны выполняться безопасно, чтобы избежать кибератак на критически важные промышленные объекты. Цифровая этика и конфиденциальность, технологии повышения конфиденциальности, самоадаптирующаяся безопасность, безопасность с нулевым доверием, сквозная безопасность связи, DevSecOps, блокчейн — вот лишь некоторые из новых разработок в этом направлении. Внимание к кибербезопасности необходимо сбалансировать с прозрачностью и конфиденциальностью.
Стартап Alias Robotics — иммунная система роботов
Испанский стартап Alias Robotics (aliasrobotics.com/ris.php) разрабатывает иммунную систему роботов (RIS), платформу защиты конечных точек для роботов. Это решение обеспечивает защиту роботов и их компонентов от вредоносных программ.
Модульная архитектура RIS придает системе гибкость и адаптируемость и позволяет работать с различными роботами. Компания также предлагает безопасный регистратор данных для расследования кибератак или сбоев в работе роботов. Использование промышленных роботов на всех этапах производства требует таких инноваций, как RIS.
Стартап Adolus — безопасные обновления программного обеспечения
Индустрия 4.0 использует интеллектуальные подключенные устройства от разных поставщиков. Эти устройства необходимо постоянно обновлять до последней версии программного обеспечения, прошивки и файлов конфигурации. Adolus (adolus.com)- канадский стартап, обеспечивающий безопасный процесс обновления для встроенных устройств. Киберпреступники потенциально вмешиваются в процесс обновления и ставят под угрозу промышленные объекты, заставляя сотрудников устанавливать зараженные файлы.
Adolus разрабатывает FACT , который решает эту проблему, работая с поставщиками оборудования, собирая уникальные отпечатки пальцев файлов и сравнивая эти отпечатки с отпечатками, полученными производителями. FACT дает оценку достоверности во время установки, а также наглядность процессов обновления в критических системах.
Пограничные, туманные и облачные вычисления
Огромный объем данных, генерируемых промышленным Интернетом вещей (IIoT), способствует внедрению возможностей периферийных, туманных и облачных вычислений в Индустрии 4.0.
Индивидуальные аппаратные и программные решения, такие как подключенные облака, распределенные облака, распределенные вычисления и хранение, гибридные вычисления, платформы разработки с низким кодом, микросервисы, мобильные вычисления и периферийные вычисления с множественным доступом, формируют эту тенденцию индустрии 4.0.
Стартап Edgise — Edge Computing на базе искусственного интеллекта
Бельгийский стартап Edgise (edgise.com) предоставляет услуги по разработке оборудования для приложений периферийных вычислений. Запуск сокращает время отклика, перемещая ИИ из облака на периферию. Оптимальная производительность промышленных систем зависит от эффективного выполнения алгоритма, присутствующего в машинах. Средства периферийных вычислений, наряду с IIoT, значительно повышают скорость, безопасность и эффективность производственного процесса за счет ускорения работы алгоритмов. Компания обеспечивает поддержку всего цикла разработки продуктов для периферийных вычислений.
Стартап Atrio — гибридные облачные вычисления
Американский стартап Atrio (atrio.io) предлагает Atrio Hybrid Composable Cloud , программно определяемую единую вычислительную платформу. Возможности облачных вычислений сокращают время производственного цикла, обеспечивая быстрое понимание всех этапов производства. Платформа, созданная Atrio, предлагает единую независимую от облака вычислительную сеть, которая объединяет общую инфраструктуру и облачные сервисы для создания, управления и эксплуатации гибридных и мультиоблачных сред.
Искусственный интеллект
Искусственный интеллект и машинное обучение стимулируют инновации во всех отраслях и функциональных областях. Аппаратное обеспечение для ИИ и новые алгоритмы разрабатываются для оптимизации существующих систем и решения новых задач, стоящих перед производством. Заводы начинают интегрировать ИИ в свои производственные системы и процессы.
Усовершенствованный ИИ позволяет проводить профилактическое обслуживание, когнитивные вычисления, интеллект роя, контекстно-зависимые вычисления, интеллектуальные машины, аппаратные ускорители и генеративное проектирование. Все эти технологии подталкивают производственные предприятия к переходу на производство без отключения света.
Стартап Mechanica AI — AI производственного класса
Mechanica AI (mechanica.ai)- это голландский стартап, который предлагает ИИ промышленного уровня для промышленных операций. Технология позволяет производителям извлекать выгоду из ограниченных или несовершенных наборов данных. Они интегрировали отраслевые знания в систему ИИ для обеспечения оптимальной производительности. Решение позволяет использовать несовершенные производственные данные для автономного принятия решений и управления процессами. Кроме того, эти продукты ИИ интегрируются с устаревшими активами, что позволяет большему количеству предприятий внедрять технологические решения.
Стартап Oqton — интеграция данных на базе искусственного интеллекта
Американский стартап Oqton (oqton.com) разрабатывает FactoryOS, платформу на базе искусственного интеллекта для интеграции данных производственных систем с целью оптимизации заводского производства и выпуска продукции. Машины, системы и данные с производственных предприятий обычно хранятся как независимые хранилища данных, что затрудняет извлечение из них реальной ценности.
Облачная платформа объединяет и использует данные со всех этапов промышленной экосистемы, таких как проектирование, производство и цепочка поставок. Со временем ИИ постоянно учится на этих входных данных, чтобы генерировать критически важные идеи для повышения общей производительности.
Физическое и когнитивное развитие человека и расширенная реальность (XR)
Физическое и когнитивное развитие людей формирует еще одну важную тенденцию индустрии 4.0. Ограничения людей усиливаются с помощью таких технологий, как носимые устройства и экзоскелеты. Кроме того, промышленные мобильные устройства, естественный и интуитивно понятный пользовательский интерфейс и портативные экраны управления машинами повышают простоту использования такой технологии.
Технологии XR, такие как смешанная реальность (MR) , дополненная реальность (AR) и виртуальная реальность (VR), уже используются в Индустрии 4.0 — от исследований и разработок (R&D) до полномасштабных производственных процессов и процессов постпроизводства. Эта парадигма многостороннего опыта меняет способ функционирования промышленных производственных систем. Природа взаимодействия человека с машиной больше ориентирована на сотрудников, работающих с машинами.
Стартап ULS Robotics — технологическая платформа экзоскелетов
ULS Robotics (ulsrobotics.com) — это китайский стартап, разрабатывающий технологическую платформу экзоскелета. Многие рабочие в цехах испытывают усталость, слабость и другие физические неудобства из-за повторяющегося и монотонного характера выполняемых ими задач. Использование экзоскелетов в цехе помогает работникам эффективно выполнять свои задачи, снижая или устраняя любую физическую нагрузку. Экзоскелеты обычно поддерживают поясницу, верхнюю конечность (с 4 степенями свободы) и нижнюю конечность (с 12 степенями свободы).
Стартап VirtuFab — виртуальное производство
Американский стартап VirtuFab (virtufab.com) разрабатывает инструмент виртуальной реальности корпоративного уровня, призванный помочь производственным и производственным группам в разработке продуктов и процессах предварительной визуализации.
Дизайн продукта требует тесного сотрудничества между членами команды и распространяется на координацию междисциплинарной команды. Использование VR для этого процесса обеспечивает прямой доступ к проектам, не зависящий от местоположения. VirtuFab предлагает виртуальный настраиваемый набор инструментов, который обеспечивает возможности удаленной совместной работы.
Сеть с расширенным подключением
Сеть и возможность подключения являются одними из основных движущих сил в обеспечении Индустрии 4.0. Ряд технологических разработок, таких как граница к облаку, гигабитные сети Ethernet, чувствительные ко времени, маломощные глобальные сети (LPWAN), 5G, межмашинная связь (M2M), детерминированный Ethernet в реальном времени, время -чувствительные сети (TSN), повсеместный радиодоступ, унифицированная структура IoT и сети с нулевым касанием подталкивают фабрики к внедрению IIoT для преобразования в объекты Индустрии 4.0.
Эти технологии постоянно улучшают машинно-машинную и человеко-машинную связь, а также передачу данных. В результате инновации в этой области повышают скорость, повышают безопасность и эффективность, а также снижают стоимость подключения к сети.
Стартап BehrTech — Глобальные сети с низким энергопотреблением (LPWAN)
BehrTech (behrtech.com) — канадский стартап, разрабатывающий MIOTY , решение LPWAN, стандартизированное Европейским институтом телекоммуникационных стандартов для IIoT. Решения LPWAN идеально подходят для подключения большого количества машин в промышленных комплексах, поскольку имеют достаточный диапазон и низкие затраты на внедрение.
BehrTech использует запатентованный Fraunhofer Telegram Splitting protocol, протокол разделения телеграмм, в котором сообщение разбивается на несколько меньших подпакетов и отправляется в разное время и с разной частотой. Это обеспечивает устойчивость к помехам, широкую масштабируемость, обширное покрытие и сверхнизкое энергопотребление.
Стартап Coretigo — Беспроводная связь IIoT
Израильский стартап Coretigo (coretigo.com) предлагает услугу беспроводной связи IIoT на основе стандарта IO-Link Wireless. IO-link — это протокол связи, который работает точка-точка и обычно является проводным. Конструкция IO-Link Wireless позволяет обрабатывать большое количество устройств, сохраняя при этом низкую задержку и высокую надежность. Coretigo помогает в беспроводной связи между датчиками, исполнительными механизмами и контроллерами.
Продвинутая робототехника
Достижения в области робототехники делают процессы в Индустрии 4.0 более быстрыми, эффективными и безопасными. К наиболее известным роботизированным технологиям, влияющим на производство, относятся автономные роботы, коллаборативные роботы (коботы), совместные автономные мобильные роботы, гуманоиды, мобильные роботы, облачная робототехника, API, роботы для захвата и размещения, а также рои роботов.
Использование роботов обеспечивает более высокую точность и маневренность, одновременно улучшая возможности быстрой разработки настраиваемых роботов. Роботы также высвобождают время для сотрудников, чтобы они могли сосредоточиться на других неповторяющихся или важных задачах.
Стартап Giga Automata — коботы
Болгарский стартап Giga Automata (gigaautomata.com) предлагает кобота Animoto. Коботы повышают эффективность задач, выполняемых человеком, поскольку они предназначены для работы вместе с людьми. Коботов, как правило, легко настроить, они гибки и недороги по сравнению с другими роботами. Animoto имеет 6 степеней свободы с точностью до 0,1 мм и может перевозить до 5 кг груза на расстоянии 1 метр со скоростью до 2 м/с.
Стартап Sesto Robotics — автономные мобильные роботы
Сингапурский стартап Sesto Robotics (sestorobotics.com) предлагает многоцелевого автономного мобильного робота SESTO Element . Автономные роботы необходимы для объектов промышленной автоматизации и позволяют человеческому персоналу сосредоточиться на задачах более высокого уровня, таких как управление заводом. Компактная мобильная платформа SESTO Element настраивается с помощью различных типов верхних модулей и зависит от характера задач. Компания также предлагает SESTO Prime , автономного мобильного робота, оснащенного 7-осевой роботизированной рукой.
Интернет всего
Связь машина-машина , человек-машина и человек-человек в реальном времени вместе составляют Интернет всего в производстве. Он включает в себя IIoT , Интернет навыков, Интернет услуг, Интернет систем и IoT в цехах.
Интернет всего сочетает в себе данные в реальном времени, машинный интеллект и человеческие навыки, что приводит к более быстрым, эффективным и экономичным производственным процессам. Функциональная совместимость и единая структура Интернета вещей имеют решающее значение для беспрепятственного внедрения средств Индустрии 4.0.
Стартап Cumulus — Интернет промышленного обслуживания
Cumulus (cumulusds.com)- это стартап из США, разрабатывающий интернет-платформу для управления операциями и техническим обслуживанием с использованием инструментов. Платформа призвана заменить трудоемкий характер бумажного планирования, выполнения и отчетности о деятельности по техническому обслуживанию.
Использование интеллектуальных подключенных инструментов вместе с их платформой позволяет вести прозрачные и отслеживаемые записи всех операций по техническому обслуживанию. Это помогает снизить затраты, связанные с контролем качества, и повысить общую производительность.
Стартап Hubbox — удаленное промышленное подключение
Турецкий стартап Hubbox (hubbox.io) предоставляет производственным компаниям безопасное промышленное устройство удаленного подключения. В настоящее время машины по-прежнему связаны сложной сетью проводов. Hubbox обеспечивает беспроводную связь между машинами, создавая решение для Интернета вещей в цехе. Устройство оснащено интерфейсами WAN, LAN и WiFi, а также использует безопасные сертификаты SSL и передовые методы шифрования. Устройство также может взаимодействовать с ERP и создавать специальные сети M2M.
Цифровой двойник
Технология цифровых двойников создает виртуальные модели промышленных активов путем объединения динамических данных зондирования и визуализации в реальном времени. Некоторые из многообещающих вариантов использования цифровых двойников включают проектирование на основе моделей, виртуальное прототипирование, проверку виртуальной системы, оптимизацию пропускной способности и эволюционное проектирование.
Использование цифровых двойников подталкивает промышленность 4.0 к гипер-автоматизации. Цифровые двойники предоставляют ценную информацию обо всех этапах производственного процесса.
Стартап Gemius — промышленный процесс-близнец
Американский стартап Gemius (geminus.ai) разрабатывает решение цифрового двойника для различных промышленных процессов. Решение позволяет производственным предприятиям стандартизировать методы тщательной эксплуатации и технического обслуживания для оптимизации производительности.
Искусственный интеллект с физическими ограничениями, который управляет цифровым двойником Gemius, обеспечивает самооптимизируемый дизайн и оперативный интеллект. Цифровой двойник использует системы SCADA для интеграции с операционными данными, архивным программным обеспечением, сенсорными шлюзами и инструментами управления активами предприятия.
Стартап Simularge — цифровые двойники с меньшим объемом данных
Турецкий стартап Simularge (simularge.com) разрабатывает запатентованный подход к созданию цифровых двойников без необходимости использования больших данных. Обычно для создания эффективных цифровых двойников и обеспечения минимального недоиспользования входных параметров требуются огромные объемы данных. Алгоритмы Simularge обеспечивают быстрое создание цифровых двойников и более быструю адаптацию, поскольку он определяет и отслеживает изменения в сырье производственного процесса.
Аддитивное производство
Производители постоянно ищут новые технологии, чтобы удовлетворить все аспекты растущего рыночного спроса. Аддитивное производство, зародившееся как прототип, революционизирует и децентрализует производство. Гибридное производство нацелено на интеграцию как аддитивного, так и субтрактивного производства.
Развитие материаловедения и таких технологий, как стереолитография и 3D-печать металлом, позволяет упростить изготовление сложных структур и сложных компонентов. Аддитивное производство делает реальностью гибкое и устойчивое облачное производство с широкими возможностями настройки.
Стартап AMBOTS — Автономное аддитивное производство
Американский стартап AMBOTS (ambots.net) разрабатывает автономное решение для аддитивного производства, используя роевых роботов. Цифровые проекты разбиты на более мелкие задачи, которые выполняют несколько разных типов роботов. В настоящее время скорость аддитивного производства ограничена размером продукта. AMBOTS устраняет это узкое место, используя запатентованный метод 3D-печати на основе фрагментов.
Стартап Exaddon — Микрометрическая 3D-печать на металле
Exaddon (exaddon.com) — это швейцарский стартап, предлагающий систему аддитивного производства металлов CERES, позволяющую печатать в микрометровом масштабе. Производство компонентов микрометрового масштаба является сложной задачей при использовании традиционных производственных технологий, таких как литография.
CERES использует электрохимическую технологию для достижения микропроизводства, проводя процесс при комнатной температуре, а также исключая постобработку. Система печатает сложные металлические предметы размером от 1 микрометра до 1000 микрометров.
Большие данные (BigData) и аналитика
Масштабы сбора промышленных данных в конечном итоге позволяют предприятиям перейти на объекты Индустрии 4.0. Большие данные сложны и ценны только тогда, когда они собираются, хранятся и анализируются быстрым и экономичным способом.
Усовершенствования в использовании данных для получения ценной информации о производственных системах, наряду с доступностью немедленных данных в реальном времени, открывают возможности для предписывающей, прогнозной и расширенной аналитики на разных уровнях производственных мощностей компании.
Стартап Qsee — предиктивная аналитика
Qsee (qsee.io) — израильский стартап, разрабатывающий инструменты предписывающей и прогнозной аналитики для производителей. Программное обеспечение способно прогнозировать результаты по качеству продукции для каждой производственной партии и даже для отдельных продуктов. Простои приводят к ненужным потерям производственных предприятий как с точки зрения денег, так и времени. Qsee выполняет анализ первопричин производственных единиц для выявления скрытых причин низкой производительности и отправляет предупреждения для предотвращения простоев.
Стартап Curiosity — инструменты извлечения знаний
Немецкий стартап Curiosity (curiosity.ai) предлагает программные платформы для извлечения знаний из структурированных и неструктурированных данных. Платформа интегрируется с существующей инфраструктурой данных и предоставляет доступные знания пользователям в любой промышленной среде.
Проблемы интеграции данных в производственных компаниях возникают из-за большого количества технических терминов, документов и сокращений. Curiosity объединяет все соответствующие источники данных в диаграмму знаний, которая позже помогает в создании настраиваемых инструментов для поиска и исследования.
В итоге
Растущие проблемы стоят перед производственным сектором, в котором основное внимание уделяется оптимизации производства и балансированию затрат. Быстрое развитие новых технологий, таких как промышленный Интернет вещей (IIoT), передовые мобильные роботы, аддитивное производство, промышленная связь и решения на базе искусственного интеллекта, позволяют компаниям решать эти проблемы в лоб, выбирая наиболее подходящие технологии для инвестирования.
По мере того как технологический прогресс продолжается, заводы и производственные предприятия должны проявлять инициативу и выявлять потенциально разрушительные изменения на ранней стадии.
Новые комментарии: