E like me nā nalu o ka ʻOihana 4.0 a me ka hana akamai i ka honua, ʻo nā ʻōnaehana neʻe, ʻo ia ka hub koʻikoʻi e hoʻopili ana i nā mechanics, electronics, a me ka ʻenehana ʻike, e hoʻololi hou ana i ka maka o ka ʻoihana hou me ka hohonu ʻike ʻole. Mai nā poʻo hoʻokomo puʻupuʻu me ka micron-kūlana pae i loko o nā lako hoʻopili uila pololei a hiki i nā lopako wiliwili maʻalahi hiki ke hoʻohuli i ʻeono mau kaʻa piha i kēlā me kēia minuke ma nā laina hana kaʻa ikehu hou; mai ʻelima-mea paahana CNC me ka pololei ma lalo o 0.01 mm i ka -kiʻekiʻe ka māmā holo kaʻa bogie machining a hiki i nā kaʻa alakaʻi automated (AGVs) e hana ana i 24/7 i loko o ka logistics a me nā hale waihona kālā-eia mau hiʻohiʻona like ʻole ke hilinaʻi nei nā mea a pau i ka ʻōnaehana hoʻokele ʻenehana maʻamau. ʻAʻole ʻo nā ʻōnaehana kaohi ʻana ka "nerve center" o nā mea hana kiʻekiʻe{10}} akā he ana koʻikoʻi nō hoʻi o ka hoʻokūkū hana ʻana o ka ʻāina.
Ka Papa Hana Hana: ʻO ke ala Evolutionary mai ka hoʻouna ʻana i ka mīkini a i ka hui ʻana naʻauao
ʻO ke ʻano o ka ʻōnaehana neʻe ka hoʻomalu pono ʻana i ka wikiwiki, kūlana, a i ʻole torque o nā actuators (e like me nā kaʻa a me nā cylinders hydraulic) e hōʻoia i ka neʻe ʻana o nā mea i hoʻomalu ʻia ma kahi alahele i koho mua ʻia. ʻO kāna moʻolelo hoʻomohala he moʻolelo paʻa ia o ka ʻenehana ʻenehana ʻenehana: Ma mua o nā makahiki 1950, ʻo nā kāmela mīkini a me nā mīkini servo hydraulic ka mea nui. Eia naʻe, ma muli o nā pilina paʻa a me ka debugging manual, ua lohi ka pane ʻana o nā ʻōnaehana a me ka haʻahaʻa haʻahaʻa, e hālāwai ana i nā pono o nā noi maʻalahi e like me nā mīkini textile a me nā mīkini paʻi. I nā makahiki 1960 a me 1970, me ka puka ʻana mai o nā motika servo DC a me nā mea hoʻokele kaʻapuni analog, ua hoʻomaka ka neʻe ʻana e neʻe i ka electrification, a me ka hiki ʻana mai o nā mea hana mīkini helu helu (CNC) ua hoʻoikaika hou i kona komo ʻana i ka hana pololei. Ma hope o nā makahiki 1980, ua hoʻololi nā holomua o ka ʻenehana servo AC a me ka hoʻolaha ʻana o nā microprocessors (e like me nā PLC a me DSP) i ka mana o ka neʻe mai "nā lako kūikawā" a i ka "platform maʻamau," a me ka hoʻokaʻawale ʻana o ka hana a me ka hui pū ʻana ma waena o nā programmable logic controllers (PLCs) a me nā mea hoʻokele neʻe. I ke kenekulia 21, ʻo ka hoʻohui hohonu ʻana o nā kamaʻilio kikohoʻe (e like me EtherCAT a me PROFINET), ka hui ʻana o ka sensor (encoders + vision + force sensing), a me nā algorithms naʻauao i hoʻokumu ʻia i kahi hanauna hou o nā ʻōnaehana hoʻokele naʻauao. ʻAʻole wale kēia e hoʻoponopono i nā ʻāpana i ka manawa maoli no ka hoʻokō ʻana i nā kūlana hana ikaika, akā e hoʻokō pū i ka hui like ʻana o nā ʻenehana ma o ka Pūnaewele ʻOihana, e lilo i ʻenehana hiki ke kumu no ka hana akamai.
ʻO ka mākeke hoʻokele honua i kēia manawa he ʻano hoʻokūkū like ʻole. ʻO nā hui ʻEulopa (e like me Siemens a me Bosch Rexroth), me ka hoʻohana ʻana i ko lākou ʻike hohonu i ka mechatronics, hoʻomalu i ka CNC kiʻekiʻe -kiʻekiʻe a me nā mea hana kaumaha-kaumaha. ʻO nā mea hana Iapana (e like me Yaskawa a me Panasonic), kaulana no ko lākou hilinaʻi kiʻekiʻe a me ka miniaturization, ʻoi aku ka maikaʻi ma nā ʻāpana uila a me nā robotics. ʻO nā hui ʻAmelika (e like me Rockwell a me Kollmorgen) e kālele ana i ka ʻokiʻoki-e like me nā semiconductor a me ka aerospace, me ka hoʻoikaika ʻana i nā mana -kahiko. Ua hoʻokō ʻo Kina, ka mākeke hana nui loa o ka honua, i ka hoʻololi ʻana i ka home i nā lawelawe maʻamau, waena - a haʻahaʻa -hope PLC, a hoʻomohala i ka honua-ʻoluʻolu alakaʻi i nā ʻoihana e kū mai ana e like me ka photovoltaics a me nā ʻeke lithium ma o ke alakaʻi kulekele (e like me "Made in China 2025") a me nā ʻenehana ʻoihana kūloko (e like me ka piʻi ʻana o nā ʻenehana kūloko e like me Etun).
'Oihana Nui: Nui-Waiwai e kāko'o ana i ka ho'omohala 'ano ki'eki'e-
ʻO ke koʻikoʻi koʻikoʻi o nā ʻōnaehana hoʻokele neʻe i ʻoi aku ma mua o nā holomua ʻenehana. Aia pū ia i kā lākou hoʻoikaika piha ʻana i ka hoʻomaikaʻi ʻana i nā kaulahao ʻoihana, hoʻomaikaʻi i ka hana pono, a me ka hoʻokumu ʻana i ka waiwai pili kanaka.
ʻO ka mea mua, hōʻike ia i kahi holomua i ka hoʻoponopono ʻana i nā bottlenecks i ka hoʻomohala ʻana i nā mea hana kiʻekiʻe -hope. I loko o nā lako hana semiconductor, pono e ne'e ka pae wafer o ka mīkini lithography he ʻumi kenimika i kēlā me kēia kekona me ka pololei o ka nanometer{2}}like. ʻO kāna mau algorithm e hoʻomalu i ka neʻe ʻana a me nā ʻāpana kumu (e like me nā motika laina a me nā encoder hoʻonā kiʻekiʻe) e hoʻoholo pololei i ka palena kiʻekiʻe o ka hana hana chip. Ma ka hana ʻana i ka pahi ʻenekini mokulele, ʻo ka hewa kaohi ʻana o ka ʻelima -mea hana mīkini axis pono e emi ma lalo o 0.005 mm, i ʻole e hāʻule ka hana aerodynamic o ka pahi. I ka wā ma mua, ua hoʻohana ʻia kēia ʻano ʻenehana hoʻokele kiʻekiʻe kiʻekiʻe e nā ʻāina ʻē, ke keʻakeʻa nei i ka hoʻomohala ʻana o nā ʻoihana e like me nā mokulele nui a me nā mea kiʻi kiʻi kiʻi kiʻekiʻe ma koʻu ʻāina. I kēia mau makahiki i hala iho nei, ʻaʻole i hōʻemi wale nā kumukūʻai o kekahi mau huahana ma nā wahi koʻikoʻi e like me nā servo drives a me nā ʻōnaehana hana manawa maoli (RTOS) ʻaʻole i hōʻemi wale i nā kumukūʻai lako (me nā kumukūʻai o kekahi mau huahana e hāʻule ana ma mua o 40%) akā ua hōʻoia pū i ka palekana o ke kaulahao ʻoihana.
ʻO ka lua, ʻo ia ka "alahaka neural" no ka hoʻololi ʻana i ka hana akamai. I loko o ka hana ʻenehana Industrial Internet of Things (IIoT), he kuleana ko ka ʻōnaehana hoʻoneʻe i ka "execution layer"-loaʻa iā ia nā ʻōlelo kuhikuhi hana mai ka MES (Manufacturing Execution System), e hoʻoheheʻe i nā hana i nā neʻe kaʻa me ka hoʻohana ʻana i nā-algorithm hoʻokele manawa maoli, a hoʻokumu i ka loop -loop feedback optimization. No ka laʻana, i nā laina hana kaʻa kaʻa maʻalahi, hiki i kahi ʻōnaehana hoʻokele naʻauao ke hoʻonohonoho like i nā haneli o nā robots e hoʻopau i nā hana wili a me nā hana pena no nā ʻano kaʻa like ʻole, e hōʻemi ana i ka manawa hoʻololi mai nā hola ʻehā a i 10 mau minuke. Ma ka hui uila uila 3C, hiki i nā mīkini hoʻokomo chip ke hoʻopau i ka hoʻonohonoho ʻana a me ka hoʻokomo ʻana i nā mea i loko o 0.1 kekona, e hoʻonui ana i ka nui o nā hua i 99.99%. ʻO kēia hui pū ʻana o ka "perception{12}}decision{13}}execution" ʻo ia ka hiʻohiʻona koʻikoʻi e hoʻokaʻawale ai i ka hana naʻauao mai ka hana maʻamau.
ʻO ke kolu, lawelawe ʻo ia ma ke ʻano he "efficiency engine" no ka hoʻomohala ʻōmaʻomaʻo a me ka haʻahaʻa-carbon. Ma ke kaohi pono ʻana i ka mana hoʻopuka a me ka neʻe ʻana o ke kaʻa, hiki i nā ʻōnaehana neʻe ke hōʻemi nui i ka pau ʻana o ka ikehu. No ka laʻana, hiki i ka hoʻololi ʻana i nā motika asynchronous kuʻuna me nā servo drive i nā mīkini textile hiki ke hōʻemi i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu ma 30%. I loko o nā ʻōnaehana hoʻonohonoho logistic, hiki i nā algorithm hoʻonohonoho AGV e pili ana i ka hoʻonui ʻana i ke ala ke hōʻemi i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu ma o 25%. Eia kekahi, ʻo ka holomua ʻana o ka ʻenehana hoʻokele neʻe ua hoʻoikaika pū i ka hoʻolālā māmā -mau kaʻa liʻiliʻi a ʻoi aku ka wikiwiki o ka wikiwiki a me ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i nā manawa ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka hoʻohana ʻana i nā mea waiwai a me ka noho ʻana o ka lewa, ʻo ia ka mea e kūlike me nā koi hoʻomohala hoʻomau o nā pahuhopu "kapona ʻelua".
ʻO ka hā, he kahua hoʻāʻo no ka hoʻohui ʻenehana a me ka hana hou. Ma muli o ka paʻakikī o nā ʻōnaehana hoʻoneʻe, lilo lākou i hiʻohiʻona hoʻohana kūpono no nā ʻenehana - ʻokiʻoki e like me ke akamai artificial, nā mea hou, a me ka quantum sensing. Hiki ke hoʻohana ʻia nā algorithm aʻo hohonu no ka mālama ʻana i ka wānana, ka ʻike ʻana i nā hemahema o ka bearing ma mua o ka nānā ʻana i ka ʻikepili haʻalulu a me ka wela. ʻO ka hoʻohana ʻana i nā mea mana silicon carbide (SiC) ua hoʻonui i ka wikiwiki o ka pane ʻana o nā servo drive e 10 mau manawa. Manaʻo ʻia nā kuantum gyroscopes e hāʻawi i ke ana ʻano kikoʻī kiʻekiʻe aʻe no ka hoʻomalu ʻana i ka neʻe ʻana o ka mokulele. ʻAʻole kēia ʻano interdisciplinary e hoʻonui wale i nā palena ʻenehana o ka neʻe ʻana i ka neʻe akā hoʻoulu pū kekahi i nā ʻoihana e kū mai ana e like me nā robots lawelawe a me nā robots surgical medical.
Ka Hopena: Nā Ala Kiʻi no ka wā e hiki mai ana
Mai ka hoʻouna ʻana i ka mīkini i ka makahiki mahu a hiki i ka hui akamai i ka makahiki kikohoʻe, ua hoʻomau mau ʻia ka ulu ʻana o nā ʻōnaehana neʻe me ka ʻimi ʻana o ke kanaka i "ka mana pololei." Ma muli o ke ʻano o ka hoʻoikaika ʻana i ka hoʻokūkū hana honua a me ka makemake nui no ka hoʻomaikaʻi ʻana i nā ʻoihana kūloko, ʻaʻole ʻo nā ʻōnaehana hoʻoneʻe ke kī wale nō i ka hoʻoponopono ʻana i ka pilikia o ka "hilinaʻi ʻana i nā mea lawe mai no nā mea kiʻekiʻe -hopena," akā he ʻenekini koʻikoʻi hoʻi no ka hoʻoulu ʻana i ka -ʻano huahana hou a me ka hoʻoulu ʻana i ka hoʻomohala kiʻekiʻe o ka hoʻokele waiwai maoli. No ka poʻe hoʻomaʻamaʻa, hōʻike kēia i nā pilikia ʻenehana ʻelua (e like me ka hoʻomaʻamaʻa ʻana i nā algorithms hoʻonohonoho hoʻonohonoho ʻia ʻana o ka axis multi{5}} a me ka hoʻokō ʻana i ka ʻike maka) a me nā manawa hana hou nui (e like me ka hoʻokele hui ʻana o ka robot humanoid a me ka hoʻolālā neʻe microgravity no nā lako lewa). No ka lāhui, he mea koʻikoʻi ka hoʻokomo ʻana i ka ʻimi noiʻi kumu kumu (e like me ka manaʻo hoʻokele nonlinear), nā ʻāpana koʻikoʻi (e like me -encoders precision kiʻekiʻe a me nā modula mana), a me ka kaiaola ʻenehana (e like me ka hoʻonohonoho maʻamau a me ka hoʻomohala ʻana i nā talena) he mea koʻikoʻi ia e hopu i ka hana ma kēia heihei e hilinaʻi ana i ka hoʻokūkū e hiki mai ana.
Me ka hoʻomohala ikaika ʻana o nā ʻoihana e kū nei e like me ka hana akamai, ka ikehu hou, a me ka biomedicine, ʻaʻole e noho hou nā ʻōnaehana hoʻokele neʻe ma hope o-ka-nā mea pāʻani. Akā, e lilo lākou i ʻenehana wehewehe o ka wā ʻoihana e hiki mai ana, e hāʻawi ana i ka naʻauao ʻoi aku ka maikaʻi, ka maʻalahi, a me ke aloha o ke kaiapuni.
