在6月4日由中國汽車工程學(xué)會(huì)主辦的“2015數(shù)字化工廠國際研討會(huì)”上,來自汽車業(yè)、工業(yè)自動(dòng)化等范疇的多位專家,就智能化工廠、工業(yè)4.0與汽車行業(yè)、從數(shù)字化工廠到智能制造等多個(gè)議題停止深化研討。
機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研討所所長歐陽勁松教授表示,總體而言,“中國制造2025”與“德國工業(yè)4.0”有著許多類似處。
其共同點(diǎn)是:兩個(gè)戰(zhàn)略都是為了迎接新一輪科技和產(chǎn)業(yè)反動(dòng)的到來,著眼于以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為支持的智能化消費(fèi)。
而不同點(diǎn)在于:兩個(gè)國度的制造業(yè)根底不一樣,德國是制造業(yè)強(qiáng)國,中國是制造業(yè)大國。中國制造占世界制造的20%,但有點(diǎn)“虛胖”。此外,兩個(gè)國度的工業(yè)化開展階段也不一樣,德國曾經(jīng)完成了工業(yè)3.0,處于應(yīng)用電子信息技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)步消費(fèi)自動(dòng)化程度的階段;而中國工業(yè)化開展歷史不長,大局部還沒有自動(dòng)化和數(shù)字化,尚處在工業(yè)2.0,也就是將人類帶入分工明白、大批量消費(fèi)的流水線形式和“電氣時(shí)期”階段,局部到達(dá)3.0程度。因而,中國開展工業(yè)應(yīng)該2.0、3.0和4.0齊頭并進(jìn)。
工業(yè)4.0闡釋德國制造肉體
何為工業(yè)4.0?一種比擬規(guī)范的說法是:以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)反動(dòng)(反動(dòng)性的消費(fèi)辦法)。經(jīng)過信息物理系統(tǒng)CPS完成全生命周期中制造單元間互相獨(dú)立地自動(dòng)交流信息、觸發(fā)起作和完成控制,將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
而國際知名人士UlrichSendler對此的答復(fù)卻包含了以下四個(gè)方面的內(nèi)容:沒有明白的定義;勝利的市場營銷;采用互聯(lián)網(wǎng)概念,契合社會(huì)開展需求;得到政府的鼎力支持。
顯然,一個(gè)微觀,一個(gè)宏觀,前者闡釋其內(nèi)涵,后者則更多闡明其與社會(huì)的交融。
對此,歐陽勁松從政府層面上解釋,德國政府施行工業(yè)4.0,主要緣由是想將信息和通訊技術(shù)集成到傳統(tǒng)的制造業(yè),以維持其全球市場指導(dǎo)位置,并為CPS技術(shù)和產(chǎn)品樹立和培育新的市場,成為智能制造技術(shù)的主要供給商。
而來自菲尼克斯電氣公司的副總裁杜品圣則以為,工業(yè)4.0既不宣傳產(chǎn)品,也不宣傳技術(shù),也沒有宣傳處理的辦法,實(shí)踐上它是德國工業(yè)肉體的興奮劑,它宣傳了一種理念,描畫了將來工業(yè)開展的前景。
從西門子為福特汽車樹立的虛擬數(shù)字化工廠平臺(tái)來看,該工廠對整個(gè)福特工廠消費(fèi)線和消費(fèi)過程停止了虛擬仿真。從其運(yùn)轉(zhuǎn)能夠看出,該數(shù)字化工廠平臺(tái)能夠盡早發(fā)現(xiàn)問題,優(yōu)化工藝流程,同時(shí)可實(shí)時(shí)停止數(shù)據(jù)分享,支持全球工廠的虛擬考證。來自西門子數(shù)字化工廠集團(tuán)西門子工業(yè)軟件的周克虎表示,福特虛擬工廠的業(yè)務(wù)價(jià)值在于:改良消費(fèi)效率,支持全球化消費(fèi),停止規(guī)范化消費(fèi)。
工業(yè)4.0與智能制造的中國應(yīng)用
面對當(dāng)前國內(nèi)經(jīng)濟(jì)增速下滑的場面,如何用互聯(lián)網(wǎng)交融智能化制造的概念來為汽車工業(yè)效勞呢?上海汪青自動(dòng)化科技有限公司總經(jīng)理李小青以為,從某種水平上講,提升企業(yè)競爭力就是國度實(shí)力的表現(xiàn)。在技術(shù)創(chuàng)新方面,美國形式對中國企業(yè)來說是一條困難而漫長并充溢風(fēng)險(xiǎn)的道路。而德國的制造創(chuàng)新形式,恰恰是一種與互聯(lián)網(wǎng)交融的智能化先進(jìn)制造形式,可以進(jìn)步產(chǎn)質(zhì)量量和效率、降低本錢并完成快速反響,是中國企業(yè)能夠承受并相對容易完成的形式。但同時(shí)也請求我們能做且必需做的是,盡快提升企業(yè)競爭力的途徑,完成制造業(yè)和新技術(shù)的交融與開展。
李小青在剖析工業(yè)4.0的優(yōu)勢時(shí)以為,在消費(fèi)才能上,工業(yè)4.0將確保僅一次性消費(fèi)且產(chǎn)量很低時(shí)的獲利才能,確保工藝流程的靈敏性和資源應(yīng)用率。同時(shí),工業(yè)4.0可以在設(shè)計(jì)、配置、排序、規(guī)劃、制造和運(yùn)轉(zhuǎn)等階段中歸入個(gè)性化的、用戶特定的規(guī)范,并可以兼并的修正。經(jīng)過工業(yè)4.0,即便消費(fèi)一次性項(xiàng)目和極小的消費(fèi)量(批量大小可為1)也能夠完成獲利。
工業(yè)4.0的另一個(gè)特性是其靈敏性,特別是網(wǎng)絡(luò),使業(yè)務(wù)流程的不同方面(如質(zhì)量、時(shí)間、任務(wù)、穩(wěn)健性、價(jià)錢和生態(tài)友好)完成動(dòng)態(tài)配置,這有助于對資料和供給鏈的持續(xù)“調(diào)整”。同時(shí),這也意味著工程流程可以變得愈加靈敏,制造流程能夠被改動(dòng),暫時(shí)性短缺(比方供給問題)可以被補(bǔ)償,并且在短時(shí)間內(nèi)完成產(chǎn)量的大幅進(jìn)步。
李小青以某箱體加工為例來闡明工藝優(yōu)化。這個(gè)原工序達(dá)33序,需求17臺(tái)機(jī)床的消費(fèi)線,現(xiàn)工藝只需求2序和2臺(tái)機(jī)床加工,減少了裝夾次數(shù),進(jìn)步了效率和質(zhì)量。勞動(dòng)消費(fèi)率方面,原工藝35人一天加工15個(gè)箱體;現(xiàn)工藝只需2人一天加工30個(gè)箱體,效率大幅提升。原工藝占空中積1890平方米(18×105),新的柔性加工線占空中積為682平方米(31×22),面積儉省60%。在以上各種儉省提效的同時(shí),現(xiàn)工藝中還取消了劃線等傳統(tǒng)工序,淘汰了落后設(shè)備,臥式加工中心配置雙交流旋轉(zhuǎn)工作臺(tái),儉省了上下料時(shí)間,設(shè)備投資僅為原來的30%。
中國具有工業(yè)4.0而不是工業(yè)4.0具有中國
在另一項(xiàng)汽車智能化制造的實(shí)例中,一條基于機(jī)器人的汽車焊接自動(dòng)化消費(fèi)線,其研制的智能高速柔性自動(dòng)化焊裝線,用來滿足白車身消費(fèi)對高綱要、高節(jié)拍、高柔性、自動(dòng)化、智能化焊裝線的消費(fèi)需求,并完成了以下五項(xiàng)根本功用:一是智能切換,完成了關(guān)鍵焊接工位白車身總成車型切換及定位焊接;二是高速保送設(shè)備,完成了工位間準(zhǔn)確高速傳輸;三是質(zhì)量控制,可在線檢測白車身焊接后的幾何精度;四是機(jī)器人焊接,完成了白車身總成的焊接及搬運(yùn);五是消費(fèi)控制系統(tǒng),采用了基于工業(yè)總線技術(shù)的智能控制系統(tǒng)。
參與了上述案例的上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院副院長王皓教授表示,制造工藝與配備智能化的重要意義在于,能夠從以往的依賴經(jīng)歷轉(zhuǎn)變?yōu)榛诳茖W(xué)。比方在制造工藝方面,即從經(jīng)歷積聚、類比設(shè)計(jì)進(jìn)化到數(shù)字模仿和智能規(guī)劃;在質(zhì)量檢測方面,從人工丈量、粗略估量,到準(zhǔn)確丈量和實(shí)時(shí)反應(yīng);在執(zhí)行系統(tǒng)方面,從手動(dòng)操作、依賴經(jīng)歷到智能控制和柔性制造。
再以上海交大參與研制的白車身在線檢測與質(zhì)量診斷控制系統(tǒng)為例,其主要技術(shù)計(jì)劃和系統(tǒng),如激光丈量傳感器、丈量機(jī)器人、丈量系統(tǒng)控制器、數(shù)據(jù)處置與毛病診斷軟件等,均為自主研制。該系統(tǒng)可在汽車車身制造過程中停止激光在線檢測、停止數(shù)據(jù)處置與顯現(xiàn),構(gòu)成了大批量、高節(jié)拍、多車型柔性消費(fèi)條件下的車身制造過程尺寸精度綜合監(jiān)控技術(shù),處理了自主配備在線檢測中的一道重要難題。
到底是選擇德國的工業(yè)4.0,還是中國制造2025?歐陽勁松以為,德國施行工業(yè)4.0本質(zhì)上是為了維持其在工業(yè)范疇全球市場的指導(dǎo)位置,并覬覦中國的市場、人才、資金、資源等要素。而我們本身需求勇氣、聰慧和犧牲,突破管理與行業(yè)壁壘,重新構(gòu)建消費(fèi)要素鏈和價(jià)值鏈,建成產(chǎn)品全生命周期、消費(fèi)過程全生命周期的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)。“中國具有工業(yè)4.0,而不是工業(yè)4.0具有中國!”歐陽勁松堅(jiān)決地表達(dá)了他的觀念。