科尔尼智能制造的理想终局工业4.0202224页

智能制造的理想终局：工业4.0Photo by Azaz Faruki Kearney, Dallas技术发展是工业4.0革命的核心动力首先，本文将为您展示工业4.0的关键发展，尤其是跨平台、跨应用场景的技术发展及其对制造业的启示3D 打印技术最初，3D打印主要应用于原型设备的制造和小批量的定制生产，并逐渐将其应用场景拓展到大批量的生产制造。因此，3D打印批量生产的速度更快，同时其所需物料的价格正在降低。近期一项对于定制生产中心的调查结果显示，相比2020年，73%的机械制造公司在2021年生产或采购了更多的3D打印零部件。 尽管现今3D打印对整体制造产量的贡献仍不足0.1%，这项技术的应用场景和对定制化生产的需求在未来仍将持续增加。该调查结果还显示，3D打印市场将以17%的平均年增长率持续扩张，并有望在2026年形成一个372亿美元的市场。由于新冠疫情带来的供应链阻隔，相当数量的企业转向了3D打印技术以缓解紧绷的产能和工时。在医疗和健康领域，每当传统机械无法满足爆炸增长的需求时，3D打印技术常被应用于打印紧急的医疗零部件和定制化的产品，诸如口罩，新冠拭子和呼吸机零部件。例如在新冠爆发的初期，意大利一家3D打印初创公司 Isinnova 研发出了关键的呼吸机替换阀门；在2020年4月，来自美国的3D打印公司Carbon可每周生产百万个以上的新冠鼻拭子。快速原型生产和3D打印在生产领域的另一项主要应用则是激光。这项技术通常被用于高速焊接领域。宾州州立大学的Timothy W. Simpson教授表示：“制造商之间的‘激光战争’已经打响，这也将给3D打印技术带来全新的想象空间。”随着人工智能和机器学习的发展与渗透，3D打印机也将在未来持续的迭代进化。随着这项技术的生产提速和质量提升，它和传统制造技术的分庭抗礼的时间点也在不断临近。而目前，工程师们正在不断地降低金属粉末的生产成本，从而让3D打印技术变得更具有成本优势。高级机器人技术在新冠疫情的不断催化作用下，高级机器人在制造业中的比重在稳步提升。一份国际机器人联盟的报告显示，在2021年，全球的每10000名制造业从业者中的工业机器人密度达到了126台，为历史新高。而这一指标在2015年时仅为66台。其中，工业互联网的和信息化系统的发展和整合进一步发掘了机器人的潜力，并为我们设想的协同机器人系统（Co-Bots）铺平了道