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走进工业4.0 新一代智能化生产技术_10

2019-07-04 15:11编辑:admin人气:


  工业4.0一词最早出现在2011年汉诺威工业博览会,德国人工智能研究中心的董事兼行政总裁,教授沃尔夫冈瓦尔斯特尔开幕式上致辞观众讲述如何才能成功在高工资地区实现全球竞争。他评论说,这意味着我们必须通过某媒介来推动第四次工业革命,而物联网正是联接虚拟和现实世界之间的一座桥梁。

  他指出,在行业范式转变过程中,创建自己的产品,控制生产过程,并使用嵌入式传感器来监测有关的环境参数和生产等等都需要智能化。

工业4.0

  未来,工业4.0将首先从两个方向展开,一是智能工厂,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是智能生产,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。具体如下:

  1、以工业PC为基础的低成本工控自动化将成为主流;2、PLC进入第六代微型化、网络化、PC化和开放性;3、DCS系统走向测控管一体化设计;4、控制系统向现场总线(FCS)方向发展;5、仪器仪表向数字化、智能化、网络化、微型化发展;6、数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展;7、.工业控制网络向有线和无线相结合的方向;8、工业控制软件向标准化、网络化、智能化和开放性方向发展。

  自动化企业行业进展表现:

  表现1:德国联邦政府

  为了在新工业革命中占领先机,德国联盟教研部与联邦经济技术部正联手推动《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一工业4.0项目,支持工业技术领域新一代关键技术的研发与创新。项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助,联盟政府投入达2亿欧元。

  在《高技术战略2020》的计划行动中,德国联盟政府为未来项目工业4.0设立了雄心勃勃的目标:德国要成为现今工业生产技术(即网络物理融合式生产系统)的供应国和主导市场。工业4.0项目的概念描述了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。

  表现2:西门子

  西门子工业业务领域首席执行官鲁思沃博士(Prof.SiegfriedRusswurm)在汉诺威工业博览会上发言时说:当今的制造业和生产技术领域的变化巨大并且快速。他认为要实现工业4.0虽然还有很长的路要走,但今天的西门子已为实现这一目标奠定了扎实的基础。创新的工业信息技术及软件在此发挥了决定性的作用,使产品开发和生产得以集成和协同,为全面优化产品开发和生产过程创造条件。

  鲁思沃表示:今天,信息技术不断突破、工业技术日益融合等越来越成为趋势。但是,若干年后我们再回过头来看今天,当基于信息技术下的人、产品与机器之间的互动,将是一场真正的工业革命。

  目前,西门子工业业务领域的软件开发人员共有7500人。为了实现虚拟和现实的开发与生产之间的相互融合,自2007年以来,我们已投资40多亿欧元进行了多项战略并购,以加强我们在工业信息技术和工业软件方面的能力,鲁思沃介绍说。就在最近,西门子通过并购比利时LMS公司,一家专业机电系统测试与仿真公司,进一步强化了其软件产品线。这样,西门子的客户将来即可以使用统一的集成数据库,来进行产品的仿真、测试、优化以及生产。

  表现3:德国人工智能研究中心

  德国人工智能研究中心的展台演示了一套小手电筒的组装和外形加印文字生产模型。该中心智能工厂系统的研究员马提亚斯罗斯基尔打开一个手电筒的外壳,记者看到里面粘贴了一个电子标签。他说:产品的生产任务和有关信息都被记录在电子标签中,通过这个标签,这个组件可以告诉系统它所需的处理过程,比如需要安装哪个组件,被刻上什么样的文字图案等。

  生产设备下方的是程序控制存储器。罗斯基尔说,以前生产过程是由每个单独的程序控制存储器控制的,现在他们通过接口把这些设备联系起来,从中央电脑通过联网控制生产过程。这样一来,在更换生产任务时,省去了复杂的程序更改过程,控制更加简化,省时省力。

  表现4:菲尼克斯

  在菲尼克斯电气展台,一个戴着安全帽的机器人不时向参观者摇头摆尾,挤眉弄眼,十分讨人喜爱。工作一会儿后,它又躺下来休息,闭上眼睛睡着了。这是该公司最新研发的节能生产系统。公司市场与发展部经理罗兰德本特说,以往大工厂为了保证生产,即使在闲置时大型设备也要一直保持运转,现在通过信息技术与硬件软件的结合,公司可以实现让闲置的设备休息,并在下一个任务来临前及时重新启动。通过这一技术,可以使整个生产过程节能15%。

  思考与观察:

  工业4.0是工业生产的一种全新思路,以前人们必须在生产前制定好生产程序,改变一个生产任务十分耗时费力。在新的系统中,产品的组件直接与生产系统沟通,发出接下来所需生产过程的指令。4.0时代的工业将改变整个生产技术的使用,整个系统将更加智能,联网更加紧密,不同组件之间可以相互沟通,工作更快、作出反应更加迅速。当然,在智能网络中,网络和系统安全也格外受到重视。留给企业的是,企业该如何适应4.0发展,获得更好市场机会。

(来源:未知)

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