在6月(yuè)4日(rì)由中國(guó)汽車(chē)工(gōng)δ€∑程學會(huì)主辦的(de)“2015∑§數(shù)字化(huà)工(gōng)廠(chφ•§₩ǎng)國(guó)際研討(tǎo)會(huì↔ )”上(shàng),來(lái)自(zì)汽車(chē)業(yè)、工(₹§gōng)業(yè)自(zì)動化(huà)等領域的↕↓ (de)多(duō)位專家(jiā),就(j×↓λ$iù)智能(néng)化(huà)工(gōng)廠(chǎn↓δαg)、工(gōng)業(yè)4.0與汽←≈車(chē)行(xíng)業(yè)、從(c <∞♠óng)數(shù)字化(huà)工(gōng)廠(£±chǎng)到(dào)智能(néng)制(zhì)造等多(£₽✘duō)個(gè)議(yì)題進行(xíng)深入研討(tǎo)。
機(jī)械工(gōng)業(yè)儀器(qì)儀表綜±₽合技(jì)術(shù)經濟研究所所長(cháng)歐陽勁松教授表示,"✔總體(tǐ)而言,“中國(guó)制(zhì)造2025”與“德國(guó)工(gōng)業(₩♥ yè)4.0”有(yǒu)著(zhe)許多(duō)相(xià✘<→ng)似處。其共同點是(shì):兩個(gè)®λ戰略都(dōu)是(shì)為(wèi)了(le)迎接新一(yī) 輪科(kē)技(jì)和(hé)産業(yè)革命的(de)到( dào)來(lái),著(zhe)眼于以數(shù)字化(huà)和(hé↑ ¶')網絡化(huà)為(wèi)支持的(de)智能(né ¶☆ng)化(huà)生(shēng)産。而↓₩ ♣不(bù)同點在于:兩個(gè)國(guó)λα家(jiā)的(de)制(zhì)造業(yè)基λ↑礎不(bù)一(yī)樣,德國(guó)是(shì)制(zhì)造業(<π≠yè)強國(guó),中國(guó)是(shì)制(zhì)造業(y≥§è)大(dà)國(guó)。中國(guó)制(zhì)造占世界₽π制(zhì)造的(de)20%,但(dàn)有(yǒu)點“虛胖”♦≈。此外(wài),兩個(gè)國(guó)家(♥&jiā)的(de)工(gōng)業(yè)化(huà)發展階段也(±yě)不(bù)一(yī)樣,德國(guó)已經完成了(le)工(ו←£gōng)業(yè)3.0,處于應用(yòng)電(dià€↔×n)子(zǐ)信息技(jì)術(shù)進一(yī)步×€≤™提高(gāo)生(shēng)産自(zì)動化(h↑γ↕uà)水(shuǐ)平的(de)階段;而中國(guó)工(gōαβ'ng)業(yè)化(huà)發展曆史不(bù)長(chángδ&&),大(dà)部分(fēn)還(hái)沒有(yǒu)自(zσεφ¥ì)動化(huà)和(hé)數(shù)字化(huà),尚處✔✘在工(gōng)業(yè)2.0,也(yě)就(jiù)是↕←↑δ(shì)将人(rén)類帶入分(fēn)工(gōng)明(míng)确、大✔₽₹(dà)批量生(shēng)産的(de)流水(shuǐ)線模式和♥€π≠(hé)“電(diàn)氣時(shí)代”階段,部分(fēn)達到(dào★Ω)3.0水(shuǐ)平。因此,中國(guó)發展工(gōng×✔<↑)業(yè)應該2.0、3.0和(hé)4.0齊頭并進。
工(gōng)業(yè)4.0闡釋德國(guó)制(zhì)造精神
何為(wèiφ →♣)工(gōng)業(yè)4.0?一(yī)種比較标準的(de)說(↑ shuō)法是(shì):以智能(néng)制(zhì)造為(wèi)主導→✔§的(de)第四次工(gōng)業(yè)革命(革命性的(de)生(shē>✔↔ng)産方法)。通(tōng)過信息物(wù)理(lǐ)系統CPS實現(xi<✘$ àn)全生(shēng)命周期中制(zhì)造單元間(jiān)相(™¥πxiàng)互獨立地(dì)自(zì)動交♦✔Ωε換信息、觸發動作(zuò)和(hé)實現(xiàn)控制(zhì),₹λ♠将制(zhì)造業(yè)向智能(néng)化(huà)轉型。
&nbsσ&p; 而國(guó)際知(zhī)名人(rén)士UlrichSendle™→★>r對(duì)此的(de)回答(dá)卻包含了(le)以下σ$β(xià)四個(gè)方面的(de)內(nèi)容:沒 ₹有(yǒu)明(míng)确的(de)定義;成功的(de)市(shì)↑♦"場(chǎng)營銷;采用(yòng)互聯網概念,符合社會(huì)≠✔發展需要(yào);得(de)到(dào)政府的(de)大(dà)力支持。顯然£• ±,一(yī)個(gè)微(wēi)觀,一(yī)個(gè)宏觀,前者€ • 闡釋其內(nèi)涵,後者則更多(duō)說(shuō)明(mín'>×g)其與社會(huì)的(de)融合。
對(γduì)此,歐陽勁松從(cóng)政府層☆ 面上(shàng)解釋,德國(guó)政府實施∏γ工(gōng)業(yè)4.0,主要(yào)原因是(shì)想将信息和(hé)¶÷™通(tōng)信技(jì)術(shù)集成到(dào)傳統"的(de)制(zhì)造業(yè),以維持其全球市(shì)場(✘" ∏chǎng)領導地(dì)位,并為(wèi)C☆ PS技(jì)術(shù)和(hé)産品建立和(hé)培育新的(©÷de)市(shì)場(chǎng),成為(wèi)智能(nén↕'g)制(zhì)造技(jì)術(shù)的(de) α主要(yào)供應商。
而來(lái)自(zì)菲尼克斯電(diàn)氣公司的(de)εε≤'副總裁杜品聖則認為(wèi),工(gōng)業(yè)4.0既不(bù)宣傳産品,也(yě)不(bù)宣傳技(jì)₹σ術(shù),也(yě)沒有(yǒu)宣傳解決的(deΩ♠')方法,實際上(shàng)它是(shì)德國(gu"©ó)工(gōng)業(yè)精神的(de)興奮劑,它§$宣傳了(le)一(yī)種理(lǐ)念,描繪了(le)未來(lái)工(gōn ±₹g)業(yè)發展的(de)前景。
♠→從(cóng)西(xī)門(mén)子(zǐ)為(×σwèi)福特汽車(chē)建立的(de)虛拟數(shù)字化(hu♥↓à)工(gōng)廠(chǎng)平台來(lái)©<₽看(kàn),該工(gōng)廠(chǎng)對(duì)整個(gè★<•→)福特工(gōng)廠(chǎng)生(shēng)産線和(hé)生(↓×πshēng)産過程進行(xíng)了(le)虛拟仿真。從(cóng)其運行(≤ ×¥xíng)可(kě)以看(kàn)出,該數(shù)字化(huà)工(☆∑αgōng)廠(chǎng)平台可(kě)以盡早發現(xiàn)問$<®(wèn)題,優化(huà)工(gōng)藝流程,同時(shí)可 >✔∑(kě)實時(shí)進行(xíng)數(shù)據分(fēn)享,支₹♣&Ω持全球工(gōng)廠(chǎng)的(de)虛拟驗σ←♦&證。來(lái)自(zì)西(xī)門(mén)子(zǐ)數(shù)÷×字化(huà)工(gōng)廠(chǎng)集團西(xī)門(mén)子≈↓®(zǐ)工(gōng)業(yè)軟件(jiàn)的(de)周克虎表示,福£₩特虛拟工(gōng)廠(chǎng)的(de)業(yè)務價值在于:≈©改進生(shēng)産效率,支持全球化(huà)生(shēng)₩☆¥産,進行(xíng)标準化(huà)生(sσ≠¥★hēng)産。
工(gōng)業(yè)4.0與智能(néng)制(zhì)造的(de)中國(guó)應用(↑≈yòng)
面對(duì)當前國(guó)內&↕(nèi)經濟增速下(xià)滑的(de)局面,如(rú)何×♠用(yòng)互聯網融合智能(néng)化(huà)制(zhì)造∑的(de)概念來(lái)為(wèi)汽車(chē)工(gōng)業δ •←(yè)服務呢(ne)?上(shàng)海(hǎi)汪青自(zì)動化(huà↓→)科(kē)技(jì)有(yǒu)限公司總經理(lǐ)∏≥李小(xiǎo)青認為(wèi),從(c♠γóng)某種程度上(shàng)講,提升企業(yè)競争力就(jiù)是(Ωshì)國(guó)家(jiā)實力的(de)體(tǐ)現(xiàn)。βΩα在技(jì)術(shù)創新方面,美(měi)國(guó)模式對(duì)§σ中國(guó)企業(yè)來(lái)說(shuō)是(shì)一(yī)條 艱難而漫長(cháng)并充滿風(fēng)險的(d☆>₽e)道(dào)路(lù)。而德國(guó)♦↑↑≠的(de)制(zhì)造創新模式,恰恰是(shì)一(yī)種與互聯網融合的(₽φβde)智能(néng)化(huà)先進制(zhì)造模式,能(né±♣ng)夠提高(gāo)産品質量和(hé)效率、降低(dī)成本并實現(xià×γ₹n)快(kuài)速反應,是(shì)中國(guó)企業(y≈λ÷•è)可(kě)以接受并相(xiàng)對(duì)容易β∏實現(xiàn)的(de)模式。但(dà≠<÷Ωn)同時(shí)也(yě)要(yào)求我們 ✘&÷能(néng)做(zuò)且必須做(zuò)的(de∞ ✘)是(shì),盡快(kuài)提升企業(yè)競争力的(de)途徑,₹♠÷實現(xiàn)制(zhì)造業(yè)和(hé)←✔新技(jì)術(shù)的(de)融合與發展。
李小(xiǎo)青在分(fēn)∏析工(gōng)業(yè)4.0的(de)優勢時(shí)認為(wèi),在生(shēng)産β∏能(néng)力上(shàng),工(gōng♣©)業(yè)4.0将确保僅一(yī)次性生(shēng)産且産量很( φ£hěn)低(dī)時(shí)的(de)獲' 利能(néng)力,确保工(gōng)藝流程的(d★€↓e)靈活性和(hé)資源利用(yòng)率。同時(shí),±±←工(gōng)業(yè)4.0能(néng)夠在設計(π♣$jì)、配置、排序、規劃、制(zhì)造和(hé)運行(xín"α♥>g)等階段中納入個(gè)性化(huà)的(de)、用(yòng)戶特 ↓€定的(de)标準,并能(néng)夠合并最後的(de)修改≥ ₽←。通(tōng)過工(gōng)業(yè)4.0,即使生(shēng)産一(y♣∞ī)次性項目和(hé)極小(xiǎo)的(de)生(s••δhēng)産量(批量大(dà)小(xiǎo)可(kě)為(wèi)γ₽π1)也(yě)可(kě)以實現(xiàn)獲利。
工(gōng)業(∑£yè)4.0的(de)另一(yī)個(gè)特點是(shì)其靈活↔↕$性,特别是(shì)網絡,使業(yè)務流程的(de)不(bù)同方面(如(r✘¥♠γú)質量、時(shí)間(jiān)、任務、穩健性、價格和(hé)生(sh¥&₹×ēng)态友(yǒu)好(hǎo))實現(xiàn)動态配置©±≈,這(zhè)有(yǒu)助于對(duì)材料和<☆✔(hé)供應鏈的(de)持續“調整”。同時(sh>$ε≈í),這(zhè)也(yě)意味著(zhe)α★ 工(gōng)程流程能(néng)夠變得(de)更加靈活,制(zhì)造流程可&λ↔♣(kě)以被改變,暫時(shí)性短(duǎn)缺(λ★比如(rú)供應問(wèn)題)能(néng≠★₽₹)夠被彌補,并且在短(duǎn)時(shí)間λ <(jiān)內(nèi)實現(xiàn)産量的(de)大(dà)幅提高(g↔✘₽āo)。
李小(xiǎo™↕)青以某箱體(tǐ)加工(gōng)為(wèi∑)例來(lái)說(shuō)明(míng)工(gōng∑∑αδ)藝優化(huà)。這(zhè)個(gè)∑ φ原工(gōng)序達33序,需要(yào)17台機(jī)床的β≈↔(de)生(shēng)産線,現(xiàn)工§¥(gōng)藝隻需要(yào)2序和(hé)2台機(jī)床加工(gōng✔✘),減少(shǎo)了(le)裝夾次數(shù),提高(gāo)了(le)效率 ♣ ☆和(hé)質量。勞動生(shēng)産率方面,原工(gōng)藝♠×35人(rén)一(yī)天加工(gōng)15個(gè)箱體(tǐ);現≥(xiàn)工(gōng)藝隻需2人(rén)一(yī)天加工(gōng®↕)30個(gè)箱體(tǐ),效率大(dà)幅提升。原工(gō¥±ng)藝占地(dì)面積1890平方米(18×105)↓♣₹,新的(de)柔性加工(gōng)線占地(dì'σ)面積為(wèi)682平方米(31×22),面積σε₽®節省60%。在以上(shàng)各種節省提效的(de)同時(sh☆ ♣σí),現(xiàn)工(gōng)藝中還(hái)™★取消了(le)劃線等傳統工(gōng)序,淘汰了( ↕↓le)落後設備,卧式加工(gōng)中心配置雙交換旋轉工(gσōng)作(zuò)台,節省了(le)上(shàn±♣Ωg)下(xià)料時(shí)間(jiān),設備投資僅為(wè≤β≤i)原來(lái)的(de)30%。
中國(guó)擁有(yǒu)工(gōng)業(↕↓♣yè)4.0 而不(bù)是(shì)工(gōng)業(yè)4.0擁<₹有(yǒu)中國(guó)
在另一(yī)項$φ←←汽車(chē)智能(néng)化(huà §)制(zhì)造的(de)實例中,一(yī)條基于β₹機(jī)器(qì)人(rén)的(de)汽車(chē)焊接自(zì)動♣↑化(huà)生(shēng)産線,其研制(zhì)的(de)智能(nén₽₩★↑g)高(gāo)速柔性自(zì)動化(huà)焊裝線,用(yòng)<α§來(lái)滿足白(bái)車(chē)身(shēn)生(shēng)産對(λ☆duì)高(gāo)綱領、高(gāo)節拍(pāi)、高∞↑(gāo)柔性、自(zì)動化(huà)♥÷、智能(néng)化(huà)焊裝線的(de)生(shē★ng)産需求,并實現(xiàn)了(le)以下(§₹↑xià)五項基本功能(néng):一(yī)是(shì)智能←₽(néng)切換,實現(xiàn)了(le↔®©∑)關鍵焊接工(gōng)位白(bái)車(chē)身$&(shēn)總成車(chē)型切換及定位焊接;二是(shì)高(gāo)速輸送設備,實現(xiàn€)了(le)工(gōng)位間(jiān)精确高(gā←φ♥o)速傳輸;三是(shì)質量控制(zhì)γ≤∞,可(kě)在線檢測白(bái)車(chē)身(shēn)焊接後的(dε↑e)幾何精度;四是(shì)機(jī)器(qì)人(rén)焊<♥接,實現(xiàn)了(le)白(bái)車(chē)身(sh★♠₩™ēn)總成的(de)焊接及搬運;五是(shì)生(₩φ↕shēng)産控制(zhì)系統,采用(yòng)了(le)基于工(gōng)&↕★£業(yè)總線技(jì)術(shù)的(de)智能(♣€♠néng)控制(zhì)系統。
參與了(le)上(sε£&£hàng)述案例的(de)上(shàng)海(hǎi)交通(tōng)大(d ¥à)學機(jī)械與動力工(gōng)程學院副院長(cháng)王皓>↓×教授表示,制(zhì)造工(gōng)藝與裝備¶₩¥↕智能(néng)化(huà)的(de)重要(yào)意義在于,可(kě)以αδ←β從(cóng)以往的(de)依賴經驗轉變為(wè∏<i)基于科(kē)學。比如(rú)在制(zhì)₩造工(gōng)藝方面,即從(cóng)經驗積累、類比設計(j☆♠✘ì)進化(huà)到(dào)數(shù)字模拟和(hé)×←§→智能(néng)規劃;在質量檢測方面,從(cóng)人(rén)工(g§δλ♠ōng)測量、粗略估計(jì),到(dào)精确測量和(hé)↕<'→實時(shí)反饋;在執行(xíng)系統方面,從(cóα>↓ng)手動操作(zuò)、依賴經驗到(dào)智能(£δnéng)控制(zhì)和(hé)柔性制(zhì)造。
再以上(shàng)海(hǎi) ≈✔★交大(dà)參與研制(zhì)的(de)白(bái)車(∑™chē)身(shēn)在線檢測與質量診斷控制(zhì)系統為(wèi)例,其主$✔φ要(yào)技(jì)術(shù)方案和(hé)±₹系統,如(rú)激光(guāng)測量傳感器(qì)、測量機(jī)$≥器(qì)人(rén)、測量系統控制(zhì)器γλ↑(qì)、數(shù)據處理(lǐ)與故障診斷軟件♦<€&(jiàn)等,均為(wèi)自(zì)主研制(zhì)。該系β&統可(kě)在汽車(chē)車(chē)身(shēn)制(zhì)造過程≠ו中進行(xíng)激光(guāng)在線檢測、進行(xσ©íng)數(shù)據處理(lǐ)與顯示,形成了£∞¥≥(le)大(dà)批量、高(gāo)節拍(pāi)、多( ®¶→duō)車(chē)型柔性生(shēng)産條件(jiàn)下(xià)的(✔"÷de)車(chē)身(shēn)制(zhì)造過程尺寸精度綜↓σβ£合監控技(jì)術(shù),解決了(le)自(zì)主λσ''裝備在線檢測中的(de)一(yī)道(dào)重要(y♥•±ào)難題。
到(d↕π∞ào)底是(shì)選擇德國(guó)的(de)工(gōng)業(yè)4.0,還(hái)是(shì)中國(guó)Ω↓♠制(zhì)造2025?歐陽勁松認為(wèi),德國(guó)₩α®實施工(gōng)業(yè)4.0實質上(shàng)是(shì×₹ ♦)為(wèi)了(le)維持其在工(gōngγ→←)業(yè)領域全球市(shì)場(chǎng∏↓β≈)的(de)領導地(dì)位,并觊觎中國(guó)的(de)市<←γ(shì)場(chǎng)、人(rén)才、資金(↑©≤εjīn)、資源等要(yào)素。而我們自(zì)身(shēn)需要(y ↕ào)勇氣、智慧和(hé)犧牲,打破管理(lǐ)與行(☆♥xíng)業(yè)壁壘,重新構建生(shēng)産要(yào)素鏈™∞和(hé)價值鏈,建成産品全生(shēng)命周期、"♠生(shēng)産過程全生(shēng)命周期的(d✘e)統一(yī)數(shù)據平台。“中""國(guó)擁有(yǒu)工(gōng)業(yè)4.0,而不(bù)是(≤★β↕shì)工(gōng)業(yè)4.0擁有(yǒu)中國(guó)!”÷¥歐陽勁松堅定地(dì)表達了(le)他(tā)的(de)觀點。
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