自动化的工厂：制造业新时代

     制造业格局正在经历一场深刻的变革，而这场变革的驱动力主要来自于工业自动化的迅速普及。从传统的装配线到高度互联、数据驱动的工厂，自动化正在彻底改变产品的制造方式。   

加速自动化在制造行业运用有多个因素：   

•提高效率和生产率：自动化可大幅降低劳动力成本，提高生产速度，并最大限度地减少停产时间。   

•提升品质和一致性：自动化系统能够保证产品质量的一致性，减少缺陷和返工。   

•增加灵活性：现代自动化技术能够让制造商快速适应不断变化的市场需求和产品差异。   

•数据驱动式决策：自动化会产生大量数据，通过分析这些数据可优化流程、提高效率并发现潜在问题。   

•劳动力短缺：在许多地区，能提供的熟练劳动力有限，因此自动化便成为可行的解决方案。   

塑造未来的新兴技术

     DigiKey 一直密切关注各种技术对未来制造业已经或即将产生的影响。机器人技术、人工智能、物联网和增强现实技术正在将制造业引向一个全新时代。 

     机器人 先进的机器人系统能够执行更精确、更复杂的任务，超越以往任何时候。协作机器人、自主移动机器人 (AMR) 和自动导引车 (AGV) 将持续普及。AMR 能够在狭小空间内工作，并避免有毒化学和重型机械环境可能对人体造成的危害。利用传感器、机器视觉和人工智能，AMR 能够根据周围环境精确导航，完全不需要人来控制。AGV 是仓库和配送设施物料搬运的理想解决方案。它们通过软件编程和使用激光雷达等传感器，按照预先设定的路线行驶。AGV 设计用途就是处理像托盘移动或垃圾清理这样的任务。 

     协作机器人已经存在了一段时间。这些机器人旨在与它们的人类同行协同工作，用于处理琐碎甚至危险的任务，同时腾出人手处理更复杂的任务。协作机器人设计带有一系列传感器，可检测到人员或障碍物的存在。利用激光扫描仪，协作机器人可以在预定区域降低速度，以确保工人的安全。   

     人工智能 (AI) AI 可谓是风靡全球，主要用于优化生产流程、预测设备故障和加强质量控制。我们发现，AI 正在用于 PLC 和机器人编程，不仅使生产调度预测更加准确和顺畅，还在许多其他领域发挥了作用。 

     在过去的几年里，我们看到数字孪生技术在工厂车间的应用越来越普及。数字孪生能够让制造商在模拟环境中精准查看整个车间。这使得制造商可以看到编程更改对实际生产的影响，从而减少设计周期和测试时间，并提升产出。通过引入 AI，利用计算机视觉、机器学习和深度学习来分析来自传感器、相机和其他来源的数据，从而提高数字孪生的准确性和真实性。 

     AI 还能利用生成式对抗网络 (GAN) 和其他技术生成逼真的物理对象和环境的三维模型。AI 能够让数字孪生技术运行模拟和场景，以优化性能、效率和可持续性。AI 还可以帮助数字孪生技术从自身经验中学习，适应不断变化的条件，并根据模拟的数据和结果提供见解和建议。   

     物联网 (IoT) 通过物联网实现互联的设备和传感器可对生产流程进行实时监控，从而实现预测性维护并提高整体效率。物联网的大量应用也推动了市场上一些最具创新性的传感器技术的发展。物联网持续推动传感器技术和网络连接的提升，最终带来的是更丰富的终端产品。 

     虽然预测性维护由来已久，但近年来，对工业制造过程各个环节的数据收集需求大幅增加。制造产品的每个环节都需要进行分析。传感器可对振动、温度、噪音、湿度等进行监测，确保生产线以最高效率运行，从而减少浪费和损失。 

     状态监测系统会在轴承或电机接近生命周期结束时发出警报。过去那种根据日程安排例行维护电机的做法已经过时了。现在，我们能够全面监测电机的性能，准确预测其故障时间，并提前订购备件进行更换。这意味着减少了生产线停机和产量下降的情形，最大限度地提高工厂产能。

     增强现实 (AR) AR 是发展最快的沉浸式技术之一，可为工人提供实时信息和指示，提高生产率并减少错误。去年，我参加了一个博览会，亲眼目睹了一位电工利用 AR 进行诊断并修复了机柜中的问题。AR 会为电工提供了一个逐步推进的指示过程，让他们能够在很短的时间内解决问题并让机柜恢复运行。像虚拟现实 (VR) 这样的沉浸式技术还可用于其他方面，如对员工进行工厂运营和维护技能培训。这有助于缩短员工掌握技能的时间，并传授高水平的技能、工厂知识和情境感知。   

新兴技术的应用：真实世界实例 

     在新一季《未来工厂》视频系列中， DigiKey 与 Siemens 和 Banner Engineering 等世界级制造商合作，共同探索了塑造当今工厂车间并推动其未来发展的产品和技术。 

     我们参观了密歇根州底特律市 LIFT Technologies 的 Siemens 系统，在那里我们亲眼见到了数字孪生技术在简化制造流程中的实际应用。通过实时仿真和分析，我们能够看到制造过程的数字化转型正以何种方式帮助制造商获得新的效率提升，在增加产能的同时减少了差错和浪费。

     随后，我们访问了位于明尼苏达州明尼阿波利斯市的 Banner Engineering 总部，进一步了解了 IIoT（工业物联网）的发展及其在工厂车间通信中发挥的作用。我们在 Banner Engineering 看到机器间的通信是如何提高整体效率并延长机械资产的使用寿命的，从而保护制造商的投资。Banner Engineering 一直在采用即插即用的设计，打造开箱即用的解决方案，让客户运用起来前所未有的便捷。 

工业自动化的崛起

     在我们探索塑造未来自动化工厂的技术的过程中，可以清楚地看到制造业正在经历一场巨大的变革。以机器人、人工智能、物联网和 AR 等技术为推动力的工业自动化，正在重新定义产品的制造方式。尽管面临初期投资和岗位变动等挑战，但带来的是包括提高效率、改善品质和增强灵活性在内的长期效益，从而让自动化成为希望在全球市场保持竞争力的制造商的不二之选。

     正如我们与 Siemens 和 Banner Engineering 的合作所展示的那样，未来的制造业将是技术与创新的融合。数字孪生和 IIoT 正在改变工厂车间，能够让制造商优化流程、降低成本并提升产品质量。通过采用这些技术，企业能够挖掘新的机遇，提升盈利能力，并为在自动化工厂时代实现可持续增长做好准备。 

     DigiKey 深知拥有合适的产品对于实现自动化和创新的重要性。我们的产品可随时发往世界各地。我们让客户的业务开展起来轻松便捷，这对整个 DigiKey 团队而言至关重要。如需了解更多自动化信息、资源和产品，请访问

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