“智能制造”蓄势待发,哪些技术根基需关注?

2019-05-22 10:21:07 文/电子发烧友 作者/ 墨记 智能制造

随着中国经济的发展、技术的创新以及社会的变迁,中国市场整体呈现出什么样的趋势?随之而来将带来哪些市场机会?

制造业作为实体经济的主体,是技术创新的主战场,也是“智能+”的重点领域之一。日前“罗克韦尔自动化全球路演”活动在天津举行,探讨“互联企业”对行业发展的影响与推动力,分享工业智能和数字化技术在各行业的应用进程,覆盖汽车、轮胎、矿山、冶金、水泥、油气与化工、生命科学、半导体和快消等领域。

通过智能化技术为各个行业深度赋能,是数字技术发展升级的全新阶段。罗克韦尔重视智能制造与行业的深度结合——是笔者当天最直观的感受。

五大趋势引关注

随着中国经济的发展、技术的创新以及社会的变迁,中国市场整体呈现出什么样的趋势?随之而来将带来哪些市场机会?

罗克韦尔自动化大中华区总裁石安表示,第一个趋势是中产阶级的发展壮大,随之而来的是消费能力的不断提升,在这样一个过程中快速消费品升级是行业的巨大机会。

第二个趋势是老龄化。特别是在工厂中,员工老龄化对制造业的压力越来越大。

第三个趋势是IT-OT的融合。从服务和技术两方面,实现完整的结合。

第四个趋势是计算与连接的成本大大降低,便于成本更低地实现智能制造。

第五个趋势是工业上行势头保持强劲,很多设备使用时间超过20年,需要下一轮更换,带来了巨大的机会。

罗克韦尔大中华区总裁石安

推动“智能制造”在中国汽车市场的深度渗透

中国已成为世界第一汽车制造大国,汽车产业成为国民经济的重要支柱产业。当前,汽车产品正加快向新能源、轻量化、智能和网联的方向发展。汽车已不仅仅是出行工具,而正在转变为大型移动智能终端、储能单元和数字空间,与基础设施等实现智能互联和数据共享。汽车的生产方式也在向充分互联协作的智能制造体系演进,研发制造效率大幅提升,个性化定制生产将成为趋势。

罗克韦尔进入中国已经31年,涉足汽车行业初期,多与合资品牌合作。但是,近五六年自主品牌技术在不断提升,并在大规模新建工厂,罗克韦尔与很多自主品牌,例如上汽、北汽、广汽等达成了许多项目合作。合作范围包括全场的控制系统,从最早的只提供plc,到后来的整个集成架构下的PLC、变频器、HMI、交换机以及安全产品等,实现全系列的产品合作。此外,还有信息化方面的合作,比如MES制造智能系统、数据采集系统、能源管控管理等。从最开始只做PLC提供商,到控制系统、信息系统、工业物联网的全方位立体系统提供商。

罗克韦尔汽车行业销售经理张鹏介绍,他们正在将独立磁悬浮输送系统引入国内市场,并预计该系统将得到迅速发展。该系统是一种全新的、革命性的智能化输送系统,最早由麻省理工大学在实验室研发出来用于解决人员输送,后被罗克韦尔下属的MagneMotion 公司推广至汽车及动力电池电芯装配行业,非常适用于焊接焊接装配线、车间输送线、动力电池装配、发动机装配等。磁悬浮输送可以把680公斤的重物在3.2秒内传送6.7米,比传统输送快5秒,提高45%的效率;能耗方面,相同负载在现有基础上降低25%能源成本。

罗克韦尔汽车行业销售经理张鹏

该技术在全球汽车行业已经被广泛使用,比如北美克莱斯勒的大切诺基工厂,整个工厂运行4年,无系统故障造成的生产线停机。已经投产一年多的捷豹路虎欧洲斯洛伐克工厂,整个焊接车间从主线到分拼全部使用此技术。相比于之前同类的工厂,焊接车间面积节约了8%,焊接机器人数量减少12%,工装夹具减少一半,但产能和车型却保持相同,总投资额得到降低。

张鹏介绍,这一技术在中国目前已有应用案例,应用在软包电芯在电芯叠片机之间的输送,解决了高能量密度电芯在传输过程中的稳定性、安全性问题。不光在汽车行业,上海迪斯尼的海盗船也运用了该技术。其它行业如物流配送、食品饮料包装等都有广泛的市场前景。

针对电动汽车的电池溯源管理问题,张鹏表示,自去年8月实施溯源管理以来,越来越多的电池厂商需要对电池全过程生产进行追踪与追溯,罗克韦尔的工业物联网平台IoT能够匹配这一需求,实现对动力电池的产供销研进行全过程追踪追溯。

大数据、人工智能、5G——共促“智能制造”

智能制造的本质是什么?简言之就是利用人工智能、大数据等先进技术,认识和控制制造系统中的不确定性和非固定模式的问题,以达到更高的目标。

李培根院士

李培根院士通过一个实际案例阐述了上述问题。他提到,工厂中磨床是一件很普通的事情,在砂轮上磨刀,噪音特别大,有经验的老师傅可以根据声音控制磨床的质量。未来如何通过智能化去替代人工经验?他强调,制造中很多普通问题可借助数据和智能技术解决,台湾东海大学进行收集、分析数据,学习进刀声音与电流值变化,通过卷积神经网络、深度学习,建立AI模型,从而实现自动预测进刀好坏情形。

李培根院士强调,智能制造也离不开5G的技术支撑,不论是实时通信需求,还是全方位信息系统的构建等。

打好“智能制造”的根基

智能制造的基础是什么?石安表示关键有两点,一是数据,二是互联。他强调,“大数据”体现在工业领域中,更重要的是“精准数据”和“有效数据”。如何通过稳定的数据来源,进行稳定的数据分析,制定有效的标准平台,帮助智能制造打好根基,是当前的重点。

罗克韦尔提供全套解决方案,从零层到第五层可提供完整解决方案;在上层OT领域搭建工业物联网平台;中间的网络架构确保开放、可拓展、安全。这三个关键因素保证了用户合作的开放性和持续性。

正如罗克韦尔当天发布的全新品牌承诺“Expanding Human Possibility”,石安表示,罗克韦尔将充分利用人工智能、工业物联网、大数据、虚拟/增强现实和边缘计算等尖端技术,扩大智能互联产品新组合,开拓工业应用新场景,解构工业应用新趋势,开发新的商业模式,帮助客户释放新的生产力潜力。

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