新冠肺炎疫情推动智能无人工厂技术推广与发展趋势
什么是无人工厂?
无人工厂也被称为自动化工厂或全自动化工厂。它指的是所有生产活动都由电子计算机控制的工厂,产品的第一线配备了机器人,不需要工人。在这种工厂中,生产订单和原材料从工厂的一端输入,经过产品设计、工艺设计、生产加工、检验包装,最后从工厂的另一端输出。所有的工作都是通过计算机控制的机器人、数控机床、无人驾驶车辆、自动化仓库来实现的,人不直接参与工作。白天,工厂里只有少数工人做一些检查和修改一些说明;到了晚上,只剩下两三个监视器。
说到工厂,你可能会想到厂房里拥挤的场景:每条生产线上都坐满了工人,各种零件以流线型的方式组装,最后组装成成品。然而,上述场景很快将成为历史遗迹,因为随着5G技术的到来,网络连接速度和云计算能力都有了很大的提高。未来,工厂里的各种机器可以通过物联网连接起来,然后进行匹配。工业机器人执行不同的装配工序,实现全自动化生产,使生产线的运行更加灵活高效。这正是“工业4.0(第四次工业革命)”愿景下智能工厂的运行模式。
严格来说,无人工厂的概念并不新鲜。早在智能制造概念出现的时候,无人工厂的相关要素就已经是一个重点发展项目。整个生产背景已经从自动化衍生到智能化,其目标是希望通过工厂的自主运营和开发,减少与人的相关判断和接触。开发无人工厂的初衷是为了在系统的帮助下尽可能减少人类判断失误的机会。随着形势的变化,智能制造的概念逐渐转变为如何有效提高人与工厂的相关实施,无人工厂的概念和技术逐渐转变为如何有效地将工厂的效率与人结合起来。毕竟,当机器在处理相关的多样性和可变性时,还有加强和加工的空间。
因此,最合适的方式是有效地结合人与机器的优势和特长,进行适当的协作。乍一看,这种应用模型结合了人类的相关专业知识和机器的优势,可以做出最佳的判断模型,有效地增加相关产量。但是,在这个阶段,它受到新冠肺炎的影响;人类的处理和影响能力似乎必须在尽可能远的地方进行。在这种形势下,无人工厂技术的发展进程不断深化。通过这种情况,智能制造技术可以进一步思考完全去除人的可行性,或者是否可以远程有效地进行相关协助。从某种程度上说,该系列的进展可以说是在整个智能制造领域协助机器和智能制造部署的最大进步。
现阶段无人工厂最重要的部分是传感器的应用和通信标准。在传感器应用部分,现阶段仍是各大电子通信厂商的天下,该部分的主要领先厂商仍以微软、谷歌、苹果、三星等各大厂商为主。现阶段,行业领导者非常看好相关传感器应用和虚拟现实应用的重点发展,但专利技术能否体现在产品应用上,这部分似乎还有很大的空间。
除了传感器应用之外,另一个需要讨论的问题是通信标准部分。现阶段虚拟工厂通信标准仍以物联网相关通信标准为主。现阶段物联网中最主流的技术主要是以LPWAN (Low Power Wide Area Network,低功率广域网)为主要三大标准,它与其他相关同类网络的主要区别。LPWAN具有更宽的传输距离和更大的数据范围。现阶段LPWAN最流行的技术是3GPP掌握的NB-IOT技术,主要是NB-IOT技术。该技术的特点是可以使用现有的商用4G通信标准,几乎可以无缝连接到5G。事实上,在目前的3GPP相关标准会议上,NB-IOT IOT技术被认可在5G的相关范围内。因此,NB-IOT技术可以说是最受欢迎的5G应用标准。然而,与相关专利相比,现阶段该领域的患者较少。现阶段,相关专利仅有48项。 At this stage, the leading position in related fields is ZTE. ZTE-related patents not only have an advantage in number, but also the layout of various countries is also in a leading position, and the future development in the industrial field is worth noting.
展望疫情的影响,智能制造的概念已经从人机协作逐渐转变为远程监控、远程控制、虚拟现实相关控制。这部分相关专利的发展空间还是很大的。就空间而言,单就专利技术而言,主要的领先厂商仍然是传统的信息厂商,而在现阶段,主要的生产工厂仍然缺乏。因此,未来如何将现有的生产技术有效地带到无人人机界面上,相信还有一定的努力空间。
无人工厂的范围
“无人工厂”一般出现在技术先进的发达国家。通过与技术落后的发展中国家的经济交流,世界市场日益一体化和统一。此时,当发达国家和发展中国家都生产某种产品时,该产品的社会必要劳动时间的确定需要考虑世界平均技术条件、劳动熟练程度和劳动强度。工作时间,这个时间在发达国家必须大于社会必要工作时间,在发展中国家必须小于社会必要工作时间。当某种产品供不应求时,该产品的社会必要劳动时间由生产条件最恶劣的发展中国家企业的劳动时间决定。技术先进的“无人工厂”产品的个体价值与世界社会的价值差异进一步拉大。通过与发展中国家的经济交流与合作,发达国家的“无人工厂”可以获得更多的过剩剩余价值。其他国家工人创造的剩余价值通过与其他国家的交换活动进行瓜分,使技术先进的发达国家成为国际贸易的最大受益者。
如今,“无人工厂”大多在发达国家。这些国家非常重视通过知识产权维护对某些科学成果的垄断。专利权的存在阻碍了其他公司使用该技术生产相同产品的可能性,阻碍了产品价格因供需变化而下降,阻碍了过剩剩余价值的消失。不同生产部门的主导利润率本来是非常不同的。这些不同的利润率通过竞争被平均为一般利润率。当竞争失败时,会对平均利润率的形成造成障碍,使一些企业的超高利润率能够长期保持,企业获得的超额剩余价值能够长期存在。