不只是机器人，物联网正在重塑产品的设计制造方式

随着越来越多的设备相互连接，以及机器之间频繁巨量的数据流动，世界各地的工厂车间正在发生巨大改变。从与人类共同工作的机器人到追踪整个物流系统中的零部件，物联网正在重塑产品的设计和制造方式，并改变着人类在制造过程中所扮演的角色。

协作机器人

与隐藏在笼子里的传统工业机器人（比如焊接汽车车身的机器人）不同，协作机器人与人类一起工作，并且正被迅速部署到更多生产线上。它们通常更小、更灵活，而且比它们的“重型表亲”更便宜。此外，协作机器人的速度也较慢，但适应性更强，可以被分配到不同的任务中。

RoboCap UCITS Fund的投资组合经理乔纳森·科恩（Jonathan Cohen）说：“协作机器人可以通过模仿学习。它们多配有摄像头，内置有视觉识别软件。你可以移动机器人的手，在它的帮助下完成一项任务，然后花几分钟对其进行重新编程。”他补充说，相比之下，大型工业机器人需要50到200个小时的时间进行编程。

最大的协作机器人制造商之一是丹麦的Universal Robots，该公司于2015年以2.85亿美元的价格收购了美国自动化设备供应商Teradyne，并将后者的机器用于把糖果放在盒子里、抛光物品以及拧螺丝钉等。

虽然许多人担心机器人会偷走人们的工作，但支持者表示，协作机器人可以通过执行重复性的任务来改善人类健康和安全状况，这些任务需要人们重复不舒服的动作，比如扭曲或举起重物等。

增材制造

这也被称为3D打印，因为它涉及到使用诸如聚合物或金属之类的材料逐层将构建物体。基于数字设计的复杂模型可以用更少的材料和更少的工序步骤来制造，这在传统制造技术中几乎是不可能的。虽然添加制造已经存在了30多年，但因其费用昂贵、构建缓慢而受到极大限制。然而，越来越多的实际应用正在浮现。

PA Consulting全球业务主管Tim Lawrence表示:“增材打印的实际应用肯定会开始增长。它可被用来制造工具、夹具以及其他装置。这可为公司节省大量时间，不必再去工具店买东西。”

长期以来，原型设计始终是一个非常受欢迎的应用领域，因为3D打印能够快速的实现设计意图。然而，它也正成为最终生产的工具套件的一部分。咨询公司Wohlers Associates的数据显示，2016年，全球添加制造业产品和服务市场增长了17.4%，达到61亿美元。其中约60%的支出与生产应用有关，比2015年翻了一倍。

医疗保健和航空航天是两个推动添加制造普及的领域。市场研究公司Gartner表示，3D打印助听器和牙科设备已经成为主流。添加制造甚至被应用在太空中，用来制造多余的零件和工具，而在低重力环境下的“生物打印（bioprinting）”人造人体组织和器官的实验正在进行中。

数字双胞胎

这个表达是指一个过程、产品或服务的虚拟模型，有时也被描述为物理和数字世界之间的桥梁。传感器的数据从物理设备传输到虚拟表达中，以创建连续的循环。德国西门子旗下数字化工厂集团首席执行官詹·穆罗斯科（Jan Mrosik）解释道：“过去，你会建立汽车车身原型，然后把它撞坏，让它变形，再把它放在压力下，以确定你的设计是否符合规范。而在数字双胞胎中，我们采用计算机辅助设计（CAD）数据，模拟碰撞特性和变形。”

通过减少所需物理原型的数量，消除缺陷或设计效率低下的问题，这可以使设计过程更快、更便宜。数字双胞胎的概念也正延伸到工厂中，以便在制造任何东西之前对机器进行模拟。过去，必须关闭生产线以准备生产新产品，新技术可以避免停机。来自真实世界的成品和制造工厂的数据可以被输入到数字双胞胎中，以调整设计和提高性能。

然而，行业分析师表示，普遍采用依然存在限制。虽然数字双胞胎对大规模生产和设计昂贵产品很有吸引力，但由于它们配置和使用来自不同供应商的设备，制造这些设备的技术难度可能会更大。

供应链追踪

随着硬件成本的下降和计算能力的提高，从卡车到轮船、从火车到仓库以及最终生产线，供应商追踪产品正变得越来越复杂。联网货运和物流系统可用于追踪船只或卡车，但是传感器现在可以放在单独的货物上。运输车辆和最终目的地工厂内的独立传感器可以检测货物的移动情况。

计算机收集和处理传感器的这些数据，就能显示出货物的位置，以及在运输过程中影响货物的其他因素。技术公司英特尔的工业解决方案集团总经理斯科特·欧文森（Scott Overson）表示：“这些货物也许对温度敏感，存在湿度、振动限制，或者不能被倾斜。所有这些参数都可以被测量、报告和分析。”

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