2025年工业运动控制自动化创新趋势
2025-07-02 IMIIMI公司发布《2025年工业运动控制自动化创新趋势》,该报告是为设计工程师和产品开发领导者提供一份关于工业运动控制自动化未来的指南。报告指出,制造商正进入一个由新兴技术快速推动的新时代,这些技术正在将传统的制造环境转变为高效、动态的生产中心。随着消费者对定制化、小批量产品需求的增加,制造商需要更可靠、更灵活的生产技术。
报告指出,全球工业生产在2013至2022年间增长了2.6%,预计未来将持续增长。为满足消费者对现代产品日益增长的需求,制造业正通过新兴技术向动态化、高效化转型。2025年,工业制造与运动自动化将加速演进,数据互联系统和先进运动控制技术将重塑生产流程,提升操作精度与灵活性。报告基于IMI专家团队的研究,总结了四大关键趋势,将定义未来十年的制造业发展方向。
1. 人机协作(Human-Robot Collaboration)
随着传感器和摄像头技术的进步,协作机器人(Cobot)和自主移动机器人(AMR)正成为制造业的核心工具。这种协作提高了生产力和安全性,允许更高效的工作流程,并能够处理需要人工判断的复杂任务。
协作机器人:配备安全传感器,可在共享空间与人类协同工作,执行装配、质量检测等精密任务,显著提升生产效率(如DLC物流公司应用案例中效率提升500%)。
自主移动机器人:通过AI和机器学习实现自主导航,应用于仓储、公共服务(如安检、救援)及农业领域(如Forvia汽车部件公司案例中减少35%工作单元面积)。
人机协作的深度融合正在消除物理生产壁垒,推动制造业向灵活化、高效化转型。
2. 工业物联网(IIoT)
工业物联网(IIoT)正在将传统制造环境转变为互连系统。通过利用智能传感器和数据分析,制造商可以实时监控性能、预测维护需求并优化流程。这种连接不仅可以提高效率,还可以减少停机时间和浪费,最终提高盈利能力。
智能传感器:传感器可以监测电机、驱动器和执行器中的压力、振动和温度等变量,帮助制造商评估性能和系统健康状况。通过IIoT系统与AI驱动的分析程序连接,制造商可以快速识别模式,预测问题,减少浪费并优化系统性能。
应用案例:德国宝马汽车工厂通过在车辆运输装置上安装传感器,收集数据并检测异常,每年减少了约500分钟的生产中断时间;北美纸业生产商Georgia-Pacific通过云计算技术优化制造流程,减少了30%的生产浪费,每年增加了数百万美元的利润。
3. 增材制造(Additive Manufacturing, AM)
增材制造(AM)曾经是一项小众技术,现在正在彻底改变原型制造和生产。它能够快速创建传统方法无法实现的复杂组件。这种灵活性使工程师能够更快地进行创新,缩短新产品的上市时间并增强定制功能。
自1981年第一台3D打印机发明以来,AM已经从原型制作扩展到工业设计和复杂组件的生产。2025年,AM技术正在推动更轻、更具弹性的材料(包括先进的金属增材技术)的使用,这些技术正在成为AM增长最快的领域。
应用案例:IMI公司自2008年以来一直在研究3D打印的阀门部件,展示了AM为原始设备制造商(OEM)及其最终用户提供的优势。
4. 高效系统集成与分阶段迁移(Phased Migration)
通过逐步采用先进的系统,企业可以减少中断并优化工作流程。与传统的全面升级相比,现代运动控制解决方案支持模块化部署,允许企业分阶段进行有针对性的升级。例如,包装生产线可以首先用运动控制执行器替换手动推杆,然后逐步扩展到完整的同步运动控制,用于产品分类。分阶段迁移可以最小化停机时间,降低风险,优化资本分配,并提高员工对新系统的适应性。
未来展望
报告强调,通过将传统模拟系统与尖端数字技术相结合,制造商可以在不进行全面数字化转型的情况下提高生产速度和质量。这种融合使企业能够从最新的制造和运动控制趋势中受益,无论其当前的技术成熟度如何。
2025年后的制造业将更注重技术协同效应。人机协作的深化、IIoT的普及、增材制造的规模化应用,以及模块化迁移策略的完善,共同推动产业向敏捷化、可持续化发展。企业需根据自身技术成熟度,选择适配的创新路径,以在快速变化的市场中保持竞争力。