1.《工业物联网互联互通白皮书》发布
9月16日,由中国电子技术标准化研究院等众多国内行业权威机构联合编写的《工业物联网互联互通白皮书》在无锡发布。“白皮书”以互联互通为主题,从“如何认识”、“如何呈现”、“如何实现”和“如何应用”四个方面,主要为工业物联网如何实现互联互通提供指导意见和解决方案。“白皮书”认为,工业物联网是支撑智能制造的一套使能技术体系,互联互通是工业物联网的关键问题。而工业物联网互联互通的实现可以遵循如下步骤:物理世界数字化——基础设施网络化——络配置智能化。
“白皮书”建议,由于现阶段工业物联网从联通的对象范围和联通的技术现状等方面均呈现出纷繁复杂的局面,工业物联网互联互通的实施路径宜需要采取具体问题具体分析,根据当前互联互通的目的和可采用的技术方案采用因时制宜的实施路径。“白皮书”以设备的互联互通为例,并且根据设备的联网能力,将其分不具备联网能力的设备、有限联网能力的设备和具有联网能力的设备这三类情况,根据联通实施路径起点的不同给出具体实施路径。在如何应用互联互通,则以案例进行了说明,比如数控机床互联互通解决方案,基于OPCUA的纺织机械设备互联互通解决方案,以及基于SDN和边缘计算技术的空调制造设备互联互通解决方案等。
2.阿里云研究中心发布工业大脑白皮书
9月21日,阿里云研究中心发布了《工业大脑白皮书:人机边界重构 - 工业智能迈向规模化的引爆点》研究报告,对制造业的现有困境和未来出路进行了一些深入的分析解读。
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传统制造业的3个数字化新挑战
在技术变革的日益成熟的大环境下,传统的严重依靠资源消耗的企业日子必将会更加艰难,同时挑战也会随着改革的深入越来越大。首先,在传统工业生产时代考验企业发展的仅仅是生产这一样能力,但随着数据时代的到来,如何采集生产数据,如何快速精准有效的处理数据,成为新时代下的重要生存能力。其次,传统企业中很多工厂设备的维护、工艺参数调节全凭经验,“标准动作”缺失,工厂难以找到行之有效的方法将经验进行量化、复用。第三,随着工业现代化的不断演进,自动化和精益化的生产系统已经发展到了一个很高的水平,但也越来越接近生产的天花板。单纯的工业内部解决方案已经很难进一步提升运营效率,需要行之有效的手段让隐形和碎片化的工业问题浮出水面。
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未来智能工厂的4个超能力
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1)跨界复制——实践证明,工业大脑在图像识别、智能排产、设备预测性维护、能耗优化等方面的沉淀,具有较强的通用性,可以跨行业复用。
2)逆向推演——工业大脑强大的数学能力加上足够的计算速度,使得它有望通过模型有效识别海量参数间的关键路径,从结果逆向推导原因。
3)微创手术——数字世界的试错成本远低于物理世界。大脑以微创的方式,仅通过在虚拟环境中对数据的改动与优化,即可产生明显的价值与收益,且试错成本低,路线不对可及时调头。
4)知识沉淀——知识、经验、方法、工艺与实践可封装在模型、SaaS软件和工业APP中,基于工业互联网平台传播,加速知识的流动。
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工业大脑的正确打开方式
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未来,工业大脑的力量将渗透到制造业全产业链、全价值链、全生命周期中,持续为制造业企业带来机会和增值空间。企业想要正确地运用工业大脑实现自身的升级,关键在“小、快、准”, 以最低成本、最少时间、最小风险快速启动工业大脑,并逐步扩展与优化。同时,企业还需要一个新组织、一个新平台与一套新标准为工业大脑的梳理部署保驾护航。白皮书中还特别给出了详细的实施路径、配套的推进架构,以及工业大脑生态的顶层设计。
3.2018年汉诺威工博会(美国)突出技术创新与合作
HANNOVER MESSE USA 2018不仅展示了工业4.0在美国的发展,还强调了世界工业技术提供商正在积极合作,将数字工厂变为现实。
SAP展示了数字双胞胎网络的实施,这些技术使智能制造商能够实施模块化生产,减少设备停机时间并提高客户保留率。此外,还展示了SAP为包括区块链、物联网和机器学习在内的智能技术支持的制造业创新。
Beckhoff展示了其最新的智能工厂硬件、软件、EtherCAT和TSN(时间敏感网络)解决方案。Beckhoff在今年的展会期间向北美市场推出了多款产品,包括新型EK1000 EtherCAT TSN耦合器,结合了EtherCAT生态系统和TSN网络的优势,促进了工业环境中的通信。该公司还推出了两款新型超紧凑型工业PC,可为复杂的自动化应用提供最大的处理能力。
Festo(领先的过程和工业自动化气动和机电系统、组件和控制器制造商)推出了新型电动执行器ELGC和EGSC,适合紧凑尺寸的应用。这些产品可以组合成节省空间的处理应用,无缝地装配到测试、检查、小零件处理和桌面系统中,并具有通用的系统方法和平台架构,以及节省空间的无适配器连接器。Festo还展出了新的VTEM Motion Terminal,这是一种模块化的工业4.0设备,可以通过下载各种基于云的应用程序组合来替换50种不同的组件。
在数字工厂领域,罗克韦尔自动化突出与FANUC和PTC的战略合作伙伴关系,展示如何提供集成解决方案、工具和功能,以使数字工厂成为现实。
戴尔推出了与英特尔和Tridium合作开发的新IIoT解决方案,专门用于提高小批量、高混合分立制造商的工厂效率。这种创新的IIoT解决方案利用了戴尔技术组件的可扩展性和强大功能,英特尔在制造和能源行业的物联网技术以及Tridium的企业软件。戴尔/英特尔/ Tridium平台提供完整的数字转换解决方案,捕获、规范化和分析数据,为多样化的工厂提供支持。
德国新产业系统及其合作伙伴展示了人工智能(AI)、增强现实即服务、网络安全和数据领域的新技术组合。传感器和执行器系统、数字工程、人机交互、5G、智能材料和智能维护等正在重塑制造业的未来。
4.国际知名厂商在上海工博会上展示系列解决方案
(1)德国西门子展台的亮点涵盖“数字化双胞胎”为离散与过程工业客户带来的价值、基于云的物联网操作系统MindSphere、驱动系统的数字化解决方案、自动化码头数字化解决方案,以及西门子携手诸行业工业企业推进数字化的成果。
西门子公司展出的与博众精工联合开发的手机装配线在虚拟世界中完整地模拟出设备的研发、生产制造和运营维护过程,并且在模拟过程中不断进行调整和优化,可以减少物理调整时间。比如,在该案例中,在正式投产前进行虚拟仿真,令产线调校的时间缩短了一半。生产过程中,通过连接西门子工业云MindSphere实现预测性系统维护和更多的远程服务。
· 西门子与Bentley软件公司的合作可实现二维与三维的协同设计,在减少设计成本的同时大幅提高了设计效率和质量。
西门子还重点展示了基于时间敏感型联网(TSN)技术的工业通讯发展方向。TSN技术现已达到实用所需的标准与技术成熟度,其优势在于:即使在高网络负载条件下,也能在机器和工厂之间实现更加强大和可靠的以太网通信。西门子预计将于2018年底推出第一批TSN技术相关产品,包括具有TSN功能的网络组件、通信处理器、软件和网络管理系统。
同期展出的还有利用MindSphere评估驱动系统数据的全新数字化平台Sidrive IQ。Sidrive IQ能为工厂和设备用户提供驱动系统的透明化数据,优化机队管理并优化维护和服务,如对数据的连续分析可帮助用户及早发现并避免潜在的失误,从而延长设备正常运行时间。Sidrive IQ成为在整个生命周期各个环节提高驱动系统的效率和生产力的基础。
(2)日本三菱电机自主研发设计的智能制造解决方案
e-F@ctory,获得了本届工博会金奖。该系统能够实现生产现场的“全面成本降低”,将生产现场和信息系统无缝连接,实现贯穿开发、生产和维护的全生命周期“人、机器与IT”的有效管理。鉴于工业用户的数据敏感性,e-F@ctory可以部署在公有云,也可以进行本地部署。目前,三菱电机以咨询公司的身份,为有意规划数字化工厂的客户设计3-5年的分布实施路线图。
(3)奥地利贝加莱公司演示了两条柔性输送系统。此次展出的柔性输送系统ACOSPOStrak,其分流与汇流的能力令产线组织更为灵活多变,将大批量生产的经济性延伸至批量为1生产。贝加莱展示的另一条柔性电驱输送系统SuperTrak。
(4)德国博世公司展出了一款可移动式人机协作机械臂。该APAS人机协作智能系统可移动部署,在一些生产节拍不是很高的地方,一台机器人可以适用于几个工作站或者几条产线来降低成本,并且通过重新布局,可以快速适应新产品的要求。APAS人机协作智能系统,机械臂来自发那科,博世力士乐在此基础上集成了感应系统和视觉识别系统。
(5)瑞士ABB展示一系列数字化与协作自动化解决方案,旨在打造柔性高效工厂。 ABB展示了全新的OmniCore控制器系列,旨在释放互联机器人的全部潜力。OmniCore内置ABB Ability互联服务,可帮助客户避免造成高成本的停机,并从事故中快速恢复。ABB还展示了为工业动力传动系统提供的远程监控与预测性维护解决方案。这是基于ABB的状态监控和ABB Ability智能传感器技术,并使用最新的算法和机器学习技术,为评估、管理并确保传动、电机、泵和轴承的性能带来新的支持。ABB在工博会上还展示了一系列针对行业的解决方案,包括电动汽车电池装配应用,以及可显著提高拣选、包装与码垛应用速度的全新输送带跟踪解决方案等。
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(6)德国KUKA展示如何使传统机械工程和数字化技术成功地结合,使智能工厂实现联网生产。KUKA Connect是基于云分析的智能平台,用户可以随时通过任何数码设备全面掌握自己的 KUKA 机器人活动情况。机器通过KUKA Connect互联、收集并交换数据,从而提供有关机器和工艺方面的透明信息。只要机器人配置到KUKA Connect,用户便可以获取实时警报和大数据分析,从而避免意外停机的风险。
5、制药行业开始拥抱工业4.0,主要厂商已开始布局
许多制药公司正在采用互联技术,以提高效率和降低成本。该行业的数字化转型包括智能工厂和连接工厂。世界大型制药公司正在寻求连接“智能工厂”以实现响应性和适应性制造。
德国默克——智能工厂
使用默克模型,数据被视为可转化为智能的关键资产,以最大限度地提高运营效率。为了应对越来越快的小批量药品生产需求,默克公司与西门子合作开发包含各种不同模块的制造工厂。
美国辉瑞——连接制造
美国辉瑞公司正在实施“连接制造工厂”。该模型的一个特征是使数据可见并可按需提供。连接制造在制造过程中实现了所需的步骤,例如原材料的交付或成品的运输,这些步骤可以添加到工艺中而不会干扰生产。例如,在弗莱堡的基地,辉瑞公司开发了一种特别设计的混合装置,能够将活性成分混合成均质化合物。这个过程在没有中断的情况下发生,这节省了时间并减少了成本,还降低了出错的可能性。
法国赛诺菲——数字双胞胎
法国赛诺菲公司已经开始采用所谓的“数字双胞胎”来模拟他们的生物制药工艺。数字双胞胎是实际工厂的3D计算机模型,直接连接到物理工厂中的所有传感器和数据。随着数据流向这些数字双胞胎,这为管理者提供了对工厂运营的实时视图。赛诺菲的其他创新包括采用协作机器人,增强现实和无纸化操作。