8927 智能制造新技术新制造五大产业链.docx
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8927智能制造新技术新制造五大产业链
【智能制造】新技术新制造、五大产业链
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功能引见OT技术(工艺+精益+自动化+机器人)和IT技术(云计算+大数据+物联网+人工智能)深度融合,在场景中构建:
外形感知-实时分析-自主决策-精准执行-学习提升的机器智能认知系统,实现产业转型升级、DT驱动业务、价值创新制造的产业互联生态链。
2018-09-27原文
收录于话题
新技术新制造
工业互联网对于制造业的价值
一个维度是制造业的生命周期,从开头做方案、设计到建筑、运营和优化、再到后面的日常维护和升级改造。
另一个维度是对制造业的不同力气阶梯。
工业互联网能把全部的设备、传感器、机器人都连接起来,对于设备本身的情况有更多的了解,更重要的是有了这些信息之后如何对生产过程进行持续的改善。
从制造业生命周期的角度,工业互联网能够对工厂关注的三个次要方面:
产能效率、正常运转时间(uptime)、产品合格率都带来变革,为整个制造业生命周期的各个环节供应新的思路。
比如,电子工厂在组装手机、电脑等产品时,一般工厂的做法是工人靠精密制具来保证组装的精度。
每个组装的环节都需要有通过检测,测试结果打算上一道工序能否通过。
一般的工厂不能追溯到前面的流程,而工业互联网能够调整组装过程中需要的参数。
以手机为例,假设里面各种组件的组装精度为30微米,依据最终的检测结果,组件的公差一直在一侧有往50微米的偏差。
使用工业互联网,这种生产数据能够通过工业互联网的形式反馈到设计层,通过分析、确定及调整前面工艺中某一个组装环节的参数,即可衰退掉系统性误差。
这说明通过工业互联网得到生产工艺里的实际数据能够实现最终生产质量改善,无论是从力气阶梯的角度还是从生命周期的角度都体现出工业互联网的价值。
人工智能在制造业的使用
人工智能在制造业有着广泛的使用。
工厂依据数千台机器人的历史数据综合推断机器人出问题的可能性,对整个设备的运转情况做预防性诊断。
系统运用机器学习算法,基于大量历史数据做推断,能够对设备运营情况进行预防性维护。
ABB从07年开头将机器人连接到服务器上,共享潜在问题、设备运营情况等数据。
经过十几年数据积累,把握了全世界各种不同工厂的大量运营数据,将来将进一步接受机器学习的方式,通过数据分析推出基于云平台的预防性诊断和维护服务。
除了预防性维护,人工智能还能为处理整个生产工艺过程中毁灭的瓶颈性问题带来一些思路,例如,汽车工厂的车身焊接工艺生产线。
最重要的一点,在将来人与机器人交互的领域,人工智能将大有作为。
目前基于生产设备的人机交互还处于比较传统的阶段,需要人把指令输入进去来实现交互过程,人工智能技术可以使将来人与智能机器人之间的交互变得更自然。
将来机器人的进展趋势和使用场景
随着外部要素变化,无论是全球还是中国,近10年工业机器人的进展速度有些让人吃惊。
在全球范围内,工业机器人每年保持15%至20%的增长率。
而在中国,依据ABB的数据,2017年中国工业机器人市场增长率超过50%。
从产品和技术来看,自上世纪70年月以来,工业机器人的结构和使用技术变化并不大,大多数工业机器人用于完成反复性、简约单调的,甚至危急的工作。
目前工业机器人次要使用在有产能、产量需求的规模化生产中,比如汽车、电子、食品饮料等行业。
由于汽车工业规模效应明显,汽车行业一直是工业机器人使用最广泛的行业。
从去年开头,由于中国市场需求的添加,电子行业变成了工业机器人的最大的用户。
同时,机器人也使用于食品饮料、金属制品和塑料制品等传统行业。
使用方面,将来物流和零售行业由于对人力的需求高,产业规模进展快,将成为机器人新的使用领域。
无论是仓库还是物流行业本身所需要的分拣工作;无论是上货、补货还是零售货架管理,都是适合机器人的使用场景。
因此物流和零售行业将是下一个进展的新兴行业,也是机器人从工业向服务行业渗透的开头。
由于老龄化和不断提升的人工成本,在欧洲,对于机器人的需求从大型工厂渐渐向中小型工厂甚至小作坊企业渗透。
对于中小企业来说,生产特点是小批次多品种,生产过程要不停的切换,使用传统的工业机器人将耗费过多的切换时间。
因此,中小企业需要小型机警的产品,机器人的易用性是关键。
假如和计算机产业进展类比,目前工业机器人还处于“巨型机”阶段,机器人的“个人电脑”时代还没有到来。
回顾计算机从制造到普及的历史,价格降低、体积减小、使用易于操作并且用户敌对的图形界面,是最终使计算机从试验室走入千家万户的三个重要要素。
类似的,成本、人机协作平安性、易用性是机器人从工业渗透到其他领域的限制要素。
在机器人从工业向消费领域渗透的过程中,人机交互是制约机器人进展的要素之一。
无论是从工业还是其他场景,机器如何与人更好的交互?
在工作和生产过程中更好的帮忙人去完成工作?
人工智能为处理这些问题带来可能性。
在人机交互的牢靠性方面,技术上目前还有待突破。
在工业机器人方面,现在工厂里的机器人能够分毫不差的执行指令而不犯错,是由于工程化的设计、安装、调试,需要通过指令在生产线上操作。
而将来的抱负情况是,机器人能够像学徒工一样,通过更自然的方式与人交互,能够在人的教导下从学徒工变成娴熟工。
抱负中的将来工厂
将来抱负中的工厂是将机器人、人工智能与物联网技术结合的智能工厂。
∙生产线配有传感器,采集生产流程各阶段中产品与设备的相关数据;
∙机器人自主协同工作,完成各项简约任务;
∙生产加工站自主工作或协同工作,依据制造流程调整前段工序的情况;
∙摄像头采集的视觉数据,检测到规格不符的情况触发自动校正流程。
∙工厂通过制造网络的测试数据把握产质量量,基于软件管理传感器和客户数据,系统具备自主学习力气、做出决策的力气。
∙智能制造能够彻底转变生产流程,通过设备的传感器收集猜想性维护信息、改进库存和产能信息,实现交付和物流的优化,保持产质量量、提升产能,添加工厂的机警性,顺应小批量多品种的生产要求。
ABB海德堡工厂已经通过使用智能制造技术,使用7台机器人协作,产量提升了两倍,并且能够制造8000种产品,实现了更机警的生产过程。
对中国制造业数字化转型的建议
数字化不能处理全部问题。
数字化不是最终目的,而是在更高层面上服务于不同目的的运营工具。
针对不同行业,每家公司明确本人的本质需求:
要处理的核心问题是什么?
先自动化、再数字化,还是两步一起走?
企业最核心的是产能问题,还是要处理多品种、小批量的问题?
对于不同的问题,处理的思路、方式也都不一样。
全体而言,中国制造业需要转型,需要向产业链上游拓展,去供应价值更高的服务。
对企业来说,目前并没有固定模式,企业需要按本身特点摸索选择适合的路径。
基于多年为中国制造业服务的阅历,张晖认为,在部分行业中,中国工厂与世界其他地区的工厂差异甚微,有些方面甚至领先。
例如,目前中国是最大的汽车生产与销售国,在汽车行业中国工厂的数字化程度、建设方式、运营方式与国外差异不大。
北亚地区是电子行业的重要生产版图,中国、日本、韩国、台湾等地区的生产方式是全球领先的。
在电子行业,中国生产某些类电子产品的组织形式和产业规模都是国外所没有的。
这意味着中国制造业在技术升级方面包含着巨大的机会,也可能会由于本身的特点衍生出独具创新性的模式并且复制到其他地区。
对于服务中国制造业产业升级,机器人制造企业和互联网企业各自将担当什么样的定位?
张晖认为,两者之间更大的可能性是合作。
无论是美国互联网巨头还是中国本土互联网企业并不具备工业制造方面的实践阅历;而机器人制造企业不擅长做网络基础平台。
作为设备供应商,工业机器人的价值在于对所服务的产业具有专业学问,涉及到具体的制造工艺领域,工业机器人公司有几十年甚至更久的历史积累,这与互联网公司是相互补充的关系。
ABB与互联网公司有不同程度的合作,目前ABBAbility的云服务是基于微软Azure平台的。
将来工业机器人企业和互联网企业从不同的角度为制造业供应处理方案,相辅相成。
来源:
超说将来
打造工业4.0智能工厂离不开这五大产业链
在智能工厂里,机器和设备将具有提升的自我优化和自主决策的力气。
这与今日运转固定程序操作的情况构成了鲜亮的对比。
下面将从传感器、工业以太网、工业软件、工业机器人和智能物流五方面分析!
1.上游行业–传感器
近年来,传感器正处于传统型向新型传感器转型的进展阶段。
新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不只促进了传统产业的改造,而且可导致建立新型工业,是21世纪新的经济增长点。
不管“工业4.0”还是“中国制造2025”,其实最本质的变化是智能化生产,但是看来,传感器是整个智能化的关键。
由于“工业4.0”和“中国制造2025”最核心的方面是智能制造,不管网络化还是数字化,最前端都将是智能化,但全部的这些都将离不开传感器。
传感器产业作为国内外公认的具有进展前途的高技术产业,以其技术含量高、经济效益好、渗透力气强、市场前景广等特点为世人注目。
2007-2014年我国传感器行业得到较好的进展,行业工业总产值总体呈上升趋势,在GDP中的占比维持在0.10%-0.15%之间。
在国家大力加强传感器的开发和使用的一系列政策引导和支持下,我国传感器行业面临良好的进展前景,将来成长空间可期。
五大产业链打造出智能工厂
2.上游行业–工业以太网
工业以太网作为一种高效的局域网络,从诞生之初,就担负着传感器数据传输、生产设备把握等功能,是现代工业自动化生产体系中的重要组成部分和工厂信息化的基础。
它的构建也就成为智能工厂建设的核心。
假如说第三次工业革命的自动化,仅是将生产过程作为对象,对其进行信息技术的使用。
工业4.0将信息技术的使用大幅扩大,进而衍生出“智能工厂”的概念。
它的关键技术是信息技术。
工业以太网,互联互通、实时把握,进而实现平安、节能将是智能工厂的核心技术。
具体而言,包括生产设备联网实现自律协调作业的M2M,通过网络猎取大数据的使用,开发、销售、ERP、PLM、SCM等业务管理系统与实际生产过程之间的协同等。
由于现代智能工厂有四大关键点:
一是要连接全部网络以拿到数据。
二是要有智能机器。
三是大数据,将全部设备、全部人连接后,全部数据都大批量传送到智能终端上。
四是分析,得到数据后从中抓取出访用趋势来,提高设备外形的检测和猜想水平。
要构成高速传输、大数据,保证明时性、平安性和节能就变得格外关键。
这正是工业以太网构建的要旨。
3.中游行业–工业软件
智能工厂将是工业软件产品创新的主线。
机器层面,提高设备智能水平,改善功能和生产效率;车间层面,加强机器间通信协作,提高生产线的协同水平;工厂层面,优化和调度多车间、多生产线等生产资源,实现生产力气、供应链及市场需求的动态婚配。
4.中游行业–工业机器人
近两年随着国家战略性新兴产业的提出,两化融合的稳步推动,中国智能制造配备领域得到了全社会范围的广泛关注。
随着产品功能提升的内在需求添加和中国劳动力价格上涨,产业转型升级的压力不断加大。
工业机器人作为智能制造领域的代表,在产业转型升级的过程中正发挥着越来越重要的作用。
工业机器人作为高科技配备,无论在推动国防军事、智能制造、资源开发,还是在培育进展将来机器人产业上都具有重要意义。
目前一些新兴的中低端市场也快速扩大,如工程机械领域,某些过去传统的劳动密集型企业如石化、粮食、建材、化肥、饲料等领域市场需求也快速进展起来。
近年来,通过拓展下游使用服务,开辟传统市场接纳新兴生产方式,家电、轨道交通、船舶等领域是机器人将来使用的主战场。
在一般工业使用的新领域,如光伏产业、动力电池制造业,包括酒类、饮料、乳业、糖等在内的食品工业,以及化纤、玻璃纤维、五金打磨、冶金浇铸、医药等行业,都有工业机器人的使用空间。
5.下游行业–智能物流
《2016-2020年中国智能工厂深度调研及投资前景猜想报告》中指出,智能物流是工业4.0核心组成部分,是降低社会仓储物流成本
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