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“工业4.0”从畅想到实践

发表于:2019-04-05 09:38 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  全球最大IT展之一的汉诺威IT展已于3月20日落幕。本次展会的主题是“数字化经济”,云计算、大数据、物联网等依然是展会上最热的话题。围绕着“工业4.0”概念,人们的理论探讨同以前相比少了许多,但是以德国企业为代表的IT界在推动“工业4.0”的应用方面,脚步一刻也没有停止过。

  “工业4.0”越来越务实

  “工业4.0”的概念诞生于2011年汉诺威工业博览会,截至目前,人们对“工业4.0”的具体解释仍然莫衷一是。一种观点认为,“工业4.0”就是制造业的数字化和网络化,通过IT技术同制造业技术的结合,创造智能工厂,使生产变得高度弹性化和个性化,提高生产效率及资源利用效率。从这个定义不难看出,德国人对“工业4.0”的看法正变得越来越务实。这种务实在德国政府和企业两方面都得到了很好体现。

  在3月15日举行的汉诺威IT展开幕式上,德国总理默克尔着重提出德国经济数字化的十点具体举措,包括德国政府在扩大带宽、提高政府服务水平以及立法方面的种种内容,目标十分明确。在企业层面上,正如前几年德国业界评论的一样,德国企业虽然没有大张旗鼓地谈论和宣传,但一些企业已经切实将“工业4.0”技术应用在生产过程当中。

  记者在展会现场看到了德国企业软件巨头SAP和西门子共同研制的智能机械手实时监控系统。机械手里装置的传感器可以将其工作状态实时传输到控制系统。工作人员不仅能实时监测手臂的表现,还可查阅其工作历史。这就使厂家对机械手的运行状况了如指掌,更加科学合理地安排生产及设备维护。

  如果把“工业4.0”概念推而广之,数字技术几乎涵盖生产生活的各个方面。德国厂家还在展会上演示了数字技术与农业生产结合带来的自动化和智能化场景。农田中安装的传感器将土壤情况实时传输到控制系统,农场主只需通过控制界面,动动手指就能实时监控作物长势,判断农田是否缺水缺肥,甚至预测当年作物产量。

  从这两个例子不难看出,IT技术是“工业4.0”的核心,它需要物联网、云计算、大数据等技术的支撑,也需要核心部件——传感器的配合。

  “工业4.0”的一个显著特征在于让生产线上的产品变得聪明起来,传感器就相当于产品的大脑,将产品状态以数据形式传输到控制平台。西门子在传感器生产方面独树一帜,它在巴伐利亚安倍格的工厂率先实现“工业4.0”。这个工厂的生产自动化程度非常高。机器和电脑控制着75%的价值链,在整个生产过程中,人手唯一接触产品的时候就是将非成品放在生产线上的时候,然后接下来的一切都由机器和电脑完成。它与传统工业生产的根本区别在于,作为产品的可程式逻辑控制器能在生产线上同生产它们的机器进行“交流”,将具体要求以及生产过程“告诉”机器,由此大大降低次品率,提高生产智能化水平。据介绍,其次品率降至0.0022%,这在其他任何工厂都是无法想象的。

  应用障碍仍待突破

  SAP公司一名发言人在汉诺威IT展上接受采访时表示,目前“工业4.0”所需要的IT技术已经没有任何障碍,人们需要做的就是将这些技术运用到工业生产中去。而应用恰恰是“工业4.0”面临的障碍之一。据业内人士分析说,对于中小企业来说,在生产过程中全面应用IT技术,实现“工业4.0”化的成本十分高昂。这说明如何将IT技术的威力在工业生产中的实际效果发挥到最佳,是目前IT企业和制造业企业共同面对的问题。要解决这一问题,IT企业的研发人员和制造业企业的技术人员必须紧密合作、密切交流,然而对于双方来说这都是个新问题。

  制约“工业4.0”应用的另一个障碍在于标准问题。未来如果要让不同厂家之间的产品和系统顺畅地“对话”,制定统一的标准是必要前提。而这个标准如何建立、需要哪些方面来参与,目前都是未知数。

  在一些德国专家看来,中国企业在应用“工业4.0”技术方面同德国相比有自身优势。这是因为德国企业已经普遍实现高度自动化生产,应用“工业4.0”很可能意味着要对原来的自动化生产程序进行大幅修改甚至重建。而许多并未实现高度自动化的中国企业不存在这个顾虑和烦恼。

  正如一名业内专家在汉诺威IT展期间所言,“工业4.0”的未来已经十分清晰,人们已经明白未来“工业4.0”的发展将会达到什么样的程度。目前的问题在于从现在到未来,人们会走什么样的路,会花多长时间。

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