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智能制造国际型企业 解决方案发展趋势

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发表于 2016-3-1 15:22:34 | 显示全部楼层 |阅读模式


       随着德国工业4.0和中国制造2025的持续发展,智能制造领域跨国企业正在积极依托软硬件产品及系统,加快制造业要素和资源的识别交互与信息集成,针对不同行业提供系统解决方案,推动制造业的信息化、网络化、智能化发展。

  2015年11月16日,美国ArevoLabs公司推出机器人增材制造平台,将6轴机器人与3D打印技术、软件套件和末端执行器件相结合,提供3D打印整体解决方案;罗克韦尔自动化推出的企业制造智能(EMI)软件便于用户无缝访问数据并进行可视化交互与共享。德国倍福(Beckhoff)推出的基于PC的CNC控制系统采用开放集成的软硬件平台,可根据具体要求进行柔性化扩展,并支持互联网、大数据和云服务等功能。

  针对于此,结合当前全球智能制造的发展现状,围绕跨国企业智能制造系统解决方案发展趋势,其加速提升智能制造系统解决方案能力对我中企业也具有重要意义。

  制造业流程智能化改造加速

  目前,智能制造领域跨国企业正在加快制造业流程的智能化改造,以实现协同化生产与可视化管控。

  新一代信息技术与智能化生产设备的集成应用,能够促进企业对传统制造业流程的智能化改造,推动生产管理的协同化、可视化和网络化发展。跨国企业依托软硬件产品及系统,实现人、设备、材料等生产要素和资源的相互识别、实时交互、信息集成,能够大幅提升生产效率,缩短产品周期,节约资源成本。

  施耐德电气推出的Wonder ware Intelligence 2014R2企业制造智能(EMI)软件解决方案能够对生产制造过程中的数据进行实时收集、计算、存储和更新,通过定制的仪表盘对KPI进行可视化监测分析,有效提高生产效率,降低操作成本;罗克韦尔自动化推出的EMI软件Factory Talk Vantage Point可提供引导式工作流来存储信息,有助于用户无缝访问基于Logix的数据并进行可视化交互与共享。

  产品和服务创新能力提升

  智能制造领域跨国企业正在提升其产品和服务模式的创新能力,推动其产品与服务的柔性化集成。

  互联网、大数据等信息技术的应用,能够加速产品迭代创新和服务模式创新步伐,根据用户实际需求提供“产品+服务”的一体化、柔性化、定制化解决方案。产品智能化程度日益提升,为服务智能化提供了前提条件,跨国企业通过互联网、大数据等信息技术的创新应用和用户需求的深度挖掘,能够实现从产品到服务的柔性化集成,为用户提供涵盖产品全生命周期的定制化服务。

  德国倍福自动化(Beckhoff)推出的基于PC的CNC控制系统采用开放集成的软硬件平台,可根据具体要求精确调整,完成所有自动化和CNC任务,其高动态伺服技术、紧凑型伺服端子模块和系统集成安全解决方案增加了产品的可扩展性,可支持大数据、互联网和云服务等功能。

  业务与产业结构得到优化

  促进业务调整与产业结构优化,为智能制造领域跨国企业转型升级提供了发展方向。

  当前,国际竞争日益激烈,产业结构变革步伐逐步加快,企业通过提升智能制造系统解决方案能力,能够加快产品线优化和业务结构转变,为企业转型升级提供发展方向。一方面,跨国企业通过提供智能制造整体解决方案,能够加快实现从生产型制造业向服务型制造业转型升级。另一方面,通过针对不同行业提供智能制造解决方案,有利于企业加快向新兴业务领域布局延伸,为企业开辟新市场、寻求新的增长空间提供突破方向。

  通用电气(GE)将原有的自动化控制业务与阿尔斯通的电力与电网业务整合,设立新的业务平台Automation&Controls,以实现机器、数据和人的互联,为用户提供工业软件、分布式控制系统、流程安全系统和技术支持服务等电力自动化系统解决方案。

  工业领域需求日益提升

  工业领域各环节智能制造需求日益提升,自动化企业将以工业机器人为核心提供系统解决方案。

  随着生产、装配、物流等各环节对智能制造需求的逐渐提升,工业自动化企业将在传感、控制等技术优势的基础上,以工业机器人为载体,针对不同行业提供系统解决方案。工业机器人的应用领域和范围正逐步扩大,从传统的加工、搬运、装配等环节加速向物流管理等方向延伸,工业自动化企业将以工业机器人为核心,结合软硬件配套设施,针对细分行业领域,提供涵盖生产、装配、物流等环节的系统解决方案。

  施耐德电气与沈阳通用机器人以并联机器人、码垛机器人和自动导引车等产品为重点,开拓智能物流装备市场,推动物流行业实现智能化升级;日本欧姆龙公司2亿美元收购美国爱德普公司,通过整合爱德普在智能工业机器人领域的技术和产品优势,为汽车、数字设备、食品饮料加工和包装等行业提供完整的系统解决方案。

  工业软件与硬件融合创新加速

  工业软件平台与硬件设备加速融合创新,软硬一体化解决方案将成为工业物联网重点发展方向。

  新一代信息技术的创新应用,正在加快工业软件、系统平台、模块器件、基础设施等软硬件产品的综合集成步伐,软硬件结合的一体化解决方案将成为工业物联网重点发展方向。工业物联网需要解决实时信息采集、高速网络传输、海量数据处理、智能控制管理等一系列难题,单纯依靠软件或硬件难以解决,需要通过软硬件融合集成的方式,形成综合一体化的工业物联网解决方案。

  通用电气(GE)与日本三井物产在矿山运营方面开展物联网合作,利用工业传感器收集矿山机械和运输车辆的运行数据,通过网络设备和工业软件平台进行大数据分析,实现对机械设备的运行优化和故障预警;美国国家仪器公司(NI)推出的可重配置I/O架构嵌入式平台集成了智能控制器、通信模块、LabVIEW以及分析软件,有利于快速部署工业物联网的高级监测和控制应用。

  工业网络信息安全形势日趋严峻

  工业网络信息安全形势日趋严峻,信息技术企业将通过资源整合为工控系统提供整体解决方案。

  当前,工业控制系统的网络环境正面临严峻威胁,半导体芯片厂商、互联网公司、软件开发与服务提供商等信息技术企业将通过跨界合作与并购,加快安全技术与产品等优势资源的整合,为工业控制系统提供信息安全整体解决方案。目前已有部分智能制造领域跨国企业围绕工业网络系统、智能硬件终端和工业安全软件等方面,积极开展跨界合作研究。

  英特尔将其McAfee安全技术与霍尼韦尔的工业网络安全解决方案相结合,为客户提供包括增强版安全软件、企业安全管理器和新一代防火墙等在内的整体解决方案,以保护其控制系统免受恶意软件侵扰;趋势科技3亿美元收购惠普旗下网络安全业务Tipping Point,通过对双方安全产品和业务的整合,为客户提供跨越终端、网络数据中心和云端的信息安全服务与解决方案。

  对国内智能制造领域企业的建议

  一是加大资本投入,注重软硬件产品协同研发。

  以自身技术优势为基础,围绕信息采集、网络传输、数据处理、控制管理等重点难题开展技术攻关,加大可持续研发资金投入,以工业软件、系统平台、模块器件和基础设施等软硬件产品为突破口,综合运用多种研发平台,提升软硬件一体化协同研发能力,逐步建立市场竞争优势。

  二是开展跨界合作,推动技术和产品资源整合。

  充分发挥工业自动化企业、半导体厂商、软件开发商、互联网公司等各自优势资源,以工业网络系统、智能硬件终端、工业安全软件、网络数据中心和云端安全服务等重点领域为着力点,积极开展资本并购与跨界合作,加强信息安全领域解决方案的资源共享与技术合作,推动行业资源整合。

  三是加强应用集成,实现产品与服务模式创新。

  利用互联网、大数据等信息技术,加快产品迭代创新与服务模式创新,在深度挖掘行业和用户需求的基础上,实现从产品到服务的柔性化集成,为用户提供涵盖产品全生命周期的定制化服务和解决方案,推动企业由生产型制造业向服务型制造业转型升级。

  (本文作者为机械工业信息中心信息化推进处高级咨询师)

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  工业4.0带来的挑战与机遇

  工业4.0来了,有人预计,它能10年内淘汰所有传统产业,将引起社会生活的巨大革命。那么,这一轮浪潮中的中国制造,会有什么样的命运?

  工业4.0是由德国率先提出。金融危机后,几乎所有的发达国家经济都萎靡不振,但德国依靠制造业,不但失业率低且经济增长迅速,这让德国政府意识到制造业是维持德国经济增长不可或缺的“顶梁柱”。于是,2013年4月,德国政府推出《保障德国制造业的未来:关于实施工业4.0战略的建议》。随后,世界各国高度关注并纷纷开始布局,争取制造业话语权:美国在2014年12月推出“工业互联网”战略,将虚拟网络与实体连接,形成更具有效率的生产系统;日本于2015年1月23日推出《机器人新战略》;法国推出“新工业法国”方案;中国也于2015年出台《中国制造2025》十年战略规划。

  众所周知,第一次工业革命(工业1.0)发生在英国,工业1.0是透过蒸汽推动机械化;第二次工业革命(工业2.0)是由电力推动大规模生产;第三次工业革命(工业3.0)是由电子信息技术推动自动化;第四次工业革命(工业4.0)叫做智能化。过去在工业1.0、2.0到3.0的时代,一定要通过原料、机械设备、工厂、运输、销售五大模块,都是固定的环节,缺一不可。而“工业4.0”是应用物联网、智能化等新技术提高制造业水平,将制造业向智能化转型,通过决定生产制造过程等的网络技术,实现实时管理。它“自下而上”的生产模式革命,不但节约创新技术、成本与时间,还拥有培育新市场的潜力与机会。

  工业4.0有一个关键点,就是“原材料(物质)”=“信息”。具体来讲,就是工厂内采购来的原材料,被“贴上”一个标签:这是给A客户生产的XX产品,XX项工艺中的原材料。准确来说,是智能工厂中使用了含有信息的“原材料”,实现了“原材料(物质)”=“信息”,制造业终将成为信息产业的一部分。

  工业4.0的目标是智能制造,延伸智能到具体的工厂,就是智能工厂。在智能工厂,第一个是机器生产机器,或者说自己生产自己。第二个就是无人工厂,或者是黑灯工厂,或百分百全智能工厂,人与智能机器并存。智能工厂是现代工厂发展的新阶段,是在数字化基础上,利用物联网技术和设备监控技术,来加强信息和服务。智能工厂有三大特征:第一个特征是信息基础设施高度互联,包括生产设备、机器人、操作人员、物料和成品;第二是制造过程数据具备实时性,生产数据具有平稳的特点,数据的存储与处理也具有实时性;第三是可以利用存储的数据从事数据挖掘分析,有自学习功能,还可以改善不优化制造工艺过程。智能工厂的发展趋势是从柔性化到敏捷化到智能化再到信息化。

  商业模式对制造业来说至关重要。在工业4.0时代,未来制造业的商业模式就是以解决顾客问题为主。所以说,未来制造企业将不仅仅进行硬件的销售,还通过提供售后服务和其他后续服务,来获取更多的附加价智能化改造加速产业结构得到优化值,这就是软性制造。而带有“信息”功能的系统成为硬件产品新的核心,意味着个性化需求、批量定制制造将成为潮流。制造业的企业家们要在制造过程中尽可能多地增加产品附加价值,拓展更多、更丰富的服务,提出更好、更完善的解决方案,满足消费者的个性化需求,走“软性制造+个性化定制”的道路。如此,我国制造业企业才能跟上全球工业革命步伐,由“中国制造”真正转型为“中国智造”。

  在要素驱动马力不足之下,智能制造已成各地制造业提质增效的“救命稻草”。已召开的地方“两会”中,吉林、辽宁、内蒙古、甘肃、河北、河南、安徽、湖北、湖南、江西、江苏、浙江、福建、广东、重庆、天津、上海均提到智能制造的相关布局。其中,机器人产业、互联网+、新能源汽车产业等高端制造业更是抢手货,成为地方布局制造业的必占高地。


来源:中国工业报


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