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產業事件

科瑞電裝帶你了解“德國工業4.0”和“中國制造2025”

作者: 來源: 日期:2018/11/24 15:00:43 人氣:1443
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工業4.0與其他工業革命有什么區別?? 

       

工業4.0與它們最大的區別在于不再以制造端的生產力需求為起點,而是將用戶端的價值需求作為整個產業鏈的出發點,提供定制化的產品和服務,并實現產業鏈各個環節的協同優化

工業4.0的進步在于利用互聯網激活了傳統工業過程,使工廠設備“能說話、能思考”,同時實現三大功能:較大程度地降低制造業對勞動力的依賴、較大程度滿足用戶個性化需求,將流通成本降到較低。


工業4.0會發展到什么境界?        


1)智能生產:

  1. 機器之間的交流(M2M,machine to machine),語言是一個大問題,就是通訊協議的制定。美國和德國正在爭這個協議的制定權。試想一下,如果某一個系統集成商的總線在世界的制造業覆蓋程度超過一定的比例,它自然而然就會擁有工業4.0全網通訊協議的制定權。

  2. 生產原材料和零部件要獲得發言權。這里面要涉及另一個關鍵的技術叫,RFID(radio frequency identification),無線射頻識別,會存儲產品所需的材料,客戶地址等一系列信息,芯片會給在每一個生產步驟傳輸相應的指令。原來是生產流程決定客戶需求,智能生產是客戶需求決定生產流程。

2)智能制造業的服務化:

  1. 先進制造業已經在朝服務業轉化,西門子在海上風電領域,所有的整機都裝配了狀態監視,類似一臺小型計算機,實時監控主要零部件(齒輪箱,發電機和葉片)的運行狀態,傳輸數據,做數據分析,為后期維護做準備,這種叫預防性維護。國際的主流制造商,都已經意識到這塊服務的重要性,并向這個方向偏移。

  2. 對于生產力的剩余就能馬上計算出來,對于閑置時段的生產能力就可以出售,提高產能。 未來的制造模式將是推翻所有工廠的圍墻,將所有設備變為云生產的模式,出售產能。低產能,高能耗的落后生產線就自動會被淘汰。

3)智能化的跨界:

亚洲第一成年网站视频_汽車上都會安裝大量的傳感器,會收集司機的開車行為的數據,并進行分析,并將這些數據賣給保險企業,給每個人制定保險方案,當然這些數據對銀行和信用卡企業也很有用。 汽車工業是可以跨界的。

4)智能化的生態:

亚洲第一成年网站视频_圍繞智能事業的一群人。智能的本質是模式識別。4.0的搜索是模式識別,海量信息進行加工,提取有用知識。互聯網和消費領域完全打通,消費,生產娛樂的全局覆蓋。


工業4.0有現實的案例嗎?     

   

西門子工業自動化產品成都生產及研發基地(SEWC),是于2013年上半年在中國成都投產使用的。這個工廠主要生產“Simatic IPC 3000 SMART”可編程控制器。這是西門子在華建立的第一家工業4.0概念的數字化工廠,按照現在這個工廠的水平應該算是3.5-3.6之間,真正達到4.0需要5-10年的時間。

西門子所搭建的工業4.0框架

第一層:現場層面:電機,發電機,齒輪箱, 也可以包括變頻器這部分主要是現場生產過程的驅動部分,雖說生產流程也許執行操作的已經不再是人工了,而轉給機器人或者電子手臂,但驅動部分仍然必不可少。

亚洲第一成年网站视频_第二層: PLC(可編程邏輯控制器),DCS(distributed control system) ,低壓控制。這部分就是所謂的自動化控制部分

亚洲第一成年网站视频_第三層:網絡部分:就是工業現場總線,profibus, profinet…

第四層:低層次的就是SAP(產業管理解決方案),這個是工廠的管理系統,高層次的就是 P L M (產品生命周期管理 )系統等子系統組成的智能生產體系。 利用產品生命周期管理軟件(PLM)和自動化軟件技術,可以大大提高產業的生產力和競爭力。一個新產品的上市時間可以因此減少50%。利用PLM軟件,可以優化產品生命周期,將不用制造樣機,而直接將新研發出來的產品以3D展示,并測試運行參數,也可以隨時修改產品的材料,工藝等一系列技術指標,大大節省時間及人工成本,也就是說,利用同樣的資源與能源成本可以生產出更加優質的產品。


工業4.0該如何解決需求變化問題?   

    

以消費者為中心的定制化生產通過協作來完成工業4.0的搭建,消費者和制造者協作(智慧互聯)、工廠與工廠協作(智慧生產)、人與機器協作(智慧工廠)來完成。這樣智慧互聯和智慧生產就能達到隨需而至,智慧生產和智慧工廠就能達到隨需而制


工業4.0”有什么主題?     

   

工業4.0”有三大主題:

一是“智能工廠”亚洲第一成年网站视频_,重點研究智能化生產系統及過程,以及網絡化分布式生產設施的實現;

二是“智能生產”,主要涉及整個產業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等。該計劃將特別注重吸引中小產業參與,力圖使中小產業成為新一代智能化生產技術的使用者和受益者,同時也成為先進工業生產技術的創造者和供應者;

三是“智能物流”,主要通過互聯網、物聯網、物流網,整合物流資源,充分發揮現有物流資源供應方的效率,而需求方,則能夠快速獲得服務匹配,得到物流支持。


為什么必須升級到工業4.0?    

    

原因是:消費者需求+互聯網崛起+競爭加劇。

亚洲第一成年网站视频_消費者需求:1、大量個性定制化 2、快速上市 3、物美價廉

互聯網崛起:1、智能移動設備隨時下單2、電子商務成規模3、消費者評價4、社媒興起

競爭加劇:1、全球化產能過剩

綜合上述原因對工廠的要求凸顯為3點:1、交期短(顧客的耐心極其有限)2、高換線(需求快速更迭)3、供應鏈高彈性。


工業4.0的解決方案包含什么?        


包括軟件硬件。

軟件有工業物聯網、工業網絡安全、工業大數據、云計算平臺、MES系統、虛擬現實、人工智能、知識事業自動化等;

硬件是工業機器人(包括高端零部件)、傳感器、RFID、3D打印、機器視覺、智能物流(AGV)、 PLC、數據采集器、工業交換機等。


什么是“中國制造2025”?      

  

亚洲第一成年网站视频_德國地區提出的“工業4.0”概念,旨在將德國的工業化水平提高到一個新的階段。中國也在效仿德國模式,提出了“中國制造2025”的國家戰略,旨在推動國內傳統產業技術改造,化解過剩產能,促進工業化和信息化深度融合, 使國內的產業生產逐步滿足市場的客制化需求。

從目標上來看,德國期望借助“工業4.0”繼續領跑全球制造業,保持德國制造業的全球競爭力,抗衡美國互聯網巨頭對制造業的吞并。而在2015年3月的全國“兩會”期間,工業和信息化部部長苗圩首次公開披露了《中國制造2025》的制定情況,表示中國大約需要用三個十年左右的時間,完成從制造業大國向制造業強國的轉變,并提出了“三步走”的戰略。《中國制造2025》是戰略的第一步:第一個十年期行動綱領,它是一個路線圖,有具體的時間表——通過實施《中國制造2025》規劃,用十年的努力,讓中國制造業進入全球制造業的第二方陣。


“中國制造2025“”的核心目標是什么?  

      

核心目標定義為智能制造,由智能制造再延伸到具體的工廠而言,就是智能工廠。智能制造、智能工廠是工業4.0的兩大目標。

一 智能制造:包括產品、裝備、生產方式、服務和管理智能化

  1. 亚洲第一成年网站视频_產業在規模化、標準化、自動化基礎上,同時具有柔性化、定制化、可視化、低碳化的新特性;

  2. 商業模式由消費者需求決定產品生產

二 智能工廠:

  1. 信息基礎設施高度互聯,包括生產設備、機器人、操作人員、物料和成品;

  2. 制造過程具備實時性,生產數據具有平穩的節拍和到達流,及時進行數據傳輸和對接;

  3. 亚洲第一成年网站视频_利用存儲的數據從事數據挖掘,有自學功能,可以改善和優化制造工藝流程。



“德國工業4.0”和“中國制造2025”有什么區別?   

    

“智能制造”四字,是“中國制造2025”和“德國工業4.0”二者的共同點所在,然而兩者“智能制造”的實質卻完全不同。當前中國制造業總體仍處于電氣自動化和數字化并存的階段,大部分產業尚未完全實現數字化,而德國已經基本完成數字化,正邁向智能化,因此中國推行智能制造不可能一步到位,必須走電氣自動化“補課”、數字化普及、智能化示范的“并聯式”發展道路。目前中國要做的是將“兩化融合”(信息化和工業化),采用“四新技術“,”主攻制造業的數字化、網絡化和智能化。顯然我們還在“工業2.0“和工業3.0”之間,未來的路還很長。



工業4.0的機會和挑戰是什么?      

  

工業4.0的機遇在于不斷提升生產力和靈活性、較短的上市時間、更高的服務質量、更好的能源、更加有效的資源利用以及質量的提升。

亚洲第一成年网站视频_這是一個美好的未來,我國已經開始了4.0的腳步,但是我們的道路卻注定更加艱辛。

1)工業標準亚洲第一成年网站视频_,我國的各行各業到目前都還存在著萬國博覽會的局面。能引進的我們都引進了,但是卻沒有制訂良好的工業標準。但是工業標準的制定需要在實踐中不斷積累經驗,尤其是失敗的經驗才能獲得一個可靠的標準。這就成了一個兩難的局面,這意味著我們的4.0要么還是大規模引進,要么就要繳昂貴的學費。

2)產品質量,一個龐大的系統中任何一個環節的失誤都有可能引發大規模的故障。但整體的故障率卻是由質量最差的環節所決定的。高質量的產品由于內部的經濟水平欠佳和外部的競爭壓力并沒有能大量使用。

3)信息技術的安全性亚洲第一成年网站视频_,在“工業4.0”中,生產性信息技術、銷售物流、零部件產業、商業信息技術等領域都將聯系到一起,同時網絡犯罪和網絡間諜越來越專業化。信息技術系統將遇到許多新的挑戰,病毒將可能攻擊生產設備,不夠安全的機器有可能被遠程操控,給現實世界帶來巨大損失。

4)勞動力富余,德國的工業4.0是為了緩解勞動力的匱乏,而我國的勞動力是富余的。真的讓機器做了一切,工業化從勞動力密集轉為技術密集型,就業問題將更加嚴重。

但是有問題不代表就要放棄,大規模的投入并不惜付出代價只有擁有強有力領導集團的大國才能實現,這便是我們最有利的優勢。


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