工业4.0可视化仿真工厂探营:中国企业离智能制

2018-07-20 08:48| 发布者: | 查看: |

  工业4.0可视化仿真工厂探营: 中国企业离智能制造有多远?

  导读

  团体来看,中国制造业现在底子方面还不敷强。特殊是传统的底子质料、底子技能、底子工艺和技能平台。而智能制造又要求和信息技能联合,像传感器、工业软件、工业互联网和工业大数据等新题目或是将来发展的瓶颈。

  7月中旬的成都,酷热多雨,间隔市中央西北边22公里的西门子工业主动化产物生产及研发基地(SEWC),工厂外围一片沉寂。

  纵然在车间里,也只听得见呆板转动的薄弱声响。几位工人不时触摸工作台前的电脑表现屏,操纵工作台上的按钮。

  与此同时,在工人们脚下、地下一层的物料间里,携带条形码的物料,整洁地趴在主动化流水线上。它们沿着地下传输体系,在四个上下提拔装置的资助下,升入车间。再颠末立体中转库等装备,在组装生产线上被装配和包装,末了由物流小车运向堆栈。

  这座约450名工人的工厂,生产面积不到尺度足球场的一半。每年生产的SIMATIC工业主动化产物凌驾250万件,供应中国及环球的汽车、制药、电力等工业行业及底子办法建立。在这里大概每10秒就有一件产物诞生,而一百万件如许的产物中,有瑕疵的不到10件。

  SEWC是西门子首家可视化仿真工厂——安贝格电子制造工厂(EWA)的姊妹工厂,也是西门子在德国之外创建的首家数字化企业。两座数字化工厂的背后,是西门子实践德国当局工业4.0战略所订定的数字化工厂团体办理方案。

  为了应对环球制造业厘革海潮,促进本国制造业的转型升级,德国当局于2013年提出了工业4.0的国家战略。中国则于2015年发布了《中国制造2025》举措纲领。

  假如将西门子作为标杆,中国企业显然差距不小。“与西门子等顶尖的天下工业4.0企业相比,中国制造业特殊是中国家电行业还存在着很大差距。”四川长虹企划部部长刘海中说,“中国制造业有的尚处在工业2.0阶段,部门到达3.0程度。既必要策划工业4.0,还要补充底子不敷,尽快镌汰落伍、过剩的产能,实现超过式发展。”

  一座工厂的无缝数据互联

  完成工业主动化后,工业企业面对着满意消耗者个性化需求、新技能渗出带来的模式创新等转型题目。

  对西门子来说,这一系列的困难反映到现实,就是制造业企业该怎样收缩产物的上市时间,进步机动性、生产服从和产物质量。

  大概可以从西门子自2007年起收购的近50家企业中,窥得这个169岁的老牌工业企业的野心。自从买下生产软件产物Teamcenter的公司NX(UG)S后,西门子一发不可摒挡,看上的企业大多以软件公司为主。同时,西门子不停扩大软件业务组合,终极提出“数字化工厂”概念。

  据西门子股份公司数字化工厂团体首席实行官Jan Mrosik先容,数字化方案就是通过涵盖从产物计划、生产规划、制造工程、生产实行到服务的整个代价链的数字化转型,提供全生命周期的无缝工作流。借助同一的数据库等软硬件装备,优化工程组态全部方面的工作,确保产物高效地投放到市场。

  为此,西门子推出了全面的数字化产物组合,将硬件、软件、工业技能专长和数据联合在一起,推动实际天下与假造天下的融合。

  2016年汉诺威工业展览会上,西门子推出了工业云Mind Sphere。作为工业数据开放平台,各种可视化仿真工厂可以通过数据网关,将关键装备以致整个工厂的数据毗连至Mind Sphere,从而监测其装备群,做到防备性维护、能源数据管理、工厂资源优化等。

  在中国,西门子创建数字化工厂SEWC来实践上述办理方案。这座工厂实现了从管理、产物研发、生产直至物流配送全过程的数字化。在数字化工厂“数据链条”的出发点——研发过程,研发工程师们使用西门子PLM(产物全生命周期管理软件)的产物开辟办理方案NX软件,举行新产物的模仿计划和组装。

  研发出的每一件新产物都拥有专属于本身的数据信息。这些数据信息在研发、生产、物流的各个环节中被不停丰富,及时生存在同一个数据中央Teamcenter中,供质量、采购、生产和物流等各个部分共享。天天,装备主动记载1000多万条产物信息,方便工人精准快速地找出产物瑕疵的由来。

  生产过程所必要的物料自身携带条形码,通过与堆栈管理软件的“数据对话”,经过“主动交通”的物料运送环节,运送到高货架立体堆栈大概物料中心库。装配生产线员工轻触工作台上的电脑表现屏,所需物料就会进入物料间。

  物料从物料间升入车间后,工人按照电脑表现屏上的电子使命单,开始装配、包装等工作。使命完成后,他只需按下工作台上的按钮,流水线上的传感器就会扫描产物的条码信息,记载它在这个工位的数据。MES(制造实行体系)将以该数据作为判定底子,向控制体系下达指令,指挥物流小车将产物送去下一个目标地。

  工厂接纳柔性生产,同一条生产线上天天要产出4000多片产物,最多可以或许同时生产4种差别产物,并为未来的产能调解做出公道规划。

  整座工厂的运行,都是基于这些数据底子,ERP(企业资源规划)、PLM(产物全生命周期管理)、MES(制造实行体系)、控制体系及供应链管理,全部实现了无缝的信息互联,工厂数据还能与德国生产基地以及美国的研发中央举行数据互联。

  中国制造业标杆处于3.0阶段

  与从制造端走向信息端的德国工业4.0差别,在机器工业信息研究院副院长石勇看来,“中国制造2025”混淆了德国和美国工业互联网的理念,一些领先型企业在举行探索,互联网企业和制造业企业增强互助,推进两化融合。

  据石勇先容,上汽和阿里巴巴签订“互联网汽车”战略互助协议,增强信息化技能应用和导入;华为在2016年和库卡签署战略互助协议,共同为中国工业市场开展智能制造方案;青岛红领通过探索积极,成为服装生产范畴智能制造的标杆,这些都是互联网和制造业融合的范例。

  但团体来看,中国制造业现在底子方面还不敷强。特殊是传统的底子质料、底子技能、底子工艺和技能平台。而智能制造又要求和信息技能联合,像传感器、工业软件、工业互联网和工业大数据等新题目或是将来发展的瓶颈。

  电气化遍及、主动化推广、智能化树模,这是机器工业信息研究院战略与规划研究所副所长张燕对我国制造业的团体评价。两个指标数据可以或许直观显现:工业呆板人利用密度与装备数控化率。

  天下呆板人协会的统计数据表现,2014年中国大陆地域的工业呆板人利用密度仅为36台/万人,不到韩国的1/13、日本和德国的1/9、美国的1/5,而且仅为天下均匀程度的54.5%。从机床的数控化率来看,中国生产的机床,数控化率仅为25%,而日本2012年的机床数控化率已到达88%。中国现在的程度仅相称于日本20世纪80年代末期的程度。

  “国内没有什么公司可以拿出来作为标杆。”亚洲制造业协会、国际呆板人及智能装备财产同盟首席实行官罗军以为,即便备受推许的海尔团体,照旧传统财产,离工业4.0的要求很远,跟西门子比差距非常大。“我们过分关注生产环节,研发范畴落伍,没有真正引领环球行业发展的企业。”

  企业也有“自知之明”。客岁9月,工信部公布了2015年智能制造试点树模项目名单,入围项目共46个,涉及38个行业、21个地域。四川长虹电器股份有限公司申报的树模项目位列此中。

  长虹方面也以为,自身与西门子等顶尖的天下工业4.0企业相比仍有很大差距。“德国更专注于创新工业科技产物的科研和开辟,以及对复杂工业过程的管理。在装备和车间制造工业方面底子很好,在天下信息技能范畴的本领程度很高,在嵌入式体系和主动化工程方面也有非常专业的技能。” 四川长虹企划部部长刘海中说。

  这些榜上著名的企业,在赛迪研究院装备工业研究所所长左世全看来,还处于数字化的发展阶段,也就是德国所称的工业3.0,它们还在买通纵向集成的题目。此中,少少数企业正攻关网络协同制造的困难。工信部已公布的2015年和2016年的智能制造树模试点项目共109个,只有中国商用飞机有限责任公司申报的C919飞机网络协同制造试点树模、泉州海天质料科技股份有限公司申报的纺织服装网络协同制造试点树模两个项目。

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