工业4.0火炬燃起(上)-- 2016汉诺威工博会纵深报道
自从“工业4.0”在汉诺威工业博览会一炮打响之后,这一涵盖了智能化、网络化生产过程的概念已经成为世界各国商界、政界领袖口中的时髦词汇。
美国是今年汉诺威工博会的“主宾国”,在德美两家全球工业技术领跑者的联手下,今年的工博会有望成为工业4.0发展进程中一个标志性时刻。
而美国总统奥巴马和德国总理默克尔共同为2016年汉诺威工业博览会揭幕,则是最为轰动的时刻。
汉诺威展会正在成为工业4.0最大的首场秀,全世界都在等待着答案。
工业4.0源自于这个展会,而这个展会也当仁不然地成为工业4.0最值得期待的论剑之巅。尽管围绕工业4.0主题的很多信息和解释仍然模糊,但它所指向的数字化、相互连接的网络化趋势已经势不可挡。天下大势,顺应者将会抢占先机,固步自封者将被清扫出市场。
实际上,该展会正在被看作是世界上最重要的工业技术贸易博览会。
昨天,帷幕正式拉开。超过5200家参展商展示了应用于工厂和能源系统的最新科技。汉诺威展会成为一个跨越技术、经济和政治的舞台。而工业4.0,则使得汉诺威展会从来没有如此之灿烂。
大趋势 大创新今年最为重要主题是“产业集成,探索未来”。根据展会负责人介绍,超出100多项“工业4.0”的具体应用将会得到展示。是的,100项!一个无与伦比的数字,全球没有第二个展会可以如此充满魔力,让制造业一时间光彩照人,照亮了全球络绎不绝的观众。制造业的从业者们,将会了解到如何系统地将生产工厂改造为智能工厂;而能源工业领域的参观者,则会在能源系统的数字化方面找到灵感。以智能化、网络化生产过程为着眼点,进而提高生产力、效率以及灵活性的趋势可谓十分明朗。工厂自动化光彩飞扬在工业4.0的概念里,工厂自动化在各个方面都扮演了不可忽视的角色。相应地,在这些领域会产生出许多创新成果。在此种背景下,人们首先自然会想到那些大公司,比如ABB、博世以及西门子。但与此同时,小型企业也将会展示许多令人振奋的产品和解决方案。博世力士乐展示智能工业4.0的流水线。它可以演示联网化的解决方案如何改进一个具体的电子产品。除去全自动化模块之外,这条生产线也包含一个手工装配站。在那里,该公司自己的工作辅助系统ActiveAssist为员工提供支持:通过根据每个员工技能和经验的调整,显示屏会针对每一种产品,为每个步骤提供指导。此外,一个视频投影仪清楚地指示出下一道工序所需的部件。这一系统可以防止在装配过程中出现错误,并同时有助于减少工作量。所有联网化生产线上的相关数据,都将被收集在博世力士乐的通讯平台ActiveCockpit。它在大屏幕上实时提供必要的信息,并帮助持续改进生产过程、快速检测错误。
在展会上,博世力士乐展示了全新的、网络兼容的硬件。这些硬件是实现集成解决方案的基础。比如节省空间的机床液压单元、新的智能伺服电机或新的针对滚珠、滚轮导轨的集成测量系统。西门子就已经将数字化视为工业最重要的成长动力,并且在整个价值创造链上开发出一系列组合的工业4.0解决方案。
它在这一领域的产品,集中概括在”数字化企业(Digital Enterprise)”标签之下,意图一统天下,符合大、中、小公司的需求。在展会现场,一部分这样的解决方案会被展示在四个“立方体展厅”上,代表着现实和虚拟世界的融合。这四个内容分别表现以下关键性主题:“数字化公司的可持续能源”、“数字化为纤维工业创造新机遇”、“走向个性化大规模生产”、“汽车制造商:在数字化的快车道上”。
既然天下互联,汉诺威还真的是连接器的天下。
德国魏德米勒了展示“工业4.0驾驶舱”。一个吸引人的多屏幕控制台为参观者提供交互式接口。通过这一接口,他们能够访问一系列网络应用并和台上的示范者交流。与此同时,参观者可以记录并分析数据、配置参数,也由此获得成为一个工业生产系统经理的体验。
工业4.0驾驶舱为科技系统的网络化提供了清晰的视角,并对端到端的解决方案提出建议。到此为止,物联网和基于云端的安全生产管理都已经尽收眼底。
Harting也是默克尔每年钟爱的展台之一。
默克尔带奥巴马看Harting
作为工业4.0的推动者和实践者,菲尼克斯电气着重强调数字化、智能化和弹性化。现场的新品包括光伏面板智能停机,当运行参数偏离规定值的时候,就可以自动停机;而移动式热转印打印机,则可以随时随地为线缆打印标记。这听起来像是一件很好玩的事情了。
新型模块化连接器,则可以无需使用任何工具,就可以将连接器快速接入到PCB板上。
Profi云
菲尼克斯追求本地血统
德国智能传感器专家西克则演示在生产过程中和供应链上的产品,是如何可靠并唯一地被识别。
两种不同种类的产品(以金属罐作为示例)在三维结构上可被检测出许多特征。对于第一类没有盖的产品,系统能够识别金属罐已经正确摆放或是上下颠倒。而对于第二种产品,系统可检测到是否已经封盖以及封装的正确性。基于图像的条形码读取器能够识别产品,然后直接将产品传送到工业三维图像传感器,以便于系统辨别产品每部分的检测特征是否准确。这一过程演示了实现不受限于当前产品型号,通过云计算的方法,最终准确检测错误的技术。甚至在定制水平上升,以至达到批量大小为1的情况下,此种方法依然适用。
当然还要听听中国的声音。Kinco步科携手Kingdee金蝶(所谓KK联手),在现场发布了最新智能制造解决方案,这也展示了中国在智能制造领域的最新成果。
现场讲解Smart Factory机器与人从来没有这样近
而来自美国机器人专家Rethink Robotics将会和德国的HAHN Robotics和FREISE AUTOMATION组成团队共同展示他们的产品,命名为Sawyer的协作机器人。Sawyer被称作“Cobot”(协作机器人),体现了一种全新的生产理念。这是理解新一代机器人的关键。这种理念意指协作机器人不会取代人类,而在更有效的合作中与人类和谐共处。在最初阶段,设计工作中一个主要着眼点,即是人与机器能够安全并协调一致地并肩作战。并且不需要任何保护措施。这意味着通过赋予Sawyer一定的智力和直觉来建立机器人行业的新标准。这些工作的最终结果,将是更为成熟的技术。这种技术将会换来双赢的局面,通过释放员工的注意力,让人去从事更为复杂的工作。从长期来看,这将为整个公司创造巨大价值。德国公司皮尔磁(Pilz)将会通过现实生活中人/机器人协作应用的示范,从而证明人机协作已经可以达到无需保护性设备的安全级别。
参观者能够近距离观看人机协作过程,并了解到这种近距离却十分安全的协作方式会很快得到普及。
协作机器人
史陶比尔(St?ubli)集团会介绍该公司的“he”系列——六轴清洁机器人。这种机器人主要工作于潮湿的室内以及那些直接接触液体、存在溅漏危险的环境中。随着使用高压喷水装置的清洁机器人技术的实现,该公司将开拓一片全新的应用领域。
预测性维护成为冉冉升起的明星
预测性维护是与“工业4.0”相互关联的主要应用之一。它已经被投入到实践中,而且能够形成可靠的商业模式。在此背景下,有一些令人感兴趣的概念。
一脸严肃的总统估计也听不太懂
ABB展示了低压电动机的智能传感器(Smart Sensor)解决方案,使状态监测和低成本配件的提前维护更节省成本。该公司的智能传感器(Smart Sensor)由多个传感器组成,整合在一个独立的、高性价比且便于安装的模块当中。它既适合安装在新的电机中,也可以在已安装好的电机上进行改造。无论出于对电源还是数据传输的需要,都不需任何布线即可满足使用。在该传感器标签内配有一个存储,可以保存近一个月所捕获的数据。它的数据可以无线传输存储在智能手机或通过网关传输存储在基于云的安全服务器。ABB的服务器将会分析数据并转换成有用信息,最后通过基于网络的客户接口提供给终端设备。
作为一个“软件即服务”的解决方案,它不需要企业为IT部门的基础设施投入额外成本。这也会促成一个新的商业模式。例如,工厂操作人员可以授权给服务合作伙伴访问其工厂的数据,以使服务合作伙伴能够为其提供完整的电机服务。由于数据存储在云端,使检测可在任何地点进行。原始设备制造商可以通过标签取得电机的信息,并将信息整合在总体的解决方案中。而整体的解决方案所需信息正是来自所有工厂的各个组成部分。舍弗勒(Schaeffler)展出了“机床4.0”。是的,你熟悉的轴承制造商,正在唤醒全新的动力系统。
舍弗勒已经与全球最大机床厂上德马吉森精机通力合作。这个机床与舍弗勒配备传感器的组件、基于云端的软件和分析模块实现完全联接。这是迈向数字化生产的一大步。对机器轴承参数的测量有利于提高生产力、产品质量、供应可靠性以及实用性。例如,维修和保养需求可被及早识别,能量消耗也可得到优化等。
采埃孚集团(ZF Friedrichshafen)也不再是传统的传动齿轮箱的概念。它展示的智能系统解决方案,将传统的经典机械产品通过电子和网络相互交联。
利用该公司的风机齿轮箱,采埃孚给出这一方法的实例:一个有经济效益的风电场取决于几个影响因素:除了风力大小、天气预报,还有电费、最大功率输入、维护的需求以及专业服务的开销。这些变量会通过现代的数据分析进行评估。这样会促使风力发电机的改良,这些变化最终会提升经济效益。
就是这样跨界,你理解的供应商都在发生变化,如果不是面目全非,至少他们的业务已经变得越来越难以简洁地描述了。工业,变得花哨起来,变得不可琢磨了。