Durante questa era di Industria 4.0, la digitalizzazione della terza rivoluzione industriale sta convergendo con sistemi intelligenti e autonomi, nonché dati e machine learning per creare un'era senza precedenti nell'automazione industriale.
In questo articolo esamineremo 7 tendenze chiave che daranno forma all’automazione industriale. Queste tendenze forniranno agli acquirenti informazioni sulla direzione in cui sta andando il settore e su cosa i consumatori cercheranno per ottimizzare le loro operazioni.
Sommario:
Panoramica del mercato dell'automazione industriale
Le migliori tendenze che danno forma all'automazione industriale
La nuova era dell'automazione industriale
Panoramica del mercato dell'automazione industriale
La dimensione del mercato globale dell'automazione industriale ha mostrato prospettive positive nel periodo di previsione 2020-2025. Secondo S, si prevede che il mercato registrerà una crescita di valore da 175 miliardi di dollari USA nel 2020 a 265 miliardi di dollari stimati entro il 2025.
Crescendo a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 9%, il mercato mostra forti indicazioni di crescita costante. Nonostante la crisi sanitaria globale e le conseguenti interruzioni della catena di approvvigionamento, ci sono segnali di ripresa del mercato.
Fortune Business Insights ha rilevato che i fattori chiave alla base della crescita del mercato sono l'avvento della tecnologia 5G combinato con la maggiore adozione dell'Industria 4.0 tra le imprese.
Le migliori tendenze che danno forma all'automazione industriale
Ora che abbiamo un'idea del mercato globale dell'automazione industriale, possiamo approfondire le tendenze chiave che influenzeranno la direzione dell'industria manifatturiera in generale.
1. Internet delle cose industriale
L'industria 4.0 vedrà la convergenza della tecnologia dell'informazione e della tecnologia operativa (convergenza IoT) a un livello che causerà una trasformazione digitale senza precedenti. L'IoT industriale aiuterà a connettere le risorse industriali delle aziende in modo trasparente, facile e aumenta la produttività. Le aziende potranno semplificare il software dell'officina durante l'intero ciclo di vita e aumentare l'interoperabilità e la flessibilità delle loro operazioni.
Si prevede che l'industria manifatturiera globale salverà uno sbalorditivo 500 miliardi di dollari ogni anno grazie all'automazione basata sull'IoT. L'IoT è in grado di aiutare le industrie a identificare le inefficienze inutili, prevenire guasti alle apparecchiature e garantire qualità del prodotto. In risposta a Il sondaggio di RT Insight, i vantaggi più citati dagli utilizzatori dell'IoT industriale includono:
- Riduzione dei costi operativi (53%)
- Migliorare la raccolta dei dati (48%)
- Aumento delle entrate dagli stream esistenti (42%)
Anche l'intelligenza artificiale (AI) sarà una componente cruciale dell'IoT industriale poiché numerose soluzioni industriali utilizzeranno analisi ancora più avanzate, nonché edge e cloud computing per l'analisi dei dati delle macchine.
Approfondimenti sul mercato futuro progetti che il mercato globale dell’intelligenza artificiale nell’IoT, attualmente valutato a 78 miliardi di dollari, raggiungerà circa 142.4 miliardi di dollari entro il 2032. Questa crescita è comprensibile considerando che l’apprendimento automatico (che è un sottoinsieme dell’intelligenza artificiale) e l’IoT stanno consentendo aziende per fare previsioni operative che sono 20 volte più veloce rispetto alla tecnologia tradizionale e offrono una maggiore precisione.
2. Passaggio da automatizzato ad autonomo
I progressi compiuti nell'ambito della digitalizzazione, insieme ai nuovi standard di automazione dei processi aperti, hanno fornito ai produttori l'opportunità di spostare le loro operazioni da "automatizzate" a "autonome".
Attraverso l'intelligenza artificiale e i dati macchina, la summenzionata convergenza dell'IoT industriale e la trasformazione digitale consentono ai produttori di creare sistemi autonomi in grado di prendere decisioni operative o di produzione chiave mentre gli esseri umani agiscono semplicemente come supervisori.
Si stima che i sistemi autonomi nell'industria automobilistica statunitense forniscano risparmi annuali complessivi fino a $ 1 trilioni di dollari, che avrà un impatto significativo sull'economia. Gli impianti operativi saranno in grado di migliorare significativamente l'affidabilità e la prevedibilità delle loro operazioni. Le macchine potranno essere addestrate con dati storici chiave combinati con dati in tempo reale e applicazioni abilitate all'intelligenza artificiale per aumentare in definitiva l'efficienza delle operazioni.
3. Minore costo dei bracci robotici
Engineering 360 riporta che il costo dei robot è effettivamente diminuito di oltre il 25% dal 2014 e si prevede che diminuirà ulteriormente di un ulteriore 22% entro il 2025. Il mercato della robotica industriale è stato valutato a 24.35 miliardi di dollari nel 2020 ed è dovrebbe raggiungere 52.85 miliardi di dollari nel 2026, crescendo a un CAGR del 14.1% nel periodo di previsione 2021-2026.
Mentre la domanda di robot industriali è in aumento, il costo è diminuito bracci robotici industriali in particolare ha consentito l'uso di braccia robotiche ad essere ancora più diffuso all'interno dell'industria manifatturiera.
Utilizzando la visione artificiale e le tecnologie di rete, bracci robotici industriali aiutare le aziende ad automatizzare i processi chiave che, in definitiva, contribuiscono a una maggiore sicurezza dei lavoratori, una produzione più rapida e una maggiore produttività. In cifre reali, il Boston Consulting Group stime che bracci robotici industriali potrebbe portare a risparmi globali medi sul costo del lavoro di circa il 16% entro il 2025. Negli Stati Uniti, questi risparmi potrebbero raggiungere il 22% e in Cina almeno il 18%.
I produttori possono acquistare bracci robotici a basso costo per una serie di applicazioni, da braccia di carico a saldatrici di precisione. A lungo termine, ciò aiuterà le aziende a rafforzare il loro vantaggio competitivo poiché saranno in grado di mantenere bassi i costi e trasferire questo vantaggio in termini di costi agli acquirenti.
4. Maggiore adozione di robot collaborativi
Robot collaborativi (noti anche come "cobot") stanno vedendo una maggiore adozione nell'automazione industriale. In quanto macchine destinate a consentire l'interazione diretta uomo-robot all'interno di uno spazio operativo condiviso, cobots stanno semplificando il passaggio a operazioni automatizzate o autonome per le aziende di tutto il mondo.
Cobots sono una tendenza relativamente nuova nella robotica, ma stanno diventando sempre più diffusi nelle applicazioni di produzione industriale. Vengono implementati per varie attività in numerosi settori, tra cui settore automobilistico, elettronica, manifattura generale, Metal Fabrication, imballaggio e co-packing, plastica, cibo e agricoltura.
Nell'industria manifatturiera, vengono utilizzati per raccolta e collocazione, nell'industria alimentare vengono utilizzati per affettare e taglio, e nel settore sanitario, vengono utilizzati per chirurgia. Quando applicato consigliato per la , una macchina che costa US$ 50,000 può fornire fino a US$ 150,000 di risparmio sui costi di imballaggio.
Uno dei motivi della loro popolarità è che i cobot sono progettati pensando agli operatori umani e aiutano a garantire il ruolo del lavoro umano, aiutando anche l'efficienza, la precisione e la sicurezza delle operazioni.
5. Progressi nella visione artificiale
Significativi progressi nella visione artificiale stanno consentendo alle macchine automatizzate di eseguire operazioni con maggiore precisione e per compiti più complicati.
La visione artificiale (MV) si riferisce alla tecnologia e ai metodi utilizzati nell'automazione industriale per fornire ispezioni e analisi automatiche basate sull'imaging per applicazioni che includono il controllo dei processi, le ispezioni automatiche, il tracciamento delle parti e la guida robotica.
Grazie ai vantaggi dell'alta velocità, del miglioramento dell'efficienza e della precisione che consente, nei prossimi anni la tecnologia di visione artificiale sarà sempre più implementata e integrata con i sistemi automatizzati.
6. Maggiore dipendenza dalla stampa 3D
Una delle tecnologie rivoluzionarie che avranno un impatto sull'automazione industriale è la stampa 3D. Automation World osserva che la stampa 3D cambierà le regole del gioco nel mercato globale dell'automazione in quanto ridurrà significativamente i costi di produzione.
L'automazione industriale è in rapida evoluzione e la capacità di prototipare rapidamente per la ricerca e lo sviluppo che consente la stampa 3D consente alle aziende di adattarsi rapidamente alle mutevoli esigenze del settore. La stampa 3D viene ora utilizzata imballaggio, continua, medicinae costruzione.
Grazie alla prototipazione più rapida, i produttori sono in grado di testare i loro concetti in modo più rigoroso prima di passare alla fase di implementazione e alla produzione su vasta scala. I vantaggi di ciò sono che i nuovi design vengono immessi sul mercato più rapidamente, i costi di ricerca e sviluppo sono ridotti, 40–70% di materiale in meno viene utilizzato nella fabbricazione di prodotti rispetto ai metodi tradizionali e gli acquirenti possono far sostituire più rapidamente le parti delle loro macchine automatizzate.
7. Continua adozione di sistemi di produzione flessibili
L'adozione di sistemi di produzione flessibili (FMS) è continuata tra le aziende manifatturiere di tutto il mondo. FMS è un metodo di produzione che aumenta l'adattabilità ai cambiamenti nella quantità o nel tipo di prodotto che viene fabbricato.
Gli FMS offrono flessibilità della macchina, che si riferisce a quanto un sistema è in grado di modificare per creare nuovi tipi di prodotto o per modificare l'ordine delle operazioni di una parte specifica. Gli FMS offrono anche flessibilità di instradamento, che si riferisce alla capacità di un sistema di utilizzare più macchine per eseguire le stesse operazioni su una singola parte.
Sebbene questi sistemi possano essere considerati costosi, servono ad aumentare la produttività e ridurre i costi delle operazioni. La loro capacità di adattarsi ai cambiamenti aiuta anche le aziende a prevenire prodotti difettosi e spreco di tempo e risorse.
Brain Kart rapporti che gli FMS offrono un maggiore utilizzo delle macchine rispetto alle macchine nelle tradizionali produzioni in batch, consentendo alle aziende di avvicinarsi 80-90% nell'utilizzo delle risorse. I tassi di produzione più elevati e la ridotta dipendenza dalla manodopera diretta che gli FMS consentono alle aziende di ottenere risparmi di manodopera che potrebbero raggiungere 30-50%.
La nuova era dell'automazione industriale
Per molti versi, stiamo assistendo solo all'inizio dell'Industria 4.0 e alle implicazioni che avrà per le imprese, l'industria manifatturiera e la società in generale. Ciò che è certo è che questa nuova era dell'automazione industriale consentirà una quantità senza precedenti di velocità e precisione di produzione.
Allo stesso tempo, l'industria manifatturiera viene rimodellata, lasciando il posto a operazioni più connesse e dotate di un maggiore grado di precisione e sicurezza.
Le principali tendenze dell'automazione industriale a cui prestare attenzione saranno:
- Internet of Things Industriale
- Passaggio da operazioni automatizzate a operazioni autonome
- Minori costi dei bracci robotici
- Maggiore adozione di robot collaborativi
- I progressi nella visione artificiale
- Maggiore dipendenza dalla stampa 3D
- Continua adozione di sistemi di produzione flessibili
