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专家分享 | 通向工业4.0的现实路径
2016-11-09    来源:    发布者:秘书处
2016年11月5日,正值第18届中国国际工业博览会在上海召开,在同济大学举办了第二届智能制造与工业4.0国际峰会,这是自去年在上海嘉定区召开首届国际峰会的延续。来自国际工业创新、工信部、嘉定区政府及制造业企业高管齐聚同济大学嘉定校区,以智能制造和工业4.0背景下的转型升级话题进行研讨。以下是各位专家和嘉宾的分享。
 
在主旨报告单元,工业和信息化部信息化与软件服务业司秦雷副处长发表了主题为 “深化制造业与互联网融合发展,加快制造强国建设”的演讲,向大会介绍国家政策及工信部在智能制造领域的下一步重点工作。秦副处长指出,中国制造2025年提出的要加快推动新一代信息技术与制造技术的融合发展,把智能制造作为两化融合的主攻方向,推进生产过程智能化,培育新型生产方式。所以智能制造正成为产业发展和变革的重要方向。制造业与互联网融合是现阶段两化融合的主要内容。同时也是制造业与融合发展也是实现制造强国的路径。
关于未来推进制造业转型升级,这两个28号文对我们中国制造强国的战略部署(编者注:2015年5月8号国务院印发了一个中国制造2025,是58号文;2016年5月13号印发了一个关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见,也是58号文)。今年的制造意见总体定位是把中国制造2025、互联网+和双创紧密结合起来,通过优化产业结构,有效的改善供给,释放新的发展动能,同时催生一场“新工业革命”,文件的主要简单五是概括为“一二三三三七”,即围绕一条主线,打造两个平台,培育三种模式,增强三个能力,落实七个措施。
 
 
德国工程院院士、卡斯鲁厄理工学院生产工程研究所所长Prof. Juergen Fleischer教授分享“实施工业4.0的有效工具”,他的演讲充分体现了德国研究的严谨,从产品(Development of new products)和制造过程Manufacturing (Development of production)两个层面,并举例说明有哪些切实可行的工具可以充分使用,并由此产生效益。

德国工程院院士、卡斯鲁厄理工学院信息技术管理研究所所长Prof. Jivka Ovtcharova教授演讲题为“工业数字化成为日常业务:适应企业未来需要的现今可行之术”,指出,数字化已侵入到工业运作的所有日程业务,企业家及各方如何适应这种变化,更加强调一些可行方法。
 
Sercos国际协会执行主席Mr. Peter Lutz分享主题为“工业4.0和物联网背景下的工业通信技术”,并用实例阐释工业工信技术在制造企业的灵活有效运用。
张曙 同济大学现代制造技术研究所名誉所长、教授分享“智能制造与数字双胞胎”
“智能制造”其实不是新概念,从提出到现在已经近30年,《智能制造系统》项目1988年日本通产省(MITI)提出,1989年形成《智能制造系统--IMS》国际合作项目正式文件。智能制造的概念是用户加入智能制造网络,企业提供创新产品,全生命周期的服务,用户从购买产品变成购买服务。要全面理解和把握智能制造的基本概念,有技术视角、企业运作视角、用户视角以及社会经济视角,张教授都给予了细致的思考。
 
关于信息物理系统和信息物理生产系统(CPS和CPPS),张教授认为:我们还在CPS的初级阶段,CPPS是CPS在制造领域的应用,以大数据和云计算为依托,通过感知、分析、预测优化,使计算、通讯和控制三者有机融合,将具有CPS设备集成为一个生产系统,CPS在网络过程中构建实体生产系统的虚拟景象,利用现实世界获得数据在虚拟空间进行优化,互相吻合实施更新。在演讲中,张教授引出“数字双胞胎”概念和价值,数字双胞胎是创造信息价值的系统,含有数字方向的模型,它的规模慢慢的增大,以不同形式与物理系统融合,成为创造新价值的辅助系统。
在最后,对于智能制造的未来之路,张教授给出了自己的建议:智能制造需要巨大的投入和较高知识的员工,投资与生产系统性能提高之间需要加以平衡。并忠告制造企业家:“寻找你需要的‘智能制造’,解决你面对的问题,去迎接挑战,不要模仿他人。”
 
Dr. Joseph J.Salvo  美国工业互联网联盟理事长、GE首席科学家、白宫工业顾问分享“工业互联网、云制造和区块链”
Salvo提到企业发展过程中面临的新环境,“现在我们的市场模式就是全球化的,但很多时候是我们没有办法太多无法控制的因素,太多规章制度的改变,但是有一件事情是可以控制的,就是信任度”,现在任何经济体之间的商业运作、人与人之间的交往都离不开信任和透明度。关于信任他们的做法是,“做到可追溯”,即交易行为和交互关系能够被追溯到。
另外,Salvo提到重要的一点是,在工业互联网背景下,如何变革商业模式和提升竞争能力,GE通用刚买下了一个3D打印的公司,打印这些机器并不只是一些实验,而是寻求的差异化竞争优势,这样才能和别人拉开差距,其实每一个工厂都会不一样,所以大家要认真仔细的去看,不仅是要把科技力量投入当中,而是要把不同的模仿、生产的方式要看得清楚,他们怎么样连接起来,这样你才能盈利。
同时我们看到商业模式已经在过去的这么多年来改变了很多,我们下一个商业模式是什么呢?我们已经听了很多的分析,但是大家想一想,像谷歌这样的公司他们已经有比较久的历史了,他们如果一味的在用以前的方式做事情,未来不一定能够成功。Salvo提到一个趋势是我们可以自动化地来处理支票这样的事情,他觉得下一个在制造业和商业模式很重要的一步是——数字化的交易。
 
德国MPDV李铭锋为大家带来“通过MES迈向工业4.0”的分享。一开场,李铭锋就从工业4.0定义出发,“我们看这里面其实没有提到更多的新技术,而是更多的强调了工业4.0是多种技术的有效利用,从组织上对整个的价值链进行优化。” 
如今工厂里产生了越来越多的设备数据、生产数据、质量数据和运营数据,如何将这些数据进行互联互通、充分分析并加以利用,各个部门、各个组织优化起来,最终实现成本、效率、环保地生产,考验企业家的智慧。其中MES在企业信息化互联互通方面发挥重要的上下连通作用。MES在整个工厂的所有的部门和资源方面,能够做到信息的透明化,有了信息的透明化之后,你的工厂才能做到快速反应、有效决策。比如说ERP拿到生产定单可以以周/次、月/次,而MES可以以星期/次、天、小时、分钟,但是到了生产现场设备可以是秒或者是毫秒级,有了MES系统之后,我们原来手工的所有的现场的这种信息可以进行智能化的精简提炼作为真正有用的信息,提供作为决策的参考,而不是面对海量的数据无从下手。
 
对于工业4.0大家现在说智能工厂或者是工业4.0的数字化工厂等等,至于怎么能够实现一个工厂的智能化,MPDV提出了一个四步走的方案。首先第一步是你的工厂信息、设备、人员、质量、仓库等等,这些信息必须要透明化,有了准确的及时的数据这才能做到透明化的工厂。第二步是在透明化的基础上实现快速响应,精细排产的实时能力。第三步是自主调控的工厂,实现工厂调控机制的自主化。第四步最终实现有效互联的工厂。所以,要明确我们的昨天、今天和明天的界限,以及有效推进的路径。
 
美国国家仪器公司大众化区域研发经理、OPC中国协会首席计算官郭文哲先生,他演讲的题目是OPC在物理网和智能制造进程中的作用
郭文哲先生在2000年开始一直OPC工作, OPC是一个非营利性的组织,每个工作人员都是志愿者。他在演讲中重点分享了OPC作为一个第三方组织的定位和桥梁作用。比如说两个独立系统之间没有办法相互交流,因为他们并不是同一套语言,这个就是OPC的任务,OPC想要架起这样一座桥梁,解决各个端口之间的互操作性问题。
 
沈阳机床集团董事长特别助理、葛新福博士分享了“面向智能制造I5展现机床方案”,重点介绍了沈机的发展历程,以及自主研发智能机床i5的理念和过程。同时介绍了i5系统可以对我们的云服务进行一个监测,进行一个管控。“全天24小时都在进行监测和管控,并且获取实时的数据。我们通过数据的分析定义一些机器的行为模式,来了解机器组件之间一些配合,并且为未来的生产流程,生产工艺作出一些预测。”
 
德国自动化与通讯技术研究院,技术部经理Prof.Matthisa Riedl带来“工业4.0背景下新兴技术和合作变革”的演讲,重点分享了工业4.0定义、历史定义,以及可能达到的成果。
德国IFA自动化和技术通讯研究院是一个技术研究院,是一个非盈利性机构,于1991年成立。致力于以下几个的行业的技术交流与发展,一个交通和协助,第二个是ICT和自动化,第三个水源和能源,还有一个是测量性科技,还有电子能。
 
德国理工学院工业4.0标杆合作实验室主任Mr.Michael Grethler作“工业4.0的先锋”报告
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