在6月4日由中国汽车工程学会主办的“2015数字化工厂国际研讨会”上,来自汽车业、工业自动化等范畴的多位专家,就智能化工厂、工业4.0与汽车行业、从数字化工厂到智能制造等多个议题停止深化研讨。
机械工业仪器仪表综合技术经济研讨所所长欧阳劲松教授表示,总体而言,“中国制造2025”与“德国工业4.0”有着许多类似处。
其共同点是:两个战略都是为了迎接新一轮科技和产业反动的到来,着眼于以数字化和网络化为支持的智能化消费。
而不同点在于:两个国度的制造业根底不一样,德国是制造业强国,中国是制造业大国。中国制造占世界制造的20%,但有点“虚胖”。此外,两个国度的工业化开展阶段也不一样,德国曾经完成了工业3.0,处于应用电子信息技术进一步进步消费自动化程度的阶段;而中国工业化开展历史不长,大局部还没有自动化和数字化,尚处在工业2.0,也就是将人类带入分工明白、大批量消费的流水线形式和“电气时期”阶段,局部到达3.0程度。因而,中国开展工业应该2.0、3.0和4.0齐头并进。
工业4.0阐释德国制造肉体
何为工业4.0?一种比拟规范的说法是:以智能制造为主导的第四次工业反动(反动性的消费办法)。经过信息物理系统CPS完成全生命周期中制造单元间互相独立地自动交流信息、触发起作和完成控制,将制造业向智能化转型。
而国际知名人士UlrichSendler对此的答复却包含了以下四个方面的内容:没有明白的定义;胜利的市场营销;采用互联网概念,契合社会开展需求;得到政府的鼎力支持。
显然,一个微观,一个宏观,前者阐释其内涵,后者则更多阐明其与社会的交融。
对此,欧阳劲松从政府层面上解释,德国政府施行工业4.0,主要缘由是想将信息和通讯技术集成到传统的制造业,以维持其全球市场指导位置,并为CPS技术和产品树立和培育新的市场,成为智能制造技术的主要供给商。
而来自菲尼克斯电气公司的副总裁杜品圣则以为,工业4.0既不宣传产品,也不宣传技术,也没有宣传处理的办法,实践上它是德国工业肉体的兴奋剂,它宣传了一种理念,描画了将来工业开展的前景。
从西门子为福特汽车树立的虚拟数字化工厂平台来看,该工厂对整个福特工厂消费线和消费过程停止了虚拟仿真。从其运转能够看出,该数字化工厂平台能够尽早发现问题,优化工艺流程,同时可实时停止数据分享,支持全球工厂的虚拟考证。来自西门子数字化工厂集团西门子工业软件的周克虎表示,福特虚拟工厂的业务价值在于:改良消费效率,支持全球化消费,停止规范化消费。
工业4.0与智能制造的中国应用
面对当前国内经济增速下滑的场面,如何用互联网交融智能化制造的概念来为汽车工业效劳呢?上海汪青自动化科技有限公司总经理李小青以为,从某种水平上讲,提升企业竞争力就是国度实力的表现。在技术创新方面,美国形式对中国企业来说是一条困难而漫长并充溢风险的道路。而德国的制造创新形式,恰恰是一种与互联网交融的智能化先进制造形式,可以进步产质量量和效率、降低本钱并完成快速反响,是中国企业能够承受并相对容易完成的形式。但同时也请求我们能做且必需做的是,尽快提升企业竞争力的途径,完成制造业和新技术的交融与开展。
李小青在剖析工业4.0的优势时以为,在消费才能上,工业4.0将确保仅一次性消费且产量很低时的获利才能,确保工艺流程的灵敏性和资源应用率。同时,工业4.0可以在设计、配置、排序、规划、制造和运转等阶段中归入个性化的、用户特定的规范,并可以兼并的修正。经过工业4.0,即便消费一次性项目和极小的消费量(批量大小可为1)也能够完成获利。
工业4.0的另一个特性是其灵敏性,特别是网络,使业务流程的不同方面(如质量、时间、任务、稳健性、价钱和生态友好)完成动态配置,这有助于对资料和供给链的持续“调整”。同时,这也意味着工程流程可以变得愈加灵敏,制造流程能够被改动,暂时性短缺(比方供给问题)可以被补偿,并且在短时间内完成产量的大幅进步。
李小青以某箱体加工为例来阐明工艺优化。这个原工序达33序,需求17台机床的消费线,现工艺只需求2序和2台机床加工,减少了装夹次数,进步了效率和质量。劳动消费率方面,原工艺35人一天加工15个箱体;现工艺只需2人一天加工30个箱体,效率大幅提升。原工艺占空中积1890平方米(18×105),新的柔性加工线占空中积为682平方米(31×22),面积俭省60%。在以上各种俭省提效的同时,现工艺中还取消了划线等传统工序,淘汰了落后设备,卧式加工中心配置双交流旋转工作台,俭省了上下料时间,设备投资仅为原来的30%。
中国具有工业4.0而不是工业4.0具有中国
在另一项汽车智能化制造的实例中,一条基于机器人的汽车焊接自动化消费线,其研制的智能高速柔性自动化焊装线,用来满足白车身消费对高纲要、高节拍、高柔性、自动化、智能化焊装线的消费需求,并完成了以下五项根本功用:一是智能切换,完成了关键焊接工位白车身总成车型切换及定位焊接;二是高速保送设备,完成了工位间准确高速传输;三是质量控制,可在线检测白车身焊接后的几何精度;四是机器人焊接,完成了白车身总成的焊接及搬运;五是消费控制系统,采用了基于工业总线技术的智能控制系统。
参与了上述案例的上海交通大学机械与动力工程学院副院长王皓教授表示,制造工艺与配备智能化的重要意义在于,能够从以往的依赖经历转变为基于科学。比方在制造工艺方面,即从经历积聚、类比设计进化到数字模仿和智能规划;在质量检测方面,从人工丈量、粗略估量,到准确丈量和实时反应;在执行系统方面,从手动操作、依赖经历到智能控制和柔性制造。
再以上海交大参与研制的白车身在线检测与质量诊断控制系统为例,其主要技术计划和系统,如激光丈量传感器、丈量机器人、丈量系统控制器、数据处置与毛病诊断软件等,均为自主研制。该系统可在汽车车身制造过程中停止激光在线检测、停止数据处置与显现,构成了大批量、高节拍、多车型柔性消费条件下的车身制造过程尺寸精度综合监控技术,处理了自主配备在线检测中的一道重要难题。
到底是选择德国的工业4.0,还是中国制造2025?欧阳劲松以为,德国施行工业4.0本质上是为了维持其在工业范畴全球市场的指导位置,并觊觎中国的市场、人才、资金、资源等要素。而我们本身需求勇气、聪慧和牺牲,突破管理与行业壁垒,重新构建消费要素链和价值链,建成产品全生命周期、消费过程全生命周期的统一数据平台。“中国具有工业4.0,而不是工业4.0具有中国!”欧阳劲松坚决地表达了他的观念。
