Digi-Key带你畅想更智能更高效的未来工厂

Digi-Key电子物联网业务发展总监Robbie Paul

“随着机器变得越来越智能，制造商必须不断推陈出新才能满足日益复杂的商业环境。工业自动化和数字化系统的壮大以及对这两者的投入是新常态，而 Digi-Key 将矢志不移地帮助我们的客户紧跟当今不断变化的商业环境。”Digi-Key Electronics 物联网业务发展总监Robbie Paul 先生说。

明年Digi-key将迎来该公司创立的第50个年头。自1972年成立至今，Digi-key紧扣市场变革的趋势，从最初的目录分销商逐渐发展成线上数字业务分销商。今天的Digi-Key 为客户可提供来自2000多家供应商超过 1260 万种零件。众所周知，全球缺芯仍在持续，今年对于许多用户来说都很坚难。据一位在原厂工作的朋友说，他每天要接到几十个“追芯”的电话。为此，自今年1 月以来，Digi-key努力赢得了500 家新供应商的信赖，最终成为新的合作伙伴，增加供应 110 万种新零件。

正如Robbie Paul所说，市场变化万千，人们经历了新冠疫情横扫世界，也见证了工业互联网如何为挽救生命，助力企业复工复产保驾护航。现阶段制造业正处于数字化转型阶段，离不开物联网包括大数据、人工智能、边缘计算等应用的发展，然而实现这些技术的基础是先进的半导体技术以及优秀的方案。Digi-key作为电子元器件分销商，其拥有丰富且能够立即发货的电子元器件，并紧跟市场需求，前不久推出聚焦工业自动化发展的全新视频系列――“未来工厂”。展示了全球制造业尖端机器人、自动化、连接技术的最新创新，使我们了解工厂如何变得更加智能、更加复杂，以满足日新月异的市场需求，帮助我们洞察制造业的未来。那未来工厂有哪些特点，需要哪些技术，在发展过程中需应对哪些挑战，又会为各行业、及人们的生活和工作带来什么样的影响呢？针对以上问题，我们采访了Digi-Key Electronics物联网业务发展总监Robbie Paul先生。

据Mordor Intelligence统计显示， 2020 年，全球智能工厂市场价值为 2710 亿美元，预计到 2026 年将达到 4230 亿美元。这表示年复合增长率 (CAGR) 将超过 9%。Robbie认为，制造业应该更智能、更安全和更高效，随着人们对此要求的不断提升，高级自动化领域率先响应这一号召，正在改变未来工厂车间的图景，产品一致性和可靠性也将达到全新的高度。

谈挑战

未来工厂需要什么样的技术？

当聊及未来工厂需要什么样的技术支撑时，Robbie表示，工业物联网 (IIoT) 对制造业的影响不容忽视，能够实现更加智能、更具预测性和更有前瞻性的制程，大大提升了整体效率。包括智能传感器到智能边缘设备以及云基础设施。而有些智能制造技术正在彻底改变工厂的未来，包括边缘计算、协作机器人、机器人即服务和人工智能等。

现阶段物联网技术发展距“未来工厂”的差距还有多远？

Robbie聊到，在未来 5-10 年我们能看到的一个突破是，机器人以及一些创新技术大幅增加，这些技术将促使大规模定制和单批量生产成为现实。Robbie解释，与其让工厂专门生产一百万件同样的产品，不如去生产完全符合客户需求的产品。这样一来，便可帮助消除整个供应链中制造业的一些浪费现象，使整个过程更加个性化，减少资源密集度。随着工厂变得更小、更灵活、更本地化，巨大的工厂建筑甚至也可能消失，而机器人则会在学习的过程中突起。未来十年，制造业将会发生翻天覆地的变化，很大程度上要归功于行业的数字化转型，从员工到客户再到整个环境，其中的每个人都将受益匪浅。

推动未来工厂的发展会遇到哪些挑战？

Robbie认为，首先人们已不再反感并且普遍接受机器人的参与，他们不再担心自己的饭碗被机器人抢走。协作机器人与人类协同工作时在保持工人安全方面具有巨大潜力，且还能带来乐趣。这一项挑战显然已经克服。

另一个潜在挑战是，成本限制了许多预测性变化的改进速度，如机器人即服务以及在整个制程中实现了更多的自动化。随着这些成本的不断降低，Robbie预计自动化将成为一个很大的平衡器，使竞争环境越来越公平。Robbie还提到，业界普遍关注的数据控制问题。随着工厂产生的数据成倍增长，人工智能和机器学习工具依赖于更高水平的计算机处理能力。这种处理能力仅由几家大公司控制。人们担心这些大公司拥有过多的权力或对资源过度控制，而小公司将失去优势。业内有一些倡议，如开放式人工智能，就是为了解决这种计算集中的问题而发起的，旨在让小公司有更多机会使用人工智能工具。

谈技术

哪个领域会率先成为未来工厂的实践对象？

Robbie提到，机器人技术最先广泛用于汽车行业，但最近非汽车机器人的出货量首次超越了汽车行业。说明机器人运用范围在扩大，且将继续推动不同机器人应用的开发。随着成本的降低和新商业模式的出现，机器人正在小型工厂中被广泛应用。例如，“机器人即服务”。这基本上是一种按月订购的服务，消除了初始资本投资，允许人们快速进行规模收缩和扩张。在仓储和配送设施以及制造业和汽车行业中，已经体验到大量未来工厂的元素。Robbie预计这种情况会全面扩展开来，但他也强调，不要预计一个领域会比另一个领域增加得多，因为每个行业都在践行这些新方法，并从中发现了巨大的利益。

在未来工厂中，机器人可以取代人工吗？

Robbie提到过，人类已经不再害怕机器人或自动化“抢走”自己的饭碗。那人工与机器又是如何协作的呢？很明显，人们已经意识到了机器人所带来的利益。将繁琐、重复性的工作、重体力劳动分配给机器人，而人类来承担那些需要判断力或创造力的工作，在机器人的协同下，既提高了安全性，又减少了伤害。

边缘计算如何助力未来工厂的发展？

未来的工厂将布局大量的传感器，收集大量的数据。相比于边缘计算，将这些数据传回云端的费用较高，速度也较慢。Robbie解释到，以温度监测为例，边缘的连续温度监测系统能够分析并处理数据，可在温度出现异常时发出警报或通知，最终得以快速处理，无需等待数据发送到云端。

像长距离广域网 (LoRaWAN) 这样的新型连接技术，正使得制造业以更快的速度实现边缘计算，让工厂中的数据分析更有用和高效。

如何保证工业物联网中的安全问题？

无安全不物联，“未来工厂”的智能化、自动化、数字化，离不开生态链的共同协作，随之而来也很重要的“安全”问题如何保证？Robbie把信息安全比喻成一场猫和老鼠的游戏。一直以来信息技术的优化与黑客并存。但是在物联网中，当更全面的包括硬件和软件在内的端到端安全策略部署后，就发生了跳跃式的变化。无论数据处于运动还是静止状态，安全措施都得以落实。这意味着要确保三个地方的安全，即第一次收集数据的传感器、传输数据的网络以及存储数据。这些新的基本物联网安全协议已经得到扩展，可适用未来工厂环境。

谈行动

Digi-Key作为元器件分销商如何更好的支持未来工厂的发展？

Robbie谈到，Digi-key一直在以身作则，例如，他们正在建设自己的先进分销设施--新的产品分销中心扩建工程 (PDCe) 。该中心占地 9.3 万平方米，预计将于 2021 年晚些时候全面投入使用，届时将成为世界上最大的分销设施之一。PDCe 将容纳 Digi-Key 的所有订单履行业务，包括拣货、包装和发货，以及收货处理和多余货盘存储。

他们还将继续寻求与更多的传感器和物联网组件供应商建立新的供应商关系，同时推出更多即将上市的新型技术，如 LoRaWAN 技术和其他有助于适应和使用 IIOT 的技术。

除此之外，Digi-Key 还将继续加大对库存广度和深度的投入，进一步赢得市场并为客户提供最佳的服务。

产品分销中心扩建工程 (PDCe)有哪些自动化技术？

“Digi-Key 新的产品分销中心扩建 (PDCe) 设施中采用的技术将使 Digi-Key 在未来几年内处于分销的领先地位。PDCe 将拥有长达 43 公里的高速、自动传送带，能够使用像订单存储检索或 OSR 系统这样的操作大脑，自动检索产品并进行订单准备包装。OSR 支持货到人的订单履行方式，使用 1000 个自动穿梭机，可以在整个 OSR 中移动，并存储多达 270 万个独特的零件。”Robbie说到：“这种智能、自动化的系统将使订单的拣货、包装和发货速度大大加快，并杜绝了订单通过多个箱子运输的包装浪费。它还将解放仓库中的工人，让他们在仓库中承担新的责任，提高了他们工作安全性，消除大量的手工劳动。另外，该设施还有许多其他创新，包括一个捡垃圾的机器人，负责清空整个设施内的 400 多个垃圾桶。值得注意的是，机器人和自动化系统不会消除任何工作，而只是为现有劳动力提供新的机会，让他们在仓库的其他领域施展才能或扩大技能。“

小结

“未来工厂”的愿景是：机器人相互配合，并与人类以协作的方式一起工作；工厂也变得更具生产力、效率和安全性。现在各行业中已经开始践行这些新方法，并体验到许多未来工厂的元素，获得了更大的发展空间。自动化、人机互动给我们带来的不是伤害而是安全性和效率以及公平的竞争环境。

Digi-Key即是“未来工厂”方案的提供者，又会是“未来工厂”的实践者，一方面为客户提供先进的解决方案和器件，使各行各业发生翻天覆地的变化，为整个社会的发展和人们的工作生活带来无限福利。另一方Digi-Key也是未来工厂的践行者，以创新实力，引领智造未来。