中國制造在過去三十年的高速發(fā)展舉世矚目。然而,隨著國際市場對中國的人力成本控制、生產(chǎn)率提高、產(chǎn)品質(zhì)量提升、定制化的預期越來越高,中國制造業(yè)發(fā)展遇到了新一輪的挑戰(zhàn)——智能制造將引發(fā)中國新工業(yè)革命的浪潮,并幫助中國制造業(yè)實現(xiàn)彎道超車。
智能制造之五大要素
按照德勤(Deloitte)對智能工廠的定義,一座智能化工廠需具備五大基本要素:一是可連接性,即持續(xù)地將各種新型傳感器以及所有本地數(shù)據(jù)庫連接在一起,能實時實現(xiàn)對供應商和客戶數(shù)庫的連接,以及跨部門之間的連接(例如將生產(chǎn)過程反饋到產(chǎn)品研發(fā)部門等)。二是可優(yōu)化性能,目的是達到高可靠性且具備可預測生產(chǎn)的能力,提高正常生產(chǎn)運作的時間和生產(chǎn)效率,實現(xiàn)高度自動化生產(chǎn)和對原材料的處理,盡可能減少人工介入,降低生產(chǎn)成本。三是透明化,根據(jù)實時測量方法和工具,支持快速而一致的生產(chǎn)決策,可實時連接對客戶需求的預測,并可跟蹤客戶的訂單流程。四是主動性,能預測異常狀態(tài)并提出解決方案,可自動補充庫存,提前發(fā)現(xiàn)供應鏈的品質(zhì)問題,建立實時安全監(jiān)控。五是敏捷性,實現(xiàn)靈活、適應性強的產(chǎn)線調(diào)度和轉(zhuǎn)換,實時獲得產(chǎn)線變化所帶來的影響信息,并可靈活配置工廠的產(chǎn)能和設(shè)備。
而從更宏觀的制造業(yè)整體運作流程來看,德勤認為數(shù)字化智能制造主要包含智能工廠、智能生產(chǎn)和智能物流三大組成部分。智能工廠:通過生產(chǎn)系統(tǒng)智能化和生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化,使工廠成為未來智能設(shè)施的關(guān)鍵組成部分,如:寶馬萊比錫工廠建立發(fā)達的設(shè)備網(wǎng)絡(luò),用PROFIBUS將車身車間、噴涂、總裝和物流的工廠自動化SIMATIC系統(tǒng)串聯(lián)成網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)生產(chǎn)信息化。智能生產(chǎn):通過將先進技術(shù)運用于生產(chǎn)過程中,以形成高度靈活、個性化、網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)鏈,如:西門子安貝格工廠建立自動化柔性生產(chǎn)工廠,通過大規(guī)模使用機器人實現(xiàn)高度自動化,并且在智能識別技術(shù)的幫助下實現(xiàn)了100%按照客戶訂單的個性化生產(chǎn)。智能物流:在實物流通過程中及時獲取信息并進行分析,從而提升物流網(wǎng)絡(luò)的自動化和整體效率,如:亞馬遜快速訂單處理和精準配送。
在現(xiàn)階段的實際開發(fā)中,盡管各大自動化廠商在推動智能制造方案的側(cè)重點和做法各有不同,但沿著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展路線,實現(xiàn)自動化與信息化之間的高度融合,這一思路已經(jīng)取得了廣泛業(yè)內(nèi)人士的共識。在今年上海工博會上,一批業(yè)內(nèi)領(lǐng)導企業(yè)紛紛在展會現(xiàn)場展出了他們的智能制造示范產(chǎn)線,更為直觀地向大家展示了他們對智能制造的理解和新開發(fā)成果。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型幫助企業(yè)提高可用性和效率
在今年的工博會上,西門子以“探索數(shù)字化企業(yè)價值”為主題,全面展示了其更為全面的“數(shù)字化企業(yè)”業(yè)務(wù)組合。西門子的數(shù)字化企業(yè)解決方案能夠幫助客戶實現(xiàn)更靈活、高效的生產(chǎn),更短的上市時間和更好的產(chǎn)品質(zhì)量,為客戶帶來真正的競爭優(yōu)勢。
觀眾可以在西門子展臺遠程參觀其位于北京和上海的數(shù)字化體驗中心,感受數(shù)字化企業(yè)解決方案為離散和過程工業(yè)所帶來的生產(chǎn)力、效率、靈活性以及質(zhì)量的提升。西門子還攜手食品飲料生產(chǎn)企業(yè)杭州娃哈哈集團有限公司,展示了如何在生產(chǎn)全生命周期借助西門子的數(shù)字化企業(yè)解決方案,實現(xiàn)中央監(jiān)控、柔性生產(chǎn)與質(zhì)量追溯,并提升能效和生產(chǎn)效率。
西門子還展示了其基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere。觀眾可以現(xiàn)場體驗到如何借助MindSphere進行數(shù)據(jù)采集和分析,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為價值,從而帶來生產(chǎn)和服務(wù)的優(yōu)化。自今年6月首次在中國市場發(fā)布以來,西門子正在逐步完善MindSphere的強大生態(tài)系統(tǒng),攜手合作伙伴深度挖掘數(shù)據(jù)的價值。8月,西門子攜手成都高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)建立西門子在華首個專注于MindSphere的研發(fā)中心,并于9月與香港科技園簽署協(xié)議,在香港創(chuàng)建基于MindSphere的首個智能城市數(shù)字化中心。
西門子近年來陸續(xù)與航天科工、河鋼集團、寶武集團、金宇生物等企業(yè)達成合作,為其數(shù)字化升級提供咨詢或解決方案,進而令企業(yè)從數(shù)字化轉(zhuǎn)型中獲益。
智能、互聯(lián)工廠的升級改造需求日益明顯
近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等技術(shù)的高速發(fā)展,互聯(lián)互通在未來智能工廠中發(fā)揮日益重要的作用。在未來數(shù)字化工廠中,通過自動化解決方案與信息化手段的結(jié)合,各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)將實時共享、高效協(xié)同,實現(xiàn)“感知-分析-執(zhí)行”的閉環(huán),從訂單到交付整個價值鏈全程將實現(xiàn)自動化,生產(chǎn)可進行遠程監(jiān)控,客戶訂單和生產(chǎn)可自動化處理,且產(chǎn)品的整個制造及配送過程也可全程追溯。
在本屆工博會上,ABBAbility互聯(lián)服務(wù)實時演示了遠程監(jiān)控全球各地客戶工廠中互聯(lián)機器人的情景。通過狀態(tài)監(jiān)控與診斷、備份管理、遠程訪問、機器人評估和資產(chǎn)優(yōu)化等五類服務(wù),可將事故率減少25%,響應速度和問題解決速度提高60%。
ABBAbility是ABB從設(shè)備、邊緣計算到云的跨行業(yè)、一體化的數(shù)字化能力,通過設(shè)備、系統(tǒng)、解決方案、服務(wù)和平臺傳遞更多信息,驅(qū)動各行業(yè)價值鏈升級,構(gòu)建全方位互聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)。
精準發(fā)力智能制造,實現(xiàn)合作共贏
松下在今年的工博會上營造出多元、系統(tǒng)、互動的展示布局,RTEXClub、柔性智能制造解決方案、智能制造合作、重點產(chǎn)品展示等四大參展主題和互動體驗區(qū),帶來包括FA智能工廠、伺服控制、工業(yè)元器件、監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)用電腦、BMS電源管理系統(tǒng)等豐富展示內(nèi)容,充分顯示出松下在工業(yè)自動化及相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新實力。
此次松下RTEX協(xié)議作為專區(qū)單列出展,集結(jié)眾多RTEXClub成員,著重突顯了與各中國合作伙伴的共贏成果。
“自動化、無人化、標準化”,松下全自動生產(chǎn)線和SmartFactory方案能夠有效解決送料、實裝、檢測、搬運等一系列生產(chǎn)流程問題,帶來流暢高效的業(yè)務(wù)優(yōu)化。通過現(xiàn)場演示,松下將材料供給、SMT、后工程組裝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的智能化理念展示于觀眾面前,精致描繪智能制造的新時代。此外,“能寫能畫”的并行聯(lián)桿機器人、助力“飛檐走壁”的動力外骨骼等科技新寵也在展臺體驗區(qū)與觀眾見面,盡顯松下智能科技的非凡魅力。
在同期舉辦的B2B記者俱樂部“一路智造未來”媒體交流分享活動上,談及今后松下在工業(yè)自動化、智能制造等方面的戰(zhàn)略布局時,松下電器機電(中國)有限公司總經(jīng)理殷志明用“整合、創(chuàng)新、開放、服務(wù)”四個關(guān)鍵詞做出了全面的總結(jié)。他表示,松下將在整合內(nèi)部的基礎(chǔ)上,響應中國政府的號召,積極推動在中國市場上的應用創(chuàng)新,以開放的姿態(tài)與強有力的伙伴通力合作,將雙方的優(yōu)勢結(jié)合起來,實現(xiàn)強強聯(lián)合,并在提供優(yōu)質(zhì)B2B產(chǎn)品的同時更加完善服務(wù),提升包括技術(shù)、方案在內(nèi)的整體服務(wù)價值,這是中國市場對松下的期待,也是松下轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。
工業(yè)IoT推動工廠全面化升級
今年工博會上,在同濟大學展臺展出了“同濟-歐姆龍智能制造產(chǎn)線”演示區(qū),“同濟-歐姆龍智能制造產(chǎn)線”真實模擬再現(xiàn)包裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)線,通過上層MES、智能控制設(shè)備、智能傳感設(shè)備、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、生產(chǎn)現(xiàn)場大數(shù)據(jù)收集及分析的深度融合,構(gòu)筑完整的智能生產(chǎn)解決方案,為實驗室使用者以及制造業(yè)廠商提供實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場智能制造的參考與借鑒。
在大數(shù)據(jù)時代,歐姆龍利用制造現(xiàn)場的信息推進工廠數(shù)字化及生產(chǎn)流程可視化,再將生產(chǎn)信息反饋給制造現(xiàn)場,從而實現(xiàn)工廠全面化升級。
在智能制造的開發(fā)上,歐姆龍自動化主打“i-Automation”理念,即以技術(shù)為經(jīng)度、產(chǎn)品為維度,以intelligent(智能化)、integrated(控制升級)、interactive(人類與機械新協(xié)調(diào))為三大核心。在現(xiàn)場展示的生產(chǎn)線采用了歐姆龍的高速及高精度傳感器以及控制算法,能夠在高速運動環(huán)境下實現(xiàn)高精度的振動抑制,同時還采用了模型預測控制技術(shù),有著優(yōu)秀的制振強化和柔性控制性能。
另外,在展臺上還集結(jié)了歐姆龍機器人家族的三位花旦:AdeptLynx移動機器人、Viper機器人、Cobra機器人,多種機器人之間的相互協(xié)作,讓人們領(lǐng)略了未來無人工廠的魅力。在IoT展區(qū)內(nèi),歐姆龍以汽車行業(yè)為代表,通過IO-link、RFID等技術(shù),收集、識別并處理多種生產(chǎn)工序信息,挖掘設(shè)備需要改善的要點,從而優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備流程。為了讓參觀者更直觀地了解到這一點,歐姆龍在展臺上特別利用樣機展示環(huán)節(jié),直觀呈現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)活動、數(shù)據(jù)活用等一系列流程,從而為觀眾帶來極具現(xiàn)場感的生產(chǎn)革新,加速IoT推動進程。
據(jù)悉,同濟大學“工業(yè)4.0-智能工廠實驗室”成立于2014年,是國內(nèi)首個“工業(yè)4.0”實驗室,目標是致力于成為國內(nèi)外知名先進制造核心技術(shù)研發(fā)、信息系統(tǒng)集成、先進解決方案模擬與測試的研究平臺。
臺達展出的“智能制造示范線”整合了近兩年創(chuàng)新推出的智造相關(guān)軟、硬件產(chǎn)品,可實現(xiàn)少量多樣化的混線生產(chǎn)。
強化軟實力,助力智能制造
臺達自動化業(yè)務(wù)近期增長強勁,通過策略并購實現(xiàn)軟硬件結(jié)合,可為客戶提供工業(yè)自動化整體解決方案。在今年上海工博會上,臺達集團-中達電通副董事長尹鏇博表示,近年來,臺達積極布局智能制造及綠色建筑,通過策略性并購全面強化軟實力。去年臺達并購臺灣計算機整合制造(CIM)領(lǐng)域的軟件領(lǐng)導廠商之一羽冠科技,進一步強化臺達在智能制造核心系統(tǒng)整合能力;同期,樓宇自動化廠商LOYTEC、DeltaControls的加入也助力加速臺達在綠色智能建筑上的步伐。
針對智能制造的開發(fā),臺達機電事業(yè)群智能制造事業(yè)處處長李逢堉則指出,臺達擁有從底層的智能設(shè)備到上層的制造管理系統(tǒng),可提供整合技術(shù)方法,縮短客戶導入時程。制造執(zhí)行設(shè)備(MES)可實現(xiàn)現(xiàn)場信息實時上傳,生產(chǎn)規(guī)劃直達設(shè)備,制度化管控全廠制造流程,促成生產(chǎn)優(yōu)化。MES也可導入多變量分析,協(xié)助管理決策,機器學習后可以實現(xiàn)模型訓練,進行在線監(jiān)測與調(diào)控,提供生產(chǎn)指示制造規(guī)范等。
在展會現(xiàn)場,臺達的“智能制造示范線”由三組機器人組成的工作站,串聯(lián)周邊設(shè)備、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)下單系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備管理平臺(DIAMMP)等,實現(xiàn)少量多樣,混線生產(chǎn),為嘉賓私人訂制刻有個人姓名的禮品,全程不到兩分鐘。
打造智能制造完整生態(tài)系統(tǒng)
自2016年起,宜科(天津)電子有限公司將“物聯(lián)網(wǎng)+信息化+自動化”制定為重要的發(fā)展戰(zhàn)略,腳踏實地地認真踐行著“中國制造2025”。在工博會上,宜科完整地展現(xiàn)了其打造的智能制造生態(tài)系統(tǒng),其中包括九大核心技術(shù),具備智能制造核心能力測評咨詢、人才培訓、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運營等功能,可針對目前制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級中亟待解決的問題與痛點,為企業(yè)提供完善的測評、咨詢、頂層設(shè)計、培訓服務(wù),直至落地實施的技術(shù)支撐。
首先,宜科智能制造生態(tài)系統(tǒng)通過具有智能制造共性的示范平臺,高度融合自動化與信息化技術(shù),讓企業(yè)更直觀、深入地了解智能制造,達到廣泛示范的效果。在智能制造測評方面,宜科智能制造綜合運營管理平臺可以協(xié)助企業(yè)將面向智能制造的核心能力進行量化分析,緊密結(jié)合企業(yè)發(fā)展水平挖掘?qū)嶋H需求,形成實施思路和方案。在智能制造咨詢方面,基于上述的測評診斷結(jié)果,平臺可為企業(yè)規(guī)劃智能制造的發(fā)展目標和路徑,提供從頂層設(shè)計到落地實施的方案和技術(shù)咨詢。
最后,在智能制造培訓環(huán)節(jié),平臺從分析企業(yè)具體的運營流程入手,剖析價值鏈,根據(jù)智能制造和精益管理的理念,分層次、分階段地對企業(yè)員工進行思想和能力培訓,打造企業(yè)實施智能制造的軟實力,同時還能為相關(guān)高校提供智能制造管理、實施、操作以及規(guī)劃設(shè)計、大數(shù)據(jù)分析等方面的知識、課程設(shè)計和技術(shù)培訓。
來源:中國傳動網(wǎng)