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3D打印智能组装机器人正酝酿全新的供应链革命
机器人网 2019-06-03 09:15:31 点击:
新技术的出现将制造业从一种由硬件和物流定义的生产活动,转变成一种由软件定义的行业。供应链的领袖企业们必须要彻底重构它们的产品制造和设计流程。目前大部分企业都没有准备好接受这个挑战。
  
        自从亨利?福特(Henry Ford)将“T型车(Model T)”送进流水线开始算起,现在是制造业最为激动人心的时刻。一波新技术革新正在出现、成熟并且将重构行业的设计和制造流程。尽管这些激动人心的机会正在出现,全球供应链的顶尖公司们却仍旧在想办法如何进一步完善陈旧的商业模式。
 
        整整这一代供应链的领袖企业可能会在一场“软件定义的供应链”革命中全军覆没。
 
        软件定义的供应链
 
        IBM 最近的一项研究发现了三种给制造业带来变化的三种关键技术:3D 打印;新一代智能组装机器人;开源硬件的兴起。每一种技术都具有改变行业的力量,而三者叠加的影响会更大。
 
        其中最重要的是 3D 打印技术。3D 打印机外观和喷墨、激光打印机差不多,但是能够处理塑料和金属这样的原料,一层层地形成目标形状。有了这种技术,固体零件从软件设计到实物模型只是按钮一下的事情。3D 打印机将制造业的灵活性和规模带到了一个全新的水平。桌面制造也成为了现实,而且不需要规模经济就可以实现。3D 打印正在从工作室的产品原型设计工具转变成流水线上重要的机器产品。
 
        第二个关键的技术是新一代智能组装机器人。以前的机器人系统需要大规模且复杂的安装部署——每个组装站通常需要至少 25 万美元的成本——新一代的智能机器人成本是 2 万 5 千美元,而且不到一天就可以安装完成。很短时间内,高效的自动化生产线就完成了,甚至是小公司都可以做到一点。
 
        最后一项技术是开源硬件。目前 3D 打印和低成本、标准化的电气零件已经为爱好者和小公司们所采用,开源软件研发这种分享资源的模式也推广到了硬件设计领域。从电子系统到网络设备,上百种产品的设计如今任何一个人都可以获得,而且完全不需要逆向工程的工作。
 
        这三种技术直接影响到了制造业在物理生产上的局限——制模、零件订单、重设生产线,并将这几点转化为可定义、可管理并且可通过软件执行的流程。
 
        我们称之为“软件定义的供应链(software-defined supply chain)”。
 
        外包的终结
 
        去年 IBM 对这三项技术如何影响全球供应链进行了一次深度的分析。团队成员拆解了一批产品,并且研究了每种产品的设计,也包括每个部件是否可以由 3D 打印机生产、每一步手动组装是否可以用新一代智能机器人生产线实现以及相应的部件是否能够用开源硬件代替。
 
        研究项目主要关注四种产品,分别代表了不同的体积、质量和生产复杂程度。一个最简单的例子,助听器,该产品已经可以用 3D 打印技术实现。另一个复杂的例子则是洗衣机,此外研究人员还拆解了一部移动电话和一个 LCD 显示器。
 
        基于 3D 打印的产品制造指南和机器人组装系统,我们认为未来五年内“软件定义的供应链”生产所有这些产品的制造成本和传统制造业相比将更具竞争力。更惊人的是,实现这样一种低成本生产的结构所需要的规模在这段时间内将会下降约 75%,在未来十年这一数字将达到 90%。
  
        这些技术所带来的影响不仅仅局限在产品价格上——而是会改变全球交易、投资和竞争形态的整个模式。不是每个行业和领域都会被颠覆,而且这种变化也不是一夜之间的,但是受影响的行业数量非常多,而且每天还在增加。几乎所有涉及数控(CNC)机器、塑料注模或金属切割的领域都将被颠覆,还有那些使用大量低成本组装生产力的行业。这肯定涵盖了电子行业的许多环节,也是 IBM 此次研究的关注点。但是可能也会涉及到汽车制造、航空和工业产品,以及许多消费类产品。
 
        离岸生产和外包的时代将会终结,全球低端组装的时代也会过去。制造业被一小部分跨国大型企业霸占的时代也将结束。一大批创业公司将能够以非常小的资本和规模运作,且仍旧极具竞争力。
 
        和一个世纪前亨利?福特为工业生产带来的革命相比,我们认为这些变革的意义同等重要。
 
        所有行业颠覆都来自“只是够好”的技术
 
        考虑到我们所面临的局势,可以预计全球供应链的领袖公司们正在为这一趋势做准备。事实却不是如此。作为研究计划的一部分,IBM 还对汽车、航空和电子行业的超过 50 位首席供应链负责人进行了访问,评估这些公司对于新技术变革的准备、适应和应用情况。结果显示,有 70% 的受访对象不知道这些技术变化,而且没有特别重要的相应对策。
 
        当问到未来五年的计划时,这些顶级公司们的回答都差不多,尤其是表达了要提升部件供应的标准化水平,并且要提高模块化组装工作量的比例。但是,所有这些工作和 3D 打印、机器人组装相比都过时了。
 
        从表面看,这些顶级公司对新技术没有兴趣可能是说得通的。任何一个人拿到由消费级 3D 打印机生产的粗糙产品或是观看新一代机器人拆包裹,都会觉得小题大做了。消费级 3D 打印机的成品看上去太业余了(外表太粗糙了,组装之后可能更惨),新一代机器人的工作效率看起来更是慢得不行,笨手笨脚。
 
        但是如果认为这些技术没什么前途,那么就重复了所有技术革命之前都会出现的一个模式:在等待完美方案时错过了“只是够好”的技术。供应链行业的期望仍旧局限在现有的产品当中,就像信息技术和通讯专家的思维仍旧捆绑在主干网和电话线的时代一样。而实际上,个人电脑和移动电话这些看上去低端、不可靠的玩具已经崛起,直到它们完全统治了计算和通讯市场。
 
        3D 打印塑料可能看起来不那么漂亮,但是对于上百万种工业产品来说已经足够了,甚至对于一些消费类产品的隐含部件来说也已经够好了。同样道理,新一代组装机器人可能是有点慢,但是批评者们忘了,它们可以连续不间断工作,不需要人的监控,而且没有额外增加的成本。
 
        正像电脑和移动革命一样,软件定义的供应链也有自己的“杀手级应用”,只是还没有完全发挥威力:那就是速度、规模和定制化。制造一款独特的产品,而不需要担心零部件的存储或是开发周期,这场革命刚刚开始。

标签: 3D打印 智能组装机器人 供应链革命 来源:机器人网