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【热点】智能制造新思维 中德美高峰论坛现场解读

发表于:2019-07-03 09:11 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  又见智能制造国际高层峰会。一年下来,工业4.0热度不减,工业互联网风声日上,而中国制造2025则如火如荼,掩映着当下工业界无数涌动、奔腾的心。

  各种对于国外走向的好奇、预测和观摩,各种八面来风、跃跃欲试的或浅或深的实践,都需要一个开放的舞台来碰撞各自的价值。

  热浪相拥,五月登场

  高层看中国制造

  中国工程院周济院长主持了开幕式和主旨报告会。

  2016年是我国十三五规划的开局之年,周院长对此寄予厚望,认为这是系统推进智能制造的发展元年。随着制造业发展的比较优势、增长动力和外部环境都发生了深刻的变化,智能制造将成为实施中国制造2025的主要重要抓手,对加快推进我国经济发展保持中高速产业迈向中高端起到关键的推动作用。

  路甬祥荣誉理事长进行开幕式致辞,详细地阐述了 智能制造新特点,全球合作新机遇的主题。

  工业文明已向知识网络文明进化,新的网络智能制造文明已然形成,其表现特征就是数字化、网络化、绿色化、个性化、定制式,更重要的是,用户体验和价值创造正在成为核心。

  他认为,网络智能制造,有着其特有的技术基础和产业生态,信息网络、大数据、云计算、智慧物流、人工智能如影相随;而生态环境友好材料、超级结构和功能材料、高端复合材料,以及3D打印等绿色低碳、精准高效工艺则成为智能制造创新的物质和工艺技术基础。绿色低碳、网络智能、融合创新、共创分享成为全球网络智能制造服务新特点

  苗圩部长随后发表了主旨报告。

  他高度评价了本次会议的三大主题智能制造发展战略与政策,内涵与体系,实践与路径。这种交流和探讨,正是深入开展智能制造工作的具体体现。

  苗部长高度评价了制造业在国家发展的战略地位,认为制造业成为全球经济竞争的制高点,而工业文明史的发展也表明:制造业的强弱直接印证了世界强国的兴衰。

  在总结了工信部一年来的工作之后,苗部长提出了五点国际合作建议:

  一是加强在现有对话机制下的交流与合作。促进中、德、美有关国家的企业研究机构和社会团体,采取多种形式开展务实合作。 二是积极推动重点领域的合作,推进在新一代智能机器人、3D打印、工业互联网与CPS、动力电池以及工业软件等制造领域的务实合作;三是加强标准化的合作,建立完善中、德、美三国标准组织的合作机制;四是开展试点示范及经验交流,推动在智能工厂、智能车间等领域的示范和推广;五是加强人员的交流和教育培训。

  随后举行了中国工程科技知识中心双创平台发布和中国制造业知识服务联盟揭牌仪式,路甬祥院士和苗圩部长为中国制造业知识服务联盟揭牌并启动中国工程科技知识中心双创平台。

知识服务联盟正式揭牌成立

  双创平台

  中国制造业知识服务联盟是中国机械工程学会发起,并设立了专门的部门,意在面向整个制造业推广知识服务。在当天上午,制造业知识服务高峰论坛也如期举办。

  二、智能制造发展战略与政策

  随后,中国机械工程学会张彦敏秘书长进行了简短总结。这是学会发起策划并承办的系列国际会议,2013年首次举办。今年进入第四届,对本次会议选题下了非常的功夫。充分体现了国际视野 交互融合的全球格局,从而为中国制造充分借鉴发达国家的工业升级经验,提供了巨大的舞台。

  张秘书长随后隆重推荐工业4.0工作组重量级人物,老朋友Mr. Glatz先生登场。

  作为德国VDMA信息、软件与自动化分会的主任,Mr. Glatz见证了工业4.0的出台和随后一系列的平台化工作。去年五月,在同样的演讲位置,在同样红彤彤的背板下,Glatz自豪地展示了RAMI(工业4.0框架),并表达了工作组初创时进行工作协调的艰难。

  三、2015年的成果

  应该说RAMI4.0的出现,对于工业4.0是一个里程碑的发展;而工业4.0基本组件的描述,则为人、机、物之间的通讯接口,赋予了连接一切的可能。

  而在一年之后的今天,德国工业4.0工作组再次展现了其令人瞠目的工作效率。

  Glatz重点介绍了工业4.0平台。他非常坦诚地说,工业4.0或者数字化,不过都是一些说法。现在重要的是,要有很好的平台去部署和实施它。这个平台聚焦了五个工作组,包括参考体系框架、标准和规范;研发与创新;安全;法律框架;雇佣和终生学习。

  第5工作组与教育相关

  可以看得很清楚,德国在任何场合进行各种要素的排队列仗的时候,永远都不忘把对人才教育放在最前排。这已经成为一个民族的本能。

  而工业4.0虚拟地图,则代表了德国在工业4.0的实践。目前德国已经收集了200多个应用案例。通过这些地图,可以直观地反映德国各个地区,更重要的是不同实践的具体样例。

  能够跟工业互联网联盟对标,也是工业4.0工作组对自己非常满意的一个成果。从这张图可以看出,德国决心在下一代制造价值链上深耕疆土。

  我们需要理解一件事情,工业4.0成为德国的国家战略,其本意必然是希望能够为德国中小企业服务。

  隐形冠军是德国的特色,而他们大多数是中小企业。如何保护他们,是德国政府非常关心的事情。因此工业4.0小组,在过去的一年中,初步完成了《中小企业实施工业4.0指南》。这又是一个了不起的工作!这是由两个大学和两家机械企业共同审校之后推出来的,就是专门考虑如何帮助中小型企业实现工业4.0。

  令人吃惊地是,关于工业4.0的分级评估,正在初现雏形。

智能生产的发展路径

  这张图表达了智能生产的发展路径。它在暗示一个智能工厂的成熟度等级。这为数字化工厂和智能制造的发展路线,提供了一个可视化的演变层级。

  这对我们当下的政策制定者,也是一味清醒的提神剂。我们需要静下心来思考,在中国制造2025中,给中小企业的扶持留出了多少空间?

  在当下各种智能制造示范、试点项目中,中小企业很难置喙的。

  一味扶持国有企业、大型企业,有可能将中小企业被继续边缘化。大企业日子不好过,但中小企业则随时有翻船的可能而这是非常危险的事情。国外对中小企业的扶持应该是不遗余力的,在欧盟地平线2025计划中,有10%左右的预算,也就是83亿欧元直接指向了中小企业。

  李培根院士则以智能制造在中国为题,介绍了沈阳i5、华中数控系统8系列等十几个智能制造的案例。

  沈阳i5机床

  由于质量往往不仅仅是企业内部问题,很多时候供应链的稳定性也是重要因素。江淮汽车采用了零部件供应巢的做法,将澳大利亚、台湾等不同地方的260家供应商整合在一个平台上,在整个供应链上进行质量控制。

  通过这种协同方式,大大提高了质量水平和库存管理。

  来自GE医疗集团总工Mr. Jimmie,阐述了 设计与先进制造现状与趋势,并给出了卓越工厂的架构。

  值得关注的是,传统的要素如精益、如柔性仍然存在。而对人的要求,则发生了一些重大的变化。 一方面是各种专家的Know-how需要认真对待和挖掘;另一方面是,公司需要建立起数据驱动的文化氛围这恐怕是当下企业管理者最需要深思的问题。

  卓越工厂的架构

  来自菲尼克斯中国投资公司总裁顾建党热情洋溢地阐述了菲尼克斯电气的智造观,他认为工业文明的基石就是质量和创新。

  而在中国制造的环境下,一定要靠本土创新引领中国制造业自己的未来。

  Mr.顾指出了新形式的致胜之道,需要从组织(对员工价值的重新认识)、用户(从产业生态的角度)和智能制造(技术路径)三个不同的角度,结合起来进行考量。

  Mark Crawford,来自美国IIC系统架构技术工作组主席,从商业、用户案例、功能和实施方案四个视角,阐述了工业互联网架构体系和应用方法。

  四个视角

  第4个视角:实施角度

  在谈到实施角度的时候,Crawford也承认,并没有正确的答案。到底是上图的三层、还是四层甚至多层,一切都取决于现场的情况。这里只能给出一个基本的参考。

  来自德国SAP扩展供应链全球副总裁,高大英俊的Mr. Conlon从三个角度给出了数字化转型的影响。

  以工作为例,空客工厂的员工,正在和一个双臂机器人和谐工作。这表明制造业正在优化自身流程和环境,从而提高质量。

  最后SAP给出工厂连接的五步曲,从而完成企业的互联(垂直价值网络),企业间的互联(横向价值网络),并在在云端跟用户订单进行交互,并完成大数据分析。

Connectedness五步曲

  来自弗劳恩霍夫研究所信息安全所长Ms. Eckert给出了工业时代的网络安全挑战。

  她描述了一个可怕的场景,那就是,电脑黑客完全可以通过连接办公IT系统,从而连接工业IT系统上,从而彻底控制机器人。

  黑客控制机器人的路径

  要解决这些问题,Eckert建议需要从减少可被攻击的界面,在工业控制系统中加大验证目标;检验各种APP的安全性,对APP的信息流向进行预警分析等。

  做为工业互联网测试床TestBed的急先锋,美国国家仪表公司NI谈到了一些测试床的实践。这些测试床,就是为了解决不同公司之间如何完成物联网条件下的任务集成。因此一开始就面临着互相协同的挑战。

Mr. Jamie Smith

  NI嵌入式系统总监Smith以时间敏感性网络测试床TSN为例,描述了如何通过标准以太网的连接,对高性能的机器设备,进行实施控制与集成。

IIC TSN 测试床实例

  为了更好地普及和示范,德国将各地的工业4.0的实践应用,做成了一张交互的地图,供德国各个企业进行了解和学习。

工业4.0地图

  德国萨尔州应用技术大学的教授Lehser女士,对工业4.0地图的使用和意义进行了解读。

Prof. Dr. Martina Lehser教授

  并且特别指出,专门增加了面向中小企业的资讯和支持的地图。而且,也开始考虑国际版的地图,如法国。

  应该是受热热闹闹的工业互联网测试床的影响,德国工业4.0地图也增加了测试床的应用。目前已经入列了30个测试床。

  笔者认为,测试床对于有限几个公司合作,通过协同解决局部问题,探讨接口、合作的机制,这对于下好整个智能制造的大棋局,具有非常强的可操作性和现实意义。

  最后登场的是同济大学中德工程学院陈明副院长,论述了智能制造产学研结合实践与体会 。做为同济大学工业4.0-智能工厂实验室主任,他对于实验室建设和人才培养教育,有着深刻的体会。

  在中德高层于2014年10月签署的《中德合作行动纲要:共塑未来》 中,第99条特别提到了中德学部。

  中德工程学院无疑承担着双重的职责,一方面是寻找高校合作的最佳模式,探索培养工程人才的教育机制;另一方面则是为中国的智能制造,寻找最佳路径。

  根据陈院长的介绍,工业4.0-智能工厂实验室的进展速度很快,而且得到了广泛的社会关注。

建设进度

虚拟与物理世界

  让陈院长自豪的是,一方面其培养人才的机制,正在跟德国接轨,取得了一些积极的进展;另一方面也在跟中国船舶、中国航天、商飞等进行合作,完成一系列的智能工厂的建设和产线改造工作。下一步,实验室也将积极进行流程工业的探索。

  这一切,都让同济大学工业4.0-智能工厂实验室的探索研究,具有非常强的示范效应和实践应用。

  至此,半天会议告一段落。内容饱满,信息量巨大。一时间也是大脑爆棚。太多的内容,还需要细细消化。智能制造的发展,问号依然存在,但各种实践,则是马不停蹄地哒哒在每一条可能被发现的路上。

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