為了迎接工業4.0時代的到來,未來5年包裝企業需要面臨的以下五項挑戰。
1、人工與機器人的協作
工業4.0之前,傳統的工業機器人僅能在特定環境下完成程序規定的動作。為了避免人類受到傷害,必須將人類和機器人的工作空間分開,因此這并不是真正意義上的合作。而隨著人工智能的發展,智能機器人通過各種傳感器,可以識別人類的動作,進而考量人類的想法,實現真正的人類和機器人之間的同一工作空間的直接同步協作。智能機器人不僅能與人類進行交互,還可以和環境、材料、其他機器人和其他設備等進行交互。通過人機協作,發揮各自優勢,使生產線更加的柔性化,從而大幅提高生產效率。
此外,一種新的機器人——語音助手正在普及。語言助手能夠處理人類自然語言,通過計算機的分析、理解來和人類進行交流。語言助手可以幫助人們方便的獲取各種后端數據,比如貨物的庫存信息、發貨或到達時間等。人們可以通過多種接口來訪這些數據,如計算機網絡、移動應用程序或AR眼鏡等。
2、自主機器人
傳統工業機器人是非自主性的,只是自動執行事先規劃好的任務,其受到編程人員的影響和軟件功能的限制。隨著機器自主學習算法的日益成熟,這一狀況正在發生改變。
機器自主學習算法,指的是機器根據以往收集到的數據通過人工智能進行“學習”。這種學習是自主的,不需要編程人員指定機器的每一個動作或意圖。自主機器人可以處理未知環境下的非預制問題,隨時隨地調整參數,而不需要人工參與。為了使機器人運行良好,需要大量的樣本數據來訓練機器學習模型。樣本數據越多,產生的誤差越小,性能越好。
在包裝工業中,越來越多的傳感器被應用在生產過程中,生產的這些數據,通過數據融合技術以及神經網絡算法等,供機器人自主學習使用。在此基礎上,機器人能夠保證和提高產品質量,縮短意外停機時間,從而有效降低成本,提高生產率。
3、包裝機器語言
如果機器之間沒有統一的標準化接口,工業4.0將無法實現。包裝設備制造商使用的包裝機械語言比其他行業領先一步。PACKML于2008年首次提出,其為包裝設備的規模化設計和互聯互通提供了標準化接口。
目前,機器人制造商也都是按照PACKML這一行業標準進行設計的。預計到2023年,packML有望成為全球性的行業標準。
4、變化的勞動力
隨著智能工廠自動化程度的提高,所需要的工人將會減少。相比之下,對熟練技術工人、軟件工程師和程序員等崗位的需求將大大增加。
在生產線中引入機器人還將影響企業的選址。傳統企業過去一個廠址往往駐扎多年,因為搬遷成本過高。而智能工廠的搬遷成本和勞動成本都相對較低,因此包裝制造商可以將廠房搬遷至更靠近客戶的地方,以便能根據客戶需求做出快速響應,節約時間成本和物流成本。
5、增強網絡安全
2010年監測出震網病毒,是世界上第一針對工業控制系統實施定向攻擊的破壞性病毒。隨著越來越多的工廠使用智能設備、企業系統和互聯網,包裝制造業將越來越容易受到網絡的攻擊。
對于特定的黑客來說,進入網絡并將控制程序下載到一個工業控制器或改變它的配置是很容易的事。因此,越來越多的企業采用了綜合的網絡安全解決方案,并通過監控軟件實時保護關鍵設備。