在6月4日由中國汽車工程學會主辦的“2015數字化工廠國際研討會”上,來自汽車業(yè)、工業(yè)自動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)、從數字化工廠到智能制造等多個議題停止深化研討。
機械工業(yè)儀器儀表綜合技術經濟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。
其共同點是:兩個戰(zhàn)略都是為了迎接新一輪科技和產業(yè)反動的到來,著眼于以數字化和網絡化為支持的智能化消費。
而不同點在于:兩個國度的制造業(yè)根底不一樣,德國是制造業(yè)強國,中國是制造業(yè)大國。中國制造占世界制造的20%,但有點“虛胖”。此外,兩個國度的工業(yè)化開展階段也不一樣,德國曾經完成了工業(yè)3.0,處于應用電子信息技術進一步進步消費自動化程度的階段;而中國工業(yè)化開展歷史不長,大局部還沒有自動化和數字化,尚處在工業(yè)2.0,也就是將人類帶入分工明白、大批量消費的流水線形式和“電氣時期”階段,局部到達3.0程度。因而,中國開展工業(yè)應該2.0、3.0和4.0齊頭并進。
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:以智能制造為主導的第四次工業(yè)反動(反動性的消費辦法)。經過信息物理系統(tǒng)CPS完成全生命周期中制造單元間互相獨立地自動交流信息、觸發(fā)起作和完成控制,將制造業(yè)向智能化轉型。
而國際知名人士UlrichSendler對此的答復卻包含了以下四個方面的內容:沒有明白的定義;勝利的市場營銷;采用互聯網概念,契合社會開展需求;得到政府的鼎力支持。
顯然,一個微觀,一個宏觀,前者闡釋其內涵,后者則更多闡明其與社會的交融。
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集成到傳統(tǒng)的制造業(yè),以維持其全球市場指導位置,并為CPS技術和產品樹立和培育新的市場,成為智能制造技術的主要供給商。
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既不宣傳產品,也不宣傳技術,也沒有宣傳處理的辦法,實踐上它是德國工業(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字化工廠平臺來看,該工廠對整個福特工廠消費線和消費過程停止了虛擬仿真。從其運轉能夠看出,該數字化工廠平臺能夠盡早發(fā)現問題,優(yōu)化工藝流程,同時可實時停止數據分享,支持全球工廠的虛擬考證。來自西門子數字化工廠集團西門子工業(yè)軟件的周克虎表示,福特虛擬工廠的業(yè)務價值在于:改良消費效率,支持全球化消費,停止規(guī)范化消費。
工業(yè)4.0與智能制造的中國應用
面對當前國內經濟增速下滑的場面,如何用互聯網交融智能化制造的概念來為汽車工業(yè)效勞呢?上海汪青自動化科技有限公司總經理李小青以為,從某種水平上講,提升企業(yè)競爭力就是國度實力的表現。在技術創(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險的道路。而德國的制造創(chuàng)新形式,恰恰是一種與互聯網交融的智能化先進制造形式,可以進步產質量量和效率、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)和新技術的交融與開展。
李小青在剖析工業(yè)4.0的優(yōu)勢時以為,在消費才能上,工業(yè)4.0將確保僅一次性消費且產量很低時的獲利才能,確保工藝流程的靈敏性和資源應用率。同時,工業(yè)4.0可以在設計、配置、排序、規(guī)劃、制造和運轉等階段中歸入個性化的、用戶特定的規(guī)范,并可以兼并的修正。經過工業(yè)4.0,即便消費一次性項目和極小的消費量(批量大小可為1)也能夠完成獲利。
工業(yè)4.0的另一個特性是其靈敏性,特別是網絡,使業(yè)務流程的不同方面(如質量、時間、任務、穩(wěn)健性、價錢和生態(tài)友好)完成動態(tài)配置,這有助于對資料和供給鏈的持續(xù)“調整”。同時,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,暫時性短缺(比方供給問題)可以被補償,并且在短時間內完成產量的大幅進步。
李小青以某箱體加工為例來闡明工藝優(yōu)化。這個原工序達33序,需求17臺機床的消費線,現工藝只需求2序和2臺機床加工,減少了裝夾次數,進步了效率和質量。勞動消費率方面,原工藝35人一天加工15個箱體;現工藝只需2人一天加工30個箱體,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,現工藝中還取消了劃線等傳統(tǒng)工序,淘汰了落后設備,臥式加工中心配置雙交流旋轉工作臺,儉省了上下料時間,設備投資僅為原來的30%。
中國具有工業(yè)4.0而不是工業(yè)4.0具有中國
在另一項汽車智能化制造的實例中,一條基于機器人的汽車焊接自動化消費線,其研制的智能高速柔性自動化焊裝線,用來滿足白車身消費對高綱要、高節(jié)拍、高柔性、自動化、智能化焊裝線的消費需求,并完成了以下五項根本功用:一是智能切換,完成了關鍵焊接工位白車身總成車型切換及定位焊接;二是高速保送設備,完成了工位間準確高速傳輸;三是質量控制,可在線檢測白車身焊接后的幾何精度;四是機器人焊接,完成了白車身總成的焊接及搬運;五是消費控制系統(tǒng),采用了基于工業(yè)總線技術的智能控制系統(tǒng)。
參與了上述案例的上海交通大學機械與動力工程學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歷轉變?yōu)榛诳茖W。比方在制造工藝方面,即從經歷積聚、類比設計進化到數字模仿和智能規(guī)劃;在質量檢測方面,從人工丈量、粗略估量,到準確丈量和實時反應;在執(zhí)行系統(tǒng)方面,從手動操作、依賴經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量診斷控制系統(tǒng)為例,其主要技術計劃和系統(tǒng),如激光丈量傳感器、丈量機器人、丈量系統(tǒng)控制器、數據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、停止數據處置與顯現,構成了大批量、高節(jié)拍、多車型柔性消費條件下的車身制造過程尺寸精度綜合監(jiān)控技術,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本質上是為了維持其在工業(yè)范疇全球市場的指導位置,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,重新構建消費要素鏈和價值鏈,建成產品全生命周期、消費過程全生命周期的統(tǒng)一數據平臺。“中國具有工業(yè)4.0,而不是工業(yè)4.0具有中國!”歐陽勁松堅決地表達了他的觀念。
