歐洲尋求虛擬工廠在新工業革命中的應用
概述
歐洲的製造商越來越多地採用數位技術來提高敏捷性。荷蘭北部小鎮德拉亨特的一家生產電動剃須刀的工廠正準備進行一項測試，旨在幫助歐洲工業在競爭日益激烈的國際市場中蓬勃發展。這家廠房由消費電子公司飛利浦運營，是一項由歐盟資助的研究專案的一部分，該專案旨在推動製造商利用“數位孿生”（透過技術建立的虛擬工廠）來最佳化實際生產過程。
背景
歐洲的製造業部門價值 500 億歐元，包括從航空、鋼鐵到汽車和化學等領域的全球重量級企業，面臨著出口導向的國外製造商以及國內更嚴格的環境規定的雙重挑戰。除了這兩個潛在挑戰外，俄羅斯在 2022 年 2 月入侵烏克蘭和 COVID-19 大流行在兩年前引起的供應鏈中斷，也給這一部門帶來了能源價格飆升的壓力。歐盟已經創立了一個 11.5 億歐元的公私合作夥伴關係，名為“未來工廠”，以推動製造業研究和創新，顯示出歐洲對這一問題的高度重視。
虛擬工廠概念
虛擬工廠概念在歐洲越來越受歡迎。從飛機製造商空中客車到電器裝置專家施耐德電氣，製造商們都在探索數位孿生的概念，並建立虛擬製造工廠。這一概念旨在利用雲端計算、人工智慧、機器人技術和區塊鏈技術等技術，建立整個製造流程的模型，並找出可以進行改進的地方。研究專案"Plug and Produce"在製造流程重配置時，將真實機器與數位孿生相存取，使得重配置生產線更加容易。使用這一系統，製造商可以在虛擬世界中模擬新設定，並在實際工廠安裝裝置之前，線上上解決任何問題。這項專案的目標是減少重配置時間。
範例和測試
"Plug and Produce"系統將在歐洲的五個實際生產設施進行測試，其中包括荷蘭的電動剃須刀、愛爾蘭的航空元件和瑞士的互動顯示器等專案。正式測試已經在這五個地點進行，結果預計在 2024 年第一季度公佈。這個研究專案透過 30 個合作夥伴（例如法國的西門子工業軟體、奧地利的機械工程公司 FILL 和西班牙的 EXOM Engineering 等）的工業專業知識，得以順利進行。
數位工廠的挑戰和優勢
另一個被歐盟資助的專案 FIRST 研究了數位工廠如何提高分佈在不同地點的生產現場的效率。FIRST 開發的新設計和流程將促進合作。根據該專案協調人、英國博爾尼茅斯大學的副教授 Lai Xu 的說法，傳統上，生產場地之間的通訊往往非常孤立。FIRST 的目標是確保使用虛擬工廠技術時的挑戰和障礙，並開發克服這些挑戰的方法。該專案的合作夥伴有 7 個，包括來自德國、義大利、荷蘭和中國等國家的製造商、軟體公司和大學。Xu 對數位孿生在企業、環境方面的潛力充滿信心。例如，一家時尚公司可以透過整個生產流程的數位模型，在巴黎或米蘭設計一雙鞋，同時在全球協調生產和銷售。一個訊息技術網路將存取所有合作夥伴，包括商店、設計師、物流和製造商，並使用區塊鏈技術傳遞有關何時何地需要什麼的訊息。Xu 表示這種定制鞋可以在其他地方設計，並在當地製造，從而實現更高效靈活的製造過程，並減少對環境的影響。
虛擬工廠的應用
虛擬工廠技術不需要一步到位。製造商可以部分應用這些技術，以改進過程，而無需將整個系統從頭到尾重新設計，這對於歐洲製造業中的許多中小企業來說可能是一個重要考慮因素，這些企業可能缺乏從頭到尾重新設計系統的資源。虛擬工廠技術還可以幫助企業更有效地管理複雜機器的維護，從而節約成本。Xu 表示：“機器周圍的感測器收集資料，使您可以安排何時派工程師進行維修。”
未來展望
虛擬製造技術將變得越來越重要，FIRST 聯盟正在積極尋求新的歐盟和國家資金，以在該領域取得更大的進展。
原文網址：https://techxplore.com/news/2023-07-europe-virtual-factories-industrial-revolution.html
