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最接近工业40的 智能制造是怎样的

TIME:2019-04-24   click:

  从 2011年汉诺威工业博览会上,德国人提出工业 4.0概念,到 2014年中德宣布开展工业 4.0合作,工 业 4.0这把火从欧洲烧到了中国。那么什么是工业 4.0?

  工业 4.0的称法主要相对于前三次工业革命而言:工业 1.0指的是 18世纪开始的第一次工业革命, 实现了机械生产代替手工劳动 ; 第二次工业革命始于 20世纪初,依靠生产线实现批量生产 ; 工业 3.0则为现代人所熟悉,指的是 20世纪 70年代后,依靠电子系统和信息技术实现生产自动化。

  而工业 4.0则指的是通过实现 物联网 系统完成大生产,最大程度实现生产全自动化、个性化、 弹性化、自我优化和提高生产资源效率、降低生产成本的全新生产方式。

  根据《实施建议》描述:在未来智能工厂中,人类、机器和资源能够互相通信。太阳2注册官网智能产品 知道 它们如何被制造出来的细节,也知道它们的用途。它们将主动地对制造流程,回答诸如 我什么时候 被制造的 、 对我进行处理应该使用哪种参数 、 我应该被传送到何处 等问题。

  安贝格工厂创建于 1989年,如今该工厂每年可生产约 1500万件 Simatic 产品,按每年生产 230天 计算,即平均每秒就能生产出一台控制设备。这里的产品合格率高达 99.9988%, 世界上还没有哪家 同类工厂具备如此之低的缺陷率。 安贝格工厂自身生产过程也利用 Simatic 设备进行控制, 生产过程实现了高度 的自动化。 这里的生产设备和计算机可以自 主处理 75%的流程工作,由人力完成的部分,只有生产过程的开头部分,即员工将初始组件(裸电路板放置到生产线上的环节,此后所有的工作均由机器自动控制完成。依靠 Simatic 设备的高度自动化,在 24小时内西门子安贝格工厂就可将面向全球约 6万名用户的 产品做好交付准备。

  工业 4.0意味着网络进入工厂大生产, 是一个崭新的工业制造逻辑和方式。 过去是以中心控制指 挥系统, 每一分钟对机器发出指令, 而现在则由商品所附带的信息告诉机器需要什么样的生产过程, 以制造出符合客户要求的产品。

   在生产之前, 这些产品的使用目的就已预先确定, 包括部件生产所需的全部信息, 都已经 存在 于虚拟现实中,这些部件有自己的 名称 和 地址 ,具备各自的身份信息,它们 知道 什么时候、哪条 生产线或哪个工艺过程需要它们,通过这种方式,这些部件得以协商确定各自在数字化工厂中的运 行路径。 设备和工件之间甚至可以直接交流,从 而自主决定后续的生产步骤,组成一个分布式、太阳2注册官网高效和灵活的系统。

  目前,安贝格工厂的姊妹工厂 西门子工业自动化产品成都生产研发基地 (下称 西门子成都 工厂 已在中国四川成都诞生,目前成都工厂产品的一次通过率 (FPY可达 到 99%以上, 应用了西门子数字化企业平台解决方案的成都工厂与西门子在中国的其他工厂比较, 产 品的交货时间缩短了 50%。 而安贝格工厂目前可实现年产零部件 100万件, 即平均 1秒生产一个产品, 未来的成都工厂将有望冲击这一纪录。

  当低廉的劳动力成本不能再作为 中国制造 在全球市场上的优势标签 , 制造企业对于变革的需 求更为迫切。中国从政府层面上正在全力推进工业 4.0,因为中国有 7000万到 8000万产业就业人员, 还有大量出口,它们都是通过基于未来的互联网和工业融合的智能制造来实现的。

  数据显示, 通过数字化的工厂规划, 可以减少产品上市时间至少 30%;通过提升产品质量 , 可以降 低制造成本 13%。而在新产品上市比例、设备生产效率、产品交付能力及营运利润率等多个方面,数 字化工厂的指标均远远高于传统制造企业。

  然而, 中国制造 2025 与 德国工业 4.0 在现状上也存在很大的差异, 目前德国作为制造业强国, 企业已基本完成由 2.0向 3.0的过渡,正在向 4.0升级,而中国还有大量企业,还处在 2.0的阶段,在 基础材料、基础工艺方面非常欠缺。但这种差异也让双方有了不小的互补空间。简言之,在技术方 面,德国比较领先,而中国存在一定程度的短缺;在市场空间方面,欧洲比较有限,而中国则潜力 巨大。统计显示,德国 45%的研发中心在中小企业,这些企业很大程度上引领了工业 4.0,但缺乏拓展国际市场的经验和能力,往往只服务于宝马等单一大集团。如果引导德国企业和中国企业开展跨 境合作,很多项目在中国将都有百亿级的市场规模。

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