Cloud Manufacturing

Produttori e trasformatori di qualsiasi cosa, da snack alle automobili vengono spinti ad offrire alti livelli di varietà a quello che offrono ai loro clienti. Invariabilmente, la catena di alimentazione si sta spostando per acquirenti e consumatori. Questo cambiamento è stata dettata da numerosi fattori tra cui la proliferazione delle informazioni disponibili per i clienti di tutti i tipi di dispositivi digitali in modo efficace la creazione di set di considerazione più grandi. Dato che l'aumento scelte, venditori e fornitori in ultima analisi, sono costretti ad aderire sempre più a mode e in rapida evoluzione fiducia dei consumatori per mantenere quote di mercato. Se dovessimo definire la catena di approvvigionamento ottimale per soddisfare questa tendenza sarebbe quella in cui qualsiasi elemento, qualunque sia il suo livello di complessità, potrebbe essere prodotto su richiesta. Inoltre, anche le voci di costo più basso e commoditizzati quali pasticcerie sarebbe prodotta in una dimensione del lotto di uno per consentire la personalizzazione di massa. Ciò consentirebbe un acquirente per selezionare una foto del cane di famiglia dal loro iPad, caricarlo sul sito web di un produttore e di un paio di giorni dopo, un furgone arrivava alla porta con una scatola di cioccolatini ciascuna a forma di Scruffy.

I mercati sono meglio serviti da catering per i gusti individuali e le preferenze del consumatore. Di conseguenza, siamo costretti a determinare in che modo di produzione in grado di adattarsi a muoversi processi lineari di oggi passato di raggiungere una dimensione del lotto di uno. L'innovazione necessaria per consentire ai produttori di offrire questo, il massimo livello di flessibilità produttiva, saranno scelte dal fast-paced/cutting industrie bordo / avanzato come i giochi e delle tecnologie dell'informazione.

Inserisci Manufacturing Nube le tecnologie già esistono in tutti gli aspetti di imballaggio, etichettatura, e la decorazione cambiamento permettendo rapido di colore, modello, e la forma. L'elemento di stimolazione è il controllo di processo e infine le informazioni dal consumatore. Con la velocità senza precedenti di connessioni digitali tra le persone e il mondo commerciale attraverso le reti sociali e la realizzazione di Big Data, questa preziosa informazione può essere reso più facilmente disponibile per i produttori attraverso la nube. Nube di produzione rappresenta la convergenza di informazioni, processi apprese, e intelligente del movimento o attività.

Definizione

Nuvola di produzione è un modello per consentire comodo, su richiesta l'accesso alla rete a un pool condiviso di risorse di produzione configurabili (ad esempio, la robotica, i sistemi di controllo, reti, applicazioni e servizi) che permette il confronto tra controllo di processo digitale con il funzionamento fisico. Il collegamento in rete di input sensoriali, i database e le risorse di calcolo facilita la gestione di dati sufficienti per riconoscere modelli complessi e di eseguire algoritmi di evolvere i comportamenti. Riconciliazione delle condizioni ambientali e le informazioni disponibili nella nuvola meccatronica permette di servire da tramite tra il mondo digitale e fisico.

Controllo di processo dinamico

Per illustrare il concetto, si consideri un robot con il compito di erogazione ciliegina su una torta. Oggi è un robot programmato per elaborare certi schemi e grafici insegnate dal suo utilizzatore. Il robot sarebbe dotato della capacità di erogare vari colori con diversi ugelli e il sistema si producono torte con varie immagini. In un ambiente altamente controllato, una cella con percorsi programmati di cui produrrà le immagini senza incidenti. Tuttavia, che cosa succede se l'ambiente o modifiche dei processi. Considerare l'impatto dei seguenti;

• Viscosità della glassa
• Temperatura all'interno della struttura
• Umidità

Viscosità della glassa è critica e più strettamente controllati. Per mantenere la viscosità lo stesso, il decoratore torta è molto probabilmente bloccato in un unico fornitore per garantire la coerenza. Nel caso in cui il decoratore produce il suo proprio velo, il livello di controllo di processo per mantenere la consistenza è costoso.

Temperature in strutture riguardano un gran numero di parametri nel processo. Se la torta è raffreddata in condizioni ambientali è soggetto alle variazioni di temperatura della pianta, che possono influire sulle dimensioni della torta quando si tratta di stazione automatizzata di decorazione. Se la glassa siede nel sistema di erogazione per un periodo di tempo e temperatura della struttura varia giorno per giorno, la viscosità e le proprietà del velo sono alterati in natura.

Come la temperatura, l'umidità può influire numerosi passaggi del processo. Un alto livello di umidità della pastella durante uno spostamento modifiche come la torta sale o sue dimensioni mentre si raffredda dalle torte prodotto il passaggio precedente.

In alcuni casi semplice input localizzato sensoriale può regolare per i cambiamenti ambientali. Se l'altezza di torta cambia a causa di temperatura, umidità, o cambiamenti di processo a monte, una varietà di sensori potrebbe comunicare la necessità di un offset al robot per la erogazione altezza per il cambiamento. Questo significa un definito rule-based soluzione ed è lontano dal complesso.

Viscosità può essere misurata anche se sensing numerose escogita trova nella apparecchiature consegna o linee. Con i meccanismi di attuazione adeguati, il modo in cui il velo viene pompata attraverso le linee ed infine se ciascun ugello può essere profilato e gestiti per regolare le variazioni di viscosità.

Pertanto, sembrerebbe attraverso un sistema basato su regole e l'implementazione di sensori che la torta di decorazione sistema può ospitare cambiamenti ambientali, corrette? Non così in fretta. Come variazioni di umidità e la temperatura sale o scende la ciliegina presenta diverse proprietà di adesione e di set-up. Così, mentre il robot sta erogando alla giusta altezza e il volume a destra, i cambiamenti desiderati fiori forma da un garofano a un dente di leone. L'interazione dei vari fattori ambientali ed effetti ora rappresentano modelli complessi.

Quando gli ingressi o le variabili diventano sufficientemente grande, questo modello supera ciò che gestibili basati su regole soluzioni sono in grado di risolvere. Nel nostro esempio torta decorazione stiamo andando ad aggiungere la visione 3D che registrerà la torta decorata. L'immagine verrà analizzata con parametri impostati per determinare se le caratteristiche critiche sono all'interno spec. L'immagine verrà correlato ai dati ambientali di catalogare temperatura della pianta, umidità, formazione di ghiaccio, la viscosità, altezza di torta, e di qualsiasi altro dato immesso Il nostro impegno per il monitoraggio. Poiché il processo di confronto di risultati predetti risultati effettivi, il sistema ha la capacità di regolare dinamicamente il processo. Nel corso del tempo come modelli si sviluppano con l'informazione, il processo si evolverà al punto in cui per tutte le combinazioni di condizioni ambientali, il sistema impara a modificare il percorso del robot affidabile per disegnare un garofano.

Nube Manufacturing consente di apprendimento automatico data la rete dei risultati attesi o quelli memorizzati in un database, input da ciò che si osserva in ambiente, e il confronto dei risultati con il predetto effettivo. In questo modello, il sistema robotico è il dispositivo di rete che fornisce l'input sensoriale e utilizza in ultima analisi, le informazioni elaborate nel cloud per elaborare in modo intelligente la parte. Quindi robot agire come il collegamento tra il digitale e fisica.

Dimensioni lotto di One

Continuiamo con il nostro esempio di decorare torte e tornare la voglia di personalizzare i prodotti per ogni singolo consumatore. Il concetto di produzione cloud consente l'accesso a una rete in cui risiede il consumatore. In un modello di base il nostro fornaio ha un sito web in cui un cliente può caricare una foto del loro bambino che gioca lacrosse con l'aspettativa che questa foto sarà riprodotto su una torta di compleanno. Si tratta di un processo di stampa semplice per il nostro fornaio, e non ci sono servizi web che forniscono questo servizio. Ma il nostro fornaio vuole produrre questa immagine con profondità di esso invece di averlo solo distesi.

Quando il sistema è stato impostato in modo da rendere un garofano decoratore aveva il robot programmato per erogare il velo a un tasso determinato, nel posto giusto, con un angolo preciso, e per la quantità di tempo in modo da creare uno strato di l'immagine. Esso continuerà a fare strati della glassa sulla superficie della torta fino prodotta la forma desiderata. È improbabile che questo è stato un lavoro di programmazione passata, molto probabilmente ci sono voluti tempo e raffinatezza, (e molti dolci) per ottenere un rendering che finalmente gli standard artistici del decoratore. La sfida con il modello di business del fornaio è che il decoratore non avrà il lusso di elaborazione dell'immagine da lacrosse numerose volte a causa della perdita di materiale e la disponibilità macchina decoratrice richiesta per ogni set-up.

Ancora una volta, troviamo uno scenario in cui i modelli ei dati di cui sono così grandi che si muove al di là dove fondato sulle regole di programmazione è fattibile. Nel tempo e attraverso iterazioni, un database sarà costruito e il comportamento della macchina decoratrice evolverà per cui l'interazione con il velo già depositato e che estruso dall'ugello sarà compresa e il robot può elaborare conseguenza.

Riduzione di programmazione

Per realizzare una maggiore flessibilità, la produzione è arrivata a dipendere automazione robotizzata per offrire livelli di personalizzazione in modo incrementale migliori per la produzione e il confezionamento. Uno dei più grandi ostacoli alla diffusione e la più grande denuncia da parte degli utenti di robot industriali è la programmazione. Molti hanno chiesto il motivo per cui deve diventare esperto in lingue dedicati allo svolgimento dei compiti moderatamente dritto in avanti con robot o meccatronica nel suo complesso. La nuvola offre soluzioni a queste sfide di oggi e offre grandi promesse per il futuro.

I produttori hanno utilizzato le reti secondo le modalità definite dal cloud computing in cui sono memorizzati i programmi in remoto e condivisi in rete. Se una cella installata in California viene replicato a Pechino, un back-up su un server viene trasferito alla macchina, una routine di calibrazione è implementato, e il programma è condiviso. Ciò consente in modo efficace ad un operatore in Cina per sfruttare lo sviluppo o lavoro svolto da un programmatore in California. Come lingue diventano sempre più aperto, algoritmi e routine stabiliti saranno disponibili nel cloud in modo che i programmatori possono tirare i blocchi invece di dover sempre programmare da zero.

Le macchine sono appena iniziando a ottenere la possibilità di ricerca di questi blocchi e di talune condizioni ad attuare a colpire le loro attività in modo dinamico. Per illustrare, diamo un'occhiata a un impianto di riciclaggio con i robot a prendere di vetro da una linea di carta. Oggi il robot è programmato per identificare e rimuovere le centinaia di tipi unici di vetro e ordinarli per un riciclaggio ottimale. Il robot determina tutti i prodotti noti usando un processore integrato, che sarebbe stato programmato identificando ogni pezzo di vetro con una telecamera locale. Non solo è la formazione al sistema di riconoscere centinaia di tipi di vetro unici ingombranti e soggetto ad errore, lascia il sistema in grado di adattarsi ai parametri sconosciuti e materiali estranei.

Se, tuttavia, il sistema di riciclaggio sono stati per sfruttare le capacità di calcolo e le informazioni dalla nube, potrebbe cercare terabyte di informazioni per identificare un oggetto inedito presso la sede di questo sistema. Ciò funzionare molto simile a come crawler web cercare nel web oggi per qualsiasi altro tipo di informazioni quando digitato in un computer o un dispositivo intelligente. In questo scenario una volta che l'oggetto è abbinato a un'immagine in the cloud, un'azione risultante sarebbe stata eseguita come l'immagine è affollato o raggruppati in una classe di prodotto o una famiglia che istruire il robot come manipolare e posizionare l'elemento.

Questo riduce ora i requisiti per un sistema di programmazione e contemporaneamente ampliare la propria flessibilità quasi all'infinito. Il risultato è un sistema che costa molto meno da implementare e fornisce maggiore valore economico per i produttori o riciclatore in questo esempio.

Ecosistema Driver

Il concetto di produzione di nuvola non è solo guidata dalla richiesta di sempre maggiori livelli di flessibilità ed efficienza nella distribuzione di sistemi automatizzati. Come osservato in precedenza, vi è un effetto collaterale di alimentazione in cui la tecnologia e le reti sono ora consente elevati livelli di velocità e basso costo di trasformazione precedentemente non disponibili. L'automazione di fabbrica e robotica deve cominciare a vedere se stessi non come isole industriali, ma i dispositivi all'interno di un ecosistema dell'informazione. Storicamente, unico collegamento attrezzature di produzione al suo ambiente inclusa una fonte di alimentazione, di ingresso delle materie prime e produzione di prodotti trasformati. Come tale non è adattabile a qualsiasi forma di cambiamento. Durante la rivoluzione industriale, mentre i beni sono stati finalmente fatti conveniente per cui i consumatori potevano permettersi voci precedentemente considerate un lusso, gli acquirenti hanno offerto qualsiasi auto colore che volevano da Ford finché era nero. L'industria concentrato di impiegare la tecnologia per consentire lavorazioni meccaniche per la produzione di prodotti più veloce e più coerenti, ma la flessibilità non è un requisito essenziale.

Come produzione inizia partecipando alla rivoluzione informatica, macchine e automazione generano e consumano una maggiore quantità di dati a cui possono offrire gli più alti livelli di qualità attraverso il controllo di processo dinamico, offrono la flessibilità per soddisfare e l'appetito del consumatore insaziabile di personalizzazione di massa, e in ultima analisi diminuisce costi di realizzazione attraverso euristiche apprese. A differenza dei guadagni di produttività dell'epoca Henry Ford, i guadagni di oggi sarà guidato da una maggiore utilizzando tecnologie di elaborazione delle informazioni.

Si può prevedere che nei prossimi anni che la produzione sarà più pienamente capitalizzare dell'ecosistema informazioni circonda. Questo ecosistema si estende le industrie di rete e di archiviazione dati per le interfacce uomo-macchina attualmente messo in atto da produttori di elettronica di consumo e tecnologie di gioco. Poiché l'industria di automazione inizia la sua portata nel cloud, le comunità di produzione non solo di migliorare la produttività, cominceranno a recuperare l'importanza del settore, una volta sostenuto l'economia.