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互联网+智能工厂 全面提升制造业水平

字号+ 作者:新闻小编 来源:未知 2019-10-21 15:13 我要评论( )

:昨日,中国版的工业4.0规划《中国制造2025》正式发布,宣布中国将于2025年迈入制造强国行列。与此同时,一场主题为......

  昨日,中国版的工业4.0规划《中国制造2025》正式发布,宣布中国将于2025年迈入制造强国行列。与此同时,一场主题为新机遇:工业4.0与中国制造2025的高端对话会在东湖国际会议中心举行。

  高手在民间,工业4.0能打破公司间及区域间壁垒,让民间高手创造力为我所用。通用电气全球副总裁刘凤鸣在此次中博会分论坛上表示,一名亚洲中学生的设计方案被通用电气选中,成为发动机零部件的设计者。这名中学生设计的方案,能将零部件的重量减少80%,并且缩减了生产流程。

  罗兰贝格大中华区总裁吴琪说,工业4.0时代是定制商品时代,智能工厂依托互联网,在同一条流水线上,生产千万种消费者定制的产品。

  互联网+工业智造良机

  《中国制造2025》部署全面推进实施制造强国战略。这是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。据悉,《中国制造2025》明确了9项战略任务和重点,包括提高国家制造业创新能力、推进信息化与工业化深度融合、强化工业基础能力、加强质量品牌建设、全面推行绿色制造、深入推进制造业结构调整等。事实上,市场对于《中国制造2025》早前便已经有所预期,互联网+工业更是被认为强国战略下直接受益的标的,未来发展潜力巨大。

  申万宏源分析师陈超认为,中国工业4.0的前十年(中国制造2025)有两大方向,一方面,具备资金和自动化优势的传统行业的自动化设备的边际需求递减,通过平台建设实现三相集成成为新的需求点。另一方面,对于自动化程度相对较低,规模相对分散的高精度行业(包括电子等),亟需通过低成本的自动化装置实现从2.0向3.0的过渡。

  国泰君安证券分析师宋嘉吉表示,《中国制造2025》和2015年政府工作报告提出的互联网+战略一脉相承。我们认为,互联网+是两化融合的升级版,是将互联网作为当前信息化的核心,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,推动中国制造走向中国智造。

  宋嘉吉同时指出,工业互联网、工业4.0、中国制造2025几个概念在外延上存在一定的区别,但在内涵上异曲同工。

  分析认为,物联网、云计算、大数据是工业互联网兴起的基础技术。工业互联网之于传统行业有两大意义:1、大幅提高工业制造业的生产效率;2、促进商业模式的革新,如制造业服务化、逆向设计、供应链管理。工业互联网有望类似于20世纪初的电力一样改造制造业,成为中国制造业升级的重大机遇。尤其是在通信、电子、计算机、机械、能源等诸多领域。

  智能的工厂

  传统意义上,经销商在市场预测和实际需求之间,有一定滞后;而在经销商订单和制造商实际供货之间,又有一定滞后。

  两者一叠加,随着时间的推移,库存量会产生剧烈波动。糟糕的是,他们越是试图积极调整,这个波动就越剧烈。长此以往,制造企业的生产周期管理就变得十分困难。

  因此,除了通过电子商务等互联网手段,缩短市场信息的传导机制外,制造企业的一个核心目标,就是打造一个智能工厂,进一步压缩生产周期,从而灵活地应对订单的变化。

  成立于1945年的奥地利滑雪板公司Blizzard,正试图用智能工厂提高自己的利润。

  以往,Blizzard需要两年的时间,不断地打折降价才能把库存消化掉。然而,老问题尚未解决,新问题又接踵而至。

  上世纪90年代,Blizzard只有10多个型号的产品,2000年后,滑雪板出现了40多种型号,现在则已经到了900种。

  同时发生变化的是,滑雪板的销售不再以终端客户的购买为主,而是80%的滑雪板都以租赁的形式流通于市场。

  另一方面,一些滑雪板的材料有18种,需要16周的生产时间。因此,Blizzard需要把生产阶段的效率进一步提高,用更短的生产周期去解决库存问题。同时,在管理上,需要参考市场的变化,比如型号增多、用途改变等,以更好地安排自己的生产。

  IBM智能分析解决方案的设计师施尼博(StephanSchnieber)告诉《财经》记者:Blizzard提出的目标也很明确,首先,在生产过程中零故障;其次,在生产过程中最大程度地收集并分配信息;第三,要与现有的IT系统形成网络。IBM是Blizzard智能工厂的方案解决商。

  IBM给Blizzard设计了一套工厂管理系统。首先,在流水线的机器上,安置了一些传感器和执行器;而每个物料托盘的底部,也都装有一个数据卡。这样,当物料通过搬运和加工时,就会以射频技术被系统识别。

  在此基础上,IBM用自己开发的Cognos系统,对生产行为进行记录、储存、分析以及分配。从而实时掌握每道工序上产品的来料追溯、加工状态、加工数目以及产品批次等信息。

  这些识别码在录入的同时,会生成一个短网址,并且能够在企业管理软件(ERP)中进行输入和输出,进而可以实现移动设备端的管理。然后再通过机器上的执行器,对机器的运行进行实际的管控。

  与此同时,在加工单元的监视器上,每隔一个小时,会自动显示一次目标参数与实际情况。

  如果未达到目标,监视器则会发出警报;Cognos系统也会对数据和错误进行分析,并达到实时汇报。IBM设计的统计软件,则可以自动生成生产管理中所需要的各种数据、图表,以帮助决策者把控整个生产过程。

  经过升级,Blizzard的生产周期缩短到8周,库存也减少80%。

  把机器作为底层,并在安装传感器和执行器后搭建一套应用系统以实现信息处理,从而形成了一套网络世界与物理世界的交互系统(CyberPhysicalSystem),最终实现机器与机器之间、机器与人之间的对话。这便构成工业4.0中的智能工厂。

  但亦有评论认为,这只能叫做工业3.5,因为它与第三次工业革命中工业化与信息化的两化融合相比,只是实现了更多的数据互通、柔性制造、人机交互、复杂系统以及信息分析的功能。而这些在汽车、家电、电子的总装厂,以及化工、能源等行业身上,业已初步实现。工业4.0更关键的在于如何做到数据驱动。

  数据驱动的制造业

  通快(Trumpf)是一家做激光加工设备的老牌德国企业。对于它来说,真实世界与网络世界进行交互的技术,早已不是什么新概念。

  通快出售的不仅仅是激光加工设备,更包括使用激光设备所必需的工业软件。它的客户买来设备后,必须对相关工业软件进行编程,方能在自己的制造环节中使用这些设备。

  抽象来看,制造一辆汽车,已超越了对材料本身的物理加工,同时包括了不同加工设备之间几亿条工业软件中的代码完成。

  无论是通快还是西门子,这些装备制造商早已有大半个身子跨入软件行业。

  这些自动化设备的普及,不但加速了德国制造业向东转移,也推动德国本土制造业的管理流程不断向数字化转型。

  制革出身、有着160年历史的科德宝集团(Freudenberg),1995年基于SAP的企业管理软件完成对集团的数字化改造后,其IT部门甚至独立出来,成立了专门的软件方案提供商科德宝宜合信息技术有限公司(FIT)。如今,他们不仅在中国为来华的跨国制造企业提供IT服务,并且在全球建立了11个数据中心。

  在第四次工业革命的语境下,德国的装备制造企业琢磨的是,如何能够把自己卖出去的设备所产生的数据给收集回来,并基于这些数据开发新的商业模式。

  以通快的激光融锡机器人为例,它有2000个产品分布在全球的多个行业。

  假设通快可以把这些机器人相连接,通快便可得知这些机器的工作状态,一方面用以优化自己保养维修的耗材管理;另一方面,可以在被损坏的机器和运行良好的机器之间,进行最优的生产配置。

  不仅如此,通快还可以收集机器使用者的用户体验,并可得知他们的机器究竟是如何被使用的。然后进一步通过分析得知,如何提高机器人的配置,如何把操作中的耗能和损耗减少到最低。因此,通快现在的研发重点在于,如何让机器更好地产生数据,从而了解被加工的工件、机器自身的性状以及工作状态。

  我们的客户是金属加工者,他们希望能够更好地卖出自己的产品,那么,我们就可以把这些数据再加工为增值服务,反过来再帮助他们提升物流和销售水平。通快激光与电器部门主席莱斌格(Dr.IngPeterLeibinger)对记者说:在这个领域,我们还只是刚刚开始。

  当供应链上更多环节加入数字化管理的洪流,机器所产生的工业数据,将远远超过目前消费互联网所产生的数据量。海量的数据不仅能够造就新的算法,帮助人类更加深刻地理解工业本身,还让资源进一步打破智能工厂的边界,在全社会范围进行最优配置。

  因此,德国的制造业巨头西门子与软件业巨头SAP宣布,共同打造工业数据平台。我们要证明,可以用一个第三方管理的商业模式,既可以达到设备的连接,也可以实现数据安全。西门子大型设备部CEO霍克(DirkHoke)对记者说。

  通用电气公司(GE)也在打造自己的工业互联网系统。他们通过在飞机发动机中增加传感器,采集发动机数据,并以此给机队提供更多的实时数据,以便航空公司更好地配置自己的资产。

  在数据的驱动下,工业4.0时代下的制造业正演变成一项由软件技术主导的系统性工程。

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