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德國工業4.0的八大計劃

未知 2019-10-13 15:13

  工業4.0的概念想必略有了解的人都能說出個一二三來。德國為什么要提出工業4.0?這個問題經過兩年多的討論,也有不少人已經心知肚明:在追求創新與質量的德國制造業遭遇互聯網時代之時,生產效率、研發速度與生產制造的靈活性成為了其面臨的最大難題。

  換言之,于偏科的德國而言,其弱勢的互聯網技術正在極大地影響著制造業的發展,如果不能在這方面加速趕上,曾經的霸主地位難保。

  因而,在菲尼克斯電氣中國公司副總裁杜品圣博士看來,工業4.0是德國為了保持它在制造領域的領先地位將創新質量和成本速度相融合的新型生產制造方式的一次變革。在這之中,工業自動化技術的變革是實現工業4.0的必要條件,互聯網技術在生產制造模式中的應用是實現工業4.0的充分條件。

  不過,在德國之后相繼提出類似概念的其他國家,其實與德國在做的都是同一件事情:制造業的智能化轉型。只不過,各國的基本國情不同,在這一場轉型之中,所面臨的、需要解決的問題各不相同而已。所以,這一場變革之中,最重要的事情是要怎么做。

  來自機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所的歐陽勁松教授在會議上提到,德國在提出工業4.0概念之后,制定了八個優先行動計劃。歐陽勁松表示,從技術角度來看,德國與中國在這方面是殊途同歸的。八個優先行動計劃如下:

  1)標準化和參考架構;

  2)為工業建立寬帶基礎設施,同時,這套寬帶網絡必須要滿足工控網絡的各項性能指標;

  3)安全和保障。包括物理安全、功能安全、信息安全三個方面。對于信息安全應該理性化認識,否則將會浪費更多成本還達不到信息安全的要求;

  4)管理復雜系統;

  5)工作的組織和設計;

  6)培訓和持續的專業發展;

  7)監管框架;

  8)資源利用效率;

  歐陽教授認為,在這之中,最為重要的事即是列在第一條的標準化。

  為什么這么說?筆者的理解是,工業4.0將會是一場信息管理上的勝利,將3.0時代的僅用于生產制造的自動化控制擴充到了整個企業的全生命周期。

  這個說法可能相對概念,如果要通俗點理解的話,從某種程度上來說,與自動駕駛其實是一個路子。

  俺們都知道,要實現自動駕駛,對于車輛而言,必須要收集到足夠的數據,通過車聯網、云計算、大數據等手段,讓車輛能夠眼觀四路、耳聽八方,然后這些所有的數據都會匯總到中央控制單元去進行分析、處理,根據需求快速響應,做出決策。

  而覆蓋一個企業全生命周期的自動化控制,與此相類。一個制造企業會在一個國家或者多個國家的不同地方建立工廠,這些工廠承擔不同的職能,生產或者裝配某些特定的部件。簡單點說,在工業4。0時代,所有這些工廠的生產制造、質量檢查、實驗驗證、庫存等等一切都會組成一個部件的信息內容,這些內容能夠從管理系統中實時地獲取或者更新,從而能夠根據用戶需求、當前狀態來進行快速響應。

  在這個過程中,一個企業位于不同地方的工廠、工廠的不同部門、生產制造等不同的流程、不同的產品與設備之間,都需要進行信息的溝通。系統能夠識別不同的信息,明確這條信息對應到具體哪個產品,通訊協議、通訊安全與速度等都需要一個共同的標準。

  歐陽勁松在演講時提到他認為最重要的標準之一,是數據字典。數據字典是指電氣設備和系統中所使用的電子/電氣部件和材料的類型及相關特征屬性,目前德國工業4.0的主導者之一國際電工委員會(IEC)制定的標準IEC61360中已包括440個類型和1440個屬性,還在陸續增加中。這所謂的數據字典可以理解為人的身份證,是在網絡中識別部件或者材料的類別與屬性的唯一代碼,因而至關重要。

  當然,除此之外,關于智能制造的物理安全、功能安全、信息安全也需要有統一的技術標準,在智能制造流水線下,如果保證產品的一致性、如何實現信息的溝通、如何對產品進行質量與功能驗證等等,都需要一套通用可行的標準。這些,也正是國內現在所缺乏的。

  小結:

  工欲善其事,必先利其器。工業4.0就是利器的途徑之一,在這個過程中,改變的是生產制造的方式、提升的是生產制造的水平。但是制造的核心依然是產品,一個好的產品、一個符合質量要求的好的產品、能夠自主掌握核心技術的好的產品,才是最基礎的基礎。

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