作为持续努力的一部分,在“建设明天,”沃尔沃建筑设备(沃尔沃CE)与专业工业行业未来学家收集他们的预测。未来学家预测未来趋势的科学、技术和业务。他们帮助企业了解今天的创新将影响未来的行业。
大卫·扎克和格伦Hiemstra——以他们的工作的创新财富500强企业——提供预估重型越野设备行业,包括采矿、建筑和农业。
矿业
采矿行业设置大量的改变,随着自动化和纳米技术变化工作的性质和人类更加远离它的有害方面。
“你可以得到各种各样的自由通过人类的采矿方程,“Hiemstra说。“你不需要机器和人类的地方坐出租车。他们可以避免有毒气体和其他危险。这项工作将自主和遥控机器。”
未来的开采将最有可能是一个混合的自动机器,遥控机器和先进的机器人技术。自治机器处理频宽比,重复的任务,而人类飞行员遥控机器通过模拟器在更舒适的环境。这些模拟器将给运营商触觉反馈根据当地的情况而定,比如前后移动在崎岖不平的地形。
“大机器人的所有类型的形状和大小可能会接管重型应用程序,例如移动材料从地下到地面,“Hiemstra说。“这些可能是庞大的机器同时开车,挖掘和提炼”。
5 g连接带宽的增加(及以后)将使人类和机器之间的即时通讯在地面上,以及机器对机器通信。此外,这些机器将功能更先进的分析工具,以确定的开采,然后将这些信息发送回运营商,可以快速调整。
“挖掘是基于人类活动和我们构建机器挖洞,然后找出方向,”扎克说。“未来,我们将分析地面在分子水平上了解我们挖掘。人类的眼睛是一个有限的传感器,但在更高级的分析,我们可以了解全面。上下注的未来主义是关于识别复杂的模式,这些模式在哪里,我们可以做的与地理空间求出表面下。”
新领域
当未来到来,采矿作业不会总是从地面。我们将越来越多地到海底寻找资源,在干燥的土地上没有现成的。
“我们将使用纳米技术来分析海底,”扎克说。“如果你看看一平方英里的海洋,几乎所有的元素。这是极大丰富的矿物质。”
我们将越来越多地提取材料从小行星和其他行星——地区富含珍贵的材料,但很难达到以今天的标准。自主和遥控设备编程和操作返回地球的人将使这些类型的矿业安全、有效和节省成本。
“将会有一个重大努力寻找更多的稀土材料在海洋或小行星和其他行星,”Hiemstra说。“回收这些材料可能会或可能不会是一个挑战在未来,但无论如何,需求将会有一个新的做事的方式。20年来,我们可以在月球或火星上挖掘。它可以是非常有利可图的,几家公司已经推出了实现这些目标的。”
沃尔沃建筑设备
建设
建筑业是一个经济领域最迟到的一个完整的改革在北美,和一个可能会看到巨大的变化在未来20 - 40年。
机器已经在2020年成为全电动,在未来的几十年里,更多的人将成为自治,尤其是在频宽比工作,他们将越来越多地交谈,制造商和机器人都在现场。扎克和Hiemstra指向未来,设备和施工方法越来越受到发展物联网(物联网)、机器人、人工智能和更模块化的初步设计。
“建筑是其中的一个行业,是最成熟的创新,”扎克说。“要增加模块化和预制,很多资金将来自3 d领域的进步。”
建筑,我们将构建未来将日益复杂,利用技巧和技术,我们刚刚开始释放。“超高”的建设摩天大楼、商业建筑和住宅将越来越模块化、利用更多的预制元素,包括整个房间和家具,建在一个专门的位置,然后安装在工作。这将降低成本,加快建设项目交付时间和简化流程。
一个例子可能是一个完整的浴室是建立在一个工厂运输卡车的工作网站。起重机升降机浴室的框架仍然是正在建造的建筑,并锁定到位。机器人连接单元的水和电。这种类型的建筑已经被测试并且只会越来越流行。
对于较小的建筑类型,整个社区的房屋将3 d打印,然后完成预制元素迅速在世界新兴地区提供保障性住房。这已经完成了在墨西哥和开发人员正在寻找这个模型的作用在世界的其他地方。增加处理和仿真功能将允许新思想和方法的体系结构,引入更多奇怪的角度,猛扑,曲线和图样进建筑物,大胆的视觉语句。
“更好的计算智能和模拟将允许一个新的嬉闹在架构中,引入更多奇怪的角度,猛扑,曲线和图样到建筑,创造激动人心的视觉影响,“Hiemstra说。“电线和插头将会消失。只有20%的未来建筑将你与你的眼睛可以看到。”
另外的80%,继续Hiemstra,将致力于通信、暖通空调、能源和绿色技术。新的聚合物在涂料将改善空气质量。墙壁将监测的传感器不健康的空气,化学物质,烟和火。新的分层,抵御火灾和恶化将再次使木材——一种可再生资源,需要更少的能量准备——总理的建筑材料。
无论建筑被建造的类型,上班族的可用的停车位数量将减少,公共交通,骑分享,和自主车辆会减少个人拥有汽车。哪里有停车结构,他们将为电动汽车充电产生自己的能量。
工作地点:新眼睛、耳朵和手臂
无人机技术,机器人技术和人工智能将极大地改变的本质工作,未来学家说,我们刚刚开始了解如何改变建设。
”无人机是一个显而易见的建设,“扎克说。“你有机器和你的眼睛。他们可能是由应用程序控制或可能是由人工智能控制的。”
飞行的无人机将监控网站建设工作,将关键数据和可视化承包商随着项目的进展。上下滚动无人机将建筑竖井和墙后面阅读和传递重要的信息反馈给项目经理或集成到三维建模软件以提高性能或解决独特的挑战。
机器人像人类和狗会成为求职网站,接管沉重的体力劳动和收集有用的数据。人工智能将会帮助这些机器人做出重要的决策和继电器信息反馈给建筑师和建筑公司。
相反,人类可能看起来更像机器人,穿全身西装,增强他们的身体能力和决策技能当他们通过预警系统的使用,提高安全防护装甲和安全气囊。一个工人可能会从一个简短的高度和安全气囊部署来确保他们的安全,例如。
“我们将会看到更多的人形机器人出现在大约10到20年,他们将非常复杂,“Hiemstra说。“他们将会在人类的监督下,作为人工智能不会像人类那样灵活。他们可能控制的虚拟现实或其他新的遥控操作技术。”
沃尔沃TA15自治搬运工。
通信和自动化
由于电信的发展,包括新的卫星系统,提供低延迟的互联网连接,网站会跟另一个机器上工作,分享他们的位置,出行路径和更多。新的远程信息处理系统将进一步提升机正常运行时间,实时分析与原始设备制造商和承包商,和机器不断监测工作网站维护和性能。
改进的连接也将使自治机器处理频宽比任务,例如移动材料工作网站,和遥控驾驶的机器是人类从网站,提高安全性和效率。虚拟和现实增强技术将给公司更好地获取难以达及的地点和增强能力解决现场出现的挑战,从世界上无论他们在哪里,然后使用机器人来实现解决方案。
“自动化将是一个很大的症结,”扎克说。“建设提供了一个理想的环境,因为它是关闭,包含。和更复杂的机械,我们可以加快项目和项目管理。对速度的需要,会使自动化。”
农业
支持世界人口的增长,农业将看到巨大的创新为人类寻求提高效率,我们可以种植食物。
随着快速城市化已经发生,大多数的世界人口将居住在城市在未来几十年。这意味着农场要靠近城市人口他们为了饲料,这些举措,农场将不再只看起来像农作物的大油田,我们已经知道。
“农场将搬到城市,”扎克说。“这将使更有效的运输的作物和将使我们能够更好地控制这些植物生长的环境。我们目前在我们控制害虫的方式使用棍棒和利用养分和磷酸盐,这不会是可持续的。”
射频识别技术和传感器将嵌入在每个作物,使控制营养和水分的数量他们接收到一个下降,最大化我们的自然资源的效率。在许多情况下,当前只有1%的水、农药和营养需要将使用植物生长。
“在2040年,每一个主要城市将有大型室内农业操作,“Hiemstra说。“垂直skyfarms附近城市将增加适量的食物,可以在一块土地上种植。他们将使用更少的能源、水、除草剂和杀虫剂,产生大量的新鲜农产品。”
这些室内skyfarms多个故事,给农业企业能够控制天气,灌溉和害虫和能够种植经济作物以更快的速度。结合射频识别技术,LED照明和空气质量控制,植物将生活在更有利的生长环境和从元素和更好的保护昆虫经常毁掉一年的收成。
农业机器人可以帮助任务或访问地区农民可能难以达到。
Yanmar
自动化的农业
自动化机器还将在农业的辛苦和困难的工作,特别是农作物的收割。使用人工智能的机器人将水果和蔬菜,他们为人类使用或堆肥。在这些更好的控制农业环境中,作物生长可以优化根据人类饮食习惯来减少食物浪费。小批量可以生长在更多的连续周期,以确保食品的数量增长确实是必要的,消除多余或未用的庄稼大丰收。
“机器会处理很多任务在农业、“扎克说。“他们将自动连接,身体能够选择一些精致的葡萄浆果。”
自治和全电动建筑设备,如装载机和搬运工,将帮助准备土地和运输收成食品中心。他们将帮助构建垂直农场,就像建立一个新的摩天大楼或混合用途开发。农业机器上的传感器将关键数据管理公司,以确保丰富的和高效的收获。这些进步可能会降低食品的成本在许多国家的人。
新技术将使我们更好地发展盐生植物,在盐水作物,营养丰富。这些植物将帮助解决全球淡水短缺和帮助养活人口可能挣扎于提供淡水。
海水农场可以结合太阳能和风力发电场提供食品和能源来自同一块土地,同时减少对淡水的需求。新设备,保持良好的腐蚀将在构建提高效率和收获这些海水农场——无论是发展盐土植物的基础设施,和太阳能电池板和风力涡轮机建造农场。
“在接下来的20年里,农业将看起来很现代,非常老式的同时,“Hiemstra说。“由于气候变化是一个重大的努力种植作物,吸收更多的碳,并使用更少的淡水。我们将解决能源,食物和水都一次通过反思农业。”
大陆
基础设施
道路基础设施行业也过期大修,,可能会看到一个巨大的改变20 - 40多年。
值得注意的是,扎克和Hiemstra表明未来的基础设施将为社会提供更多的好处不仅仅是表面的汽车旅行。道路提供有价值的房地产,可用于产生能量,改善物流和收集数据用于预测分析。
“短期内,将会有一些变化使道路更聪明,更结合车辆,“Hiemstra说。“组件的价格,推动物联网(物联网)随着时间的推移将减少和5 g通信将提供巨大的带宽。审查将会嵌入到道路和路口,收集有价值的数据和与车辆直接交流。”
要启用这些嵌入式传感器,未来的道路将利用纳米技术原则提供更好的分子结构——“nano-concrete严格的使用。”将在nano-concrete铺就的道路,这可能是玻璃样的材料,更有弹性的天气、气候变化和磨损。
这些传感器将监测天气信息、地表温度、地表条件、交通状况、即将到来的危险,动物过境点和其他潜在的经济放缓。他们可以发送最新信息车辆,建议巷开关和替代路线。嵌入到玻璃的LED灯,即刻可以重定向流量或反向车道来改善交通流量和安全。
随着传感器收集更多的数据在几个月或几年,他们可以提供有价值的信息,可以提高人员和货物的运输。这些年来,会看到最戏剧性的变化。
“这连接在我们的基础设施将会改变整个人口流动的概念。如果你可以,你可以管理它,”扎克说。“将会有持续的城市化的世界人口,一些预测显示80%的人将居住在城市。我们将开发人员和货物单独的基础设施。我们将摆脱传统的贸易路线。”
贸易路线的变化可能意味着关注原材料商品的分布变化,更符合成本效益,以及回归地方和地区工厂接近消费。结合3 d打印,这可能意味着减少包装和塑料更容易使用和运输货物。
与此同时,人们可以使用更智能的道路,利用连通性和传感器优化峰值旅行时间,甚至提醒办公室员工接近,例如。在这些场景中,人员和货物运输的方式截然不同。
集成的传感器将有助于增加对司机和行人的安全。
沃尔沃汽车
新材料、新方法
一件事是清楚的对未来的基础设施明天不会只是一个替代今天我们所拥有的。基础设施将建的新材料新方法中创建和使用构造新方法。
“在西方国家,有一个基础设施的财政赤字。我们已经推迟维修,所以我们会看到大量的基础设施建设和重建,“Hiemstra说。”,是处理事情的一部分,100岁或更老的分解。在未来,我们将建设更多的基础设施对气候的抗灾能力和重大风暴事件。”
自我修复环氧树脂涂层混凝土和钢铁正在开发,将使桥梁和其他金属结构“治愈”自己免受伤害,而更好的抵御天气和生锈。建筑物及其他设施将会更加智能,使用他们的传感器和连接,将监控自己腐烂。更多的碳聚合物,抗锈将用于支持轻量级桥梁施工和抵御天气和地震,。
能源使用和消费将在未来的基础设施建设的主要因素。新钢铁和水泥的制备方法,如用镜子高强度熔炉,将减少的能量和碳排放相关的基础设施建设,化石燃料的燃烧将不再需要这些应用程序。全电动建筑设备将消除与新的基础设施建设,相关的碳排放。
“道路本身将成为一个电源,沿着道路将捕获太阳能发光细胞,然后运送到当地的电网,电力的城市和社区,“Hiemstra说。”,因为这些道路智能连接,能把自己加热和冷却,减少维护成本。屋顶、停车场和其他大型铺空间可以变成发电机,。”
建立新方法
新连接的基础设施和材料也将改变公司建造道路和其他结构的方式。基础设施将与传感器的传感器嵌入在建筑设备将为机器制造商和承包商提供有价值的数据,这将导致预测分析导致可行的见解。
维护系统,和企业的正常运行时间会看到明显的改善。新设备可以给到一个基础设施项目来代替机器前工作分解。更换机器有等待,很快换出。第一台机器维修/维护。这个过程是无缝的,工作继续在求职网站上的机器。
正常运行时间的改进将使公司更快地完成项目,工地停工减少和消除。此外,自主设备全电动自由意志和排放处理的频宽比工作,减少碳足迹在工作地点。设备相互通信优化工作网站应用程序和关键信息发送回承包商和制造商。
“一切你可以想象建造可能有话要说,”扎克说。“道路、车辆和设备都要相互交谈,一切都要讲。”
废物管理和回收
废物管理和回收行业应该看到未来20 - 40年彻底改变世界将走向更加循环经济和企业寻求减少污染,保护环境,更好地利用自然资源。
“当消费者想要减少使用不可回收的材料,公司将有更多的责任在整个生命周期的产品和使用的材料,使它们,创建一个循环经济的商品,”扎克说。
这意味着公司将提供更多的服务,帮助客户通过维护和延长产品的生命周期的正常运行时间的措施,例如。他们也会有一只手在什么时候将完成与产品的生命周期结束。
一些国家已经要求某些行业必须接受产品回收和重用,但总的来说,随着消费者寻求与公司优先考虑可持续性做生意,很多公司主动将这些举措。
“这将是对产生更少的浪费而不是考虑重用和回收,“Hiemstra说。“它会让我们重新思考我们如何移动的东西在运输货物和集装箱。这是一个日益增长的业务和it将在未来最大的一个。”
移动的材料
多焦点的浪费和回收工业城市。随着越来越多的人搬到城市和城市化增加,获得食物和材料运输到城市然后回浪费和回收的将成为地球上最大的产业之一,并将利用创新技术来生成效率和价值。
我们使用的工具来收集垃圾和回收将是一款全电动,这不仅会降低排放,但减少噪音。这意味着集合可以发生在人们睡着了,和噪音污染不会打扰人在医院或学校。
减少排放和低噪音还将使更频繁的浪费和回收集合,这意味着浪费和回收工厂可以在更小的单元过程材料,提高其功效和物流效率。这将会更容易和更有效的将材料重新插入产品流。
遥控和自主设备也将发挥重要作用。人类将能够避免运送垃圾的脏活和排序的驾驶模拟器驻留在一个更舒适的环境,如一个办公大楼。虽然自主汽车已经开始在废物管理中发挥作用,货车和卡车不会唯一无人驾驶机在我们的城市。
沃尔沃集团宣布2015年是工作在一个项目的机器人自主拒绝处理。
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“浪费和垃圾箱自己将成为全电动和自主。他们将与太阳能充电一整天,然后他们会自己开车到城市街道或社区他们将收集到一个更大的块,自治搬运工”Hiemstra说。
到达浪费和回收工厂,机器人有相机的眼睛将使用人工智能将浪费。这些新类型的机器人将“吃”的一些材料和燃料使用它们。这将包括塑料和其他物质比可以压缩或融化的货物到他们的原始状态,而其他材料将预留以便重用。
一个大的游戏
朝着遥控设备将“gamify”材料的收集和整理,。工作条件的改善将吸引新的人才将导致进一步创新的行业,随着工作变得更加科学和视频游戏。
拖车或卡车可能由一个人在一个办公大楼通过模拟器。这个人会用模拟器来控制机器操作浪费,使工作似乎就像一个游戏。在屏幕上,图形是激动人心的,这个数字上升,被赢得的奖励。工人试图打破他们的高分,或许能看到支付奖金。
“年轻人更了解游戏化,但是每个人都想要一种“我为什么要这样做?”扎克说。
通过这种方式,公司将寻求gamify回收,创建目标排序的材料。新机器,接受回收会让客户看到这些材料将用于什么。例如,机器接受水瓶可能展示的材料将被用来制造织物。
“我们的目标是增加与人的行为和组织与激励,”扎克说。“这是创造积极的激励措施,但也引入一个元素的有趣过程。”
