자동화 제어 시스템
AlixPartners의 이사인 Arun Kumar는 최근에 그와 제가 나눈 토론에서 “향후 5년 동안 세계 기계 시장이 성장할 것으로 기대합니다.”라고 말했습니다.
여기에는 로봇 및 일반 자동화, 제조 및 기계 가공이 포함됩니다.
그는 기존 시장의 대부분이 서방 선진국에 있지만 “성장의 대부분은 신흥 시장, 특히 중국에서 올 것”이라고 말했습니다. 그는 2020년까지 전 세계 수익의 거의 50%가 중국 및 기타 신흥 시장 국가에서 발생할 것으로 예상합니다.
사람들의 관심을 끌만한 것은 바로 지금 일어나고 있는 기술적인 변화로 엄청난 영향을 미칠 것입니다.
Kumar가 나와 공유한 프레젠테이션에서 그가 제조업체와 특히 관련이 있다고 생각하는 세 가지 중요한 파괴 요소를 지적했습니다. 산업용 사물 인터넷(IIoT)을 포함한 디지털화; 3D 프린팅; 인공 지능 기술의 "제조 생태계"로의 성장
단기적으로는 자동화가 그 어느 때보다 중요합니다. "로봇은 중국에서 인건비가 상승함에 따라 크게 성장할 것입니다."라고 그는 말했습니다.
예, 인건비가 상승함에 따라 중국에서 그가 말한 것입니다. 중국이 세계에서 가장 원가가 낮은 생산국이던 시대는 아직 끝나지 않았다면 끝나가고 있으며, 서구 선진국과 마찬가지로 지속적인 생산성 향상을 위해 기계의 자동화 및 첨단 기능을 찾고 있습니다.
현재 설치된 로봇 기반은 중국과 아시아 태평양 지역에서 상대적으로 낮지만 AlixPartners는 빠르게 변화할 것으로 예상합니다. 이 회사는 2013년부터 2015년까지 로봇 출하량의 CAGR(복합 연간 성장률)이 중국에서 40%, 아시아 태평양에서 30%를 초과했다고 계산했습니다. 분명히 이들은 자동화 제품을 제공하는 새로운 고객을 찾을 수 있는 곳입니다. 대조적으로 북미 지역의 로봇 출하량은 CAGR이 10%에 불과합니다. 추세의 일부는 단순한 인건비 이상입니다. 정밀 자동화 제조만이 제공할 수 있는 정밀도와 품질에 대한 요구 증가는 자동화 수준을 높이는 또 다른 원동력입니다.
Kumar는 "다른 신흥 시장의 경우 상황이 약간 다릅니다. 그곳에서는 인건비가 다른 지역에 비해 낮기 때문에 자동화가 그다지 중요하지 않습니다. 인도나 아시아 태평양 국가와 같은 국가의 경우, 산업화된 세계에서 흔히 볼 수 있는 고급 컴퓨터 안내 기술을 모두 사용하지 않는 장비로 수익을 낼 수 있는 방법을 찾는 것이 과제입니다.
디지털화는 컴퓨터와 소프트웨어가 제조에서 지배적인 요소가 되고 있다는 사실에 적용되는 광범위한 용어입니다. 이 디지털화의 한 측면은 IIoT로, 컴퓨터와 소프트웨어뿐만 아니라 지속적인 데이터를 수집하는 저렴한 센서의 광대한 배열을 의미합니다. “이것은 제조 비용 절감에 대한 의미 때문에 오늘날 최고의 추세입니다. 그리고 이러한 디지털 혁신은 아직 실행 중입니다.”라고 Kumar는 주장했습니다. "예측과 같이 수집된 데이터를 예측 유지 관리에 사용하면 선진국의 비즈니스 방식이 바뀔 것입니다."
이 새로운 세상에서는 예전 방식으로 일을 하는 기업에 함정이 있습니다. IIoT 플랫폼은 지능형 생산 및 통합 제어를 약속하지만 개방형 시스템은 적절한 하드웨어 전용 솔루션을 위협합니다. 이제 소프트웨어가 주요 가치 동인이 되어 하드웨어를 상품 상태로 격하시킬 수 있습니다.
이러한 사고 방식의 핵심 중 하나는 머시닝 센터, 전자 제품 및 소프트웨어와 같은 하드웨어가 모두 다른 개발 시간 주기로 진행된다는 사실입니다. 기계는 매우 느립니다. 전자 제어가 더 빨라지거나 센서가 더 저렴해지는 속도와 일치하는 모터 토크 또는 절단 속도와 같은 기능의 물리적 발전을 생각해내기가 어렵습니다. 소프트웨어는 전자 제품보다 훨씬 빠르게 발전합니다. Kumar는 "이러한 개발 주기를 분리해야 하며 소프트웨어를 지속적으로 업그레이드할 수 있어야 합니다."라고 말했습니다. 가장 중요한 것은 미래 가치가 기본 하드웨어 플랫폼을 가능하게 하는 고급 알고리즘에서 찾을 가능성이 높다는 것입니다.
데이터를 보고 제어하는 기계가 태블릿 컴퓨터와 스마트폰으로 이동함에 따라 이러한 라인을 따라 휴먼 머신 인터페이스가 특히 중요합니다.
적층 제조 또는 3D 프린팅은 Kumar에게 특히 흥미로운 발전입니다.
어떤 의미에서 이것은 디지털화 테마의 연속이지만 보다 근본적인 방식입니다. 이러한 기계의 사용이 늘어남에 따라 하드웨어와 소프트웨어의 분리가 더욱 두드러집니다.
3D 모델 데이터 생성에 대한 고급 지식과 이러한 모델에 대한 엔지니어링 노하우가 더욱 중요해질 것입니다. 공급망에 대한 향후 영향도 중요합니다. 오늘날 중앙에서 조직되고 전 세계적으로 공급되는 공급망은 많은 소규모 생산자로 구성된 분산된 공급망으로 대체될 수 있습니다. 이는 구매자의 CAD 데이터를 사용 지점에 가까운 3D 프린터로 운송하여 장거리 운송, 물류 및 창고 보관을 제거함으로써 수행할 수 있습니다. 인벤토리를 줄이는 동시에 맞춤화, 특히 현지 시장을 위한 맞춤화를 늘릴 수 있습니다.
그는 이것이 이론이 아님을 상기시켰다. Alcoa와 같은 재료 공급업체에서 GE Aviation과 같은 주요 항공우주 공급업체에 이르기까지 많은 회사가 3D 적층 제조 기술에 투자하고 있습니다. 그는 금속 기반 적층 제조에서 특허 출원 수가 2001년 24건에서 2015년 1525건으로 증가했음을 보여주는 데이터를 제시했습니다. CNC 가공”이라고 말했습니다.
제조 분야의 인공 지능 기술은 아마도 그가 우리 대화에서 나에게 제시한 가장 많은 생각을 불러일으키는 아이디어였을 것입니다. 자동차가 스스로 운전할 수 있게 된다면 가장 좋은 제품을 만드는 방법을 스스로 결정할 수 있는 "자율 운전" 제조 공장이 아닌 이유는 무엇입니까?
“우리는 제품에 대한 요구에 응답할 수 있는 개별 기계 또는 기계 집합에 대해 이야기할 수 있습니다. 자동차 및 기타 산업에서 개척되고 있는 것과 동일한 AI 기술을 사용하여 필요한 제품을 만들기 위한 최상의 프로세스를 만들어 즉석에서 스스로 재구성할 수 있을 것입니다.”라고 그는 말했습니다.
제조업의 자동화와 디지털화는 선진국과 신흥 경제국, 급속도로 발전하는 중국에서 특히 중요할 것입니다. 다른 우선순위는 낮은 비용과 같은 다른 신흥 경제국을 지배할 것입니다.
자동화 제어 시스템
제조 산업, 특히 산업 자동화 분야에서 일할 때 가장 좋아하는 것 중 하나는 전국의 공장을 방문하고 제품이 어떻게 만들어지는지 배울 수 있는 기회입니다. 다른 사람들이 로봇과 자동화를 활용하여 프로세스를 개선하도록 돕는 엔지니어로서 저는 때때로 제 일상의 경험이 How Its Made TV 쇼 세트장에 있는 것과 같다는 것을 알게 됩니다. 최근에 제조 엔지니어 및 공장 관리자와 나눈 대화의 대부분은 다음과 같은 공통된 관찰에서 비롯되었습니다. 우리 생산 팀은 척박하고 수요를 따라잡기 위해 일종의 자동화를 활용하고 싶습니다. 대부분
COVID-19 전염병의 영향이 광범위하다고 말하는 것은 절제된 표현입니다. 제조업을 포함해 COVID-19 대유행의 영향을 받지 않은 산업은 거의 없습니다. 많은 부문이 팬데믹 이전에 이미 인더스트리 4.0의 이점을 수용하고 있었지만, 지난 해에는 제조 자동화가 극적으로 증가했습니다. 팬데믹과 글로벌 노동력 부족에 직면해 있는 많은 제조업체는 폐쇄 및 사회적 거리두기 프로토콜로 인해 공장이 비어 있거나 엄청난 근무 교대 근무를 하게 되었습니다. 이를 통해 팀의 생산성과 효율성을 높이는 동시에 고용 문제를 상쇄하는 수단으로 스마트