工业4.0:产品质量为基础 智能化生产要及时_2

作者: admin 分类: 新闻 发布时间: 2019-06-10 14:04

  工业4.0,一个陌生而新鲜的概念,从去年起在德国率先喊出来,随后风靡全球,引起广泛讨论。在这场讨论中,作为中国改革开放和创新的前沿,珠三角的一些企业家在各种场合相聚时,也不免要讲一讲工业4.0。是时兴,是风向,也是大势所趋。

  专访离工业4.0最近的惠州人

  今年6月,作为惠州工业和高新技术的龙头,仲恺高新区特意在德国设立了经济技术交流中心,加强与德国先进制造技术的交流。近日,笔者连线德国科隆,专访了惠州仲恺高新区德国经济技术交流中心负责人李辉博士,请他结合目前业界的讨论和自身的理解,谈一谈究竟什么是工业4.0。

  工业4.0的企业是怎样生产和销售的?

  众所周知,工业3.0即第三次工业革命,是使用电子设备及信息技术开展自动化的制造,重点是实现了生产过程的程序自动化。在工业3.0发展的近60年过程中,工业4.0的各个核心技术也在其中逐步诞生和发展。

  工业4.0就是在这些技术发展成熟到一定程度的基础上,以它们为手段进行全面的技术整合,并提出了智能工厂、智能产品、智能生产的新概念,从而构建全新的智能化生产系统。这个新系统对工业生产乃至生活带来的变化是全方面的,所以称之为工业4.0。

  那么,一个达到工业4.0水平的企业是怎样生产的呢?李辉以汽车生产行业为例来做说明。过去的汽车生产只能严格遵循着设计、测试、定型、大批量生产固定车型的步骤程序。而在工业4.0概念下,未来的智能汽车工厂将可能小型化,并且做到清洁环保,资源利用率非常高,这样的工厂还可能进入城市中心。在生产过程中,各种汽车零部件与各种智能生产设备,将能够通过信息物理系统,实现生产信息的交流互动,从而在工厂内实现生产的智能自组织,能够根据当前状况,灵活地管理生产过程,即实现个性化的同时进行多种车型的小批量生产。

  同时,信息物理系统还链接着产品,即智能汽车,汽车全寿命的各项数据将通过该系统与汽车生产厂商保持信息交流,从而反过来影响汽车的设计生产环节。由于上述全部生产流程都是数字化,因此可在全仿真的虚拟生产环境中对产品设计进行模拟并不断修改,大大缩减时间和样机成本的投入。

  可见,在未来的智能工厂,智能汽车产品通过共同的信息物理系统高效的链接,将大大缩短生产和销售间的距离,使得高精度、高品质、多品种、小批量的智能汽车生产成为可能。

  从建在德国德累斯顿市的大众汽车生产辉腾系列的透明工厂,可以看到一些智能汽车工厂的雏形,未来智能汽车的发展将会让工业4.0的概念更加明显地体现出来。

  德国制造业领袖地位催生工业4.0概念

  李辉认为,制造业技术实力是国家的核心竞争力,是每一个发达国家强劲实力的核心元素之一。德国作为世界最大的工业生产、出口贸易国之一,始终把制造业技术的发展放在国家核心利益的最前列。

  在世界范围内,德国制造业一直与美国、日本共同占据着世界领先的地位,保证了德国制造长久以来的世界竞争力。在欧盟内部,德国与法、英、意、北欧各国在竞争的同时,更注重广泛合作,发挥本国制造业在多个细分领域内的巨大优势,共同建立了多项大型工业项目,如空客公司和欧洲航天等,而这些硬实力则造就了德国在欧盟内的领袖地位。

  工业4.0本质是一次工业技术的革命,是生产力革命。德国是科学技术基础领先世界各国的国家之一,工业4.0的诸多核心技术,如智能机器人、传感器、信息网络技术、软件技术等,德国经过长时间的发展,已经处在世界领先的位置。正是这些各个领域的技术基础积累和不断发展,今天终于共同催生了工业4.0的概念。

  目前,工业4.0尚处于起步发展阶段,德国政府联邦教研部以及联邦经济技术部联手资助作为牵头,西门子公司、博世集团、FESTO公司、SAP公司等众多企业,弗劳恩霍夫科研协会,以及众多大学和科研机构等,都在积极进行研发工作。

  有关工业4.0可以实现的时间,各方说法不一,只有约四分之一德国电气电子及信息技术协会的会员认为会在2020年前有大规模的实施,而工业通讯标准、安全性及人员培训都是较大的问题。专家们相信工业4.0或者说第四次工业革命,会在今后的10到20年实现。

  中国企业当务之急是夯实制造业基础

  2014年10月,中国国务院总理李克强访问德国期间,中德双方发表了中德合作行动纲要,宣布两国将开展工业4.0合作。该领域合作有望成为中德未来产业合作的新方向。借鉴德国版工业4.0计划,也是拟议中的中国制造业顶层设计中国制造2025的既定方略。

  作为推进中德工业4.0合作的具体举措,中德双方此番敲定了负责双方开展该领域合作的牵头部门,决定建立中德工业4.0对话,欢迎两国企业在该领域开展自愿、平等的互利合作,支持两国企业集团及行业协会之间加强交流。

  为此,两国政府将提供更为有利的框架条件和政策支持,并在中德标准化合作委员会框架下着眼工业4.0开展更具系统性和战略性的合作。

  李辉认为,中国经济的可持续发展始终离不开实体经济的支持,应注重基础工业与制造业的发展。因此,中国企业无需过于追捧工业4.0等概念,当务之急仍是夯实制造业的基础,在产品质量、标准上狠下功夫,在条件成熟后逐步加入物联网等技术手段、展开智能化生产。

  李辉总结道,多品种、小批量智能产品的高精度卓越品质生产,是未来像德国一样成功的经济发展趋势。工业4.0的核心是构建信息物理系统、物联网和互联服务,它将产生大量的大数据流,这些大数据能够被搜集和分析用于指导高效高品质生产。基于信息物理系统的工业辅助系统能够支持、帮助和培训智慧工厂的下一代工人。

  什么是工业4.0?

  何谓工业4.0?工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划,是德国为保持制造业领先优势、应对制造业更高效率、更多样、更个性化生产需求而提出的国家战略方向,目前主要是企业行为,未来几十年会在实践中发展、变化。

  工业4.0的主要内涵是在利用云计算、物联网、大数据以及强大的网络与IT基础的条件下,组织起智能工厂。在智能工厂中,人与机器、机器与零部件、零部件与零部件之间通过传感器互联而能自动相互读取信息,进而实现高速、灵活、环保、低成本自动化的生产。

  工业4.0的影响力并不局限在工厂范围内,智能工厂最重要的成果是智能产品。智能产品携带传感器,能记录产品从装配到出厂、使用直至报废的整个生命周期的大量数据,并将数据返还给数据管理者,供其分析、加工后为产品生产商、使用者或其他相关方提供新的咨询与服务,由此产生新的商业模式。这就是工业4.0运行的整体逻辑,而这一逻辑还将带来新的就业结构与人才培养体系。

  实现工业4.0需要四层技术平台:最底层是数字化基础设施,包括高速互联网和传感器网络等;第二层是互联的物理平台,囊括了智能工厂到智能产品的整个生产流程;第三层是软件平台,主要是指对智能产品产生的大数据进行分析加工的软件系统;第四层是服务平台,即搭建起面向用户、连接每个服务模块的技术平台。这四个层面组成新的企业与数字系统,支撑起新的生产与商务模式。

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