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工业4.0 产学研专家纵论工业互联网

2015年03月06日 10:41中国机床商务网点击:5186

  【中国机床商务网 市场分析】2015年3月3日,值两会召开之际,中国工业互联网联盟举办的第三次工业互联网沙龙在北京交通大学知行大厦七层举行。工业互联网沙龙旨在通过一系列活动,确立工业互联网的概念、内涵、外延、核心内容以及指标体系。通过邀请业内专家及有实战经验的工业信息化专业人士分享经验,工业互联网沙龙致力于帮助企业确立工业互联网路线图,通过树立样板项目,让企业体会到工业互联网的价值。
  

  本次工业互联网沙龙有十余名业内著名专家参与讨论,其中包括交大校友之家常务副理事长李正海、北京邮电大学世纪学院计算机学科带头人陈志成、北京交通大学机电学院机械工程系副主任蒋增强、清华大学车船动力研究中心主任黄德洪、北大纵横咨询公司合伙人马兆林、北京车安居停车设备有限公司总经理张林鹏等。
  
  从个性化制造看工业互联网价值
  
  李正海是交大校友之家常务副理事长、九方宏信CIO、高级工程师,他于1989年毕业于北方交通大学机械系铁道车辆专业。在上大学期间就从事企业信息化工作,曾任目前属于中国南车集团的戚墅堰厂计算机中心主任,至今做企业信息化已有20多年。李正海说,从他20多年企业信息和制造工厂信息的经验来看,工业互联网和工业4.0更注重把原来信息化的工作进行全面的整合和提升,从而达到新的高度。
  
  李正海介绍了世博演艺中心顶部的制造过程。世博演艺中心于2007年12月30日在浦东开工,于2010年3月竣工。整个演艺中心用地面积近8万平方米,地上建筑面积约4.5万平方米,地下建筑约为2万平方米。世博演艺中心造型呈飞碟状,从不同角度和不同空间看,能呈现出不同形态。因为特殊圆弧型设计,因此世博演艺中心顶部的每块钢板都不一样,由近1万块不同尺寸和工艺的钢板组成。这样一个大规模的定制化制造过程,恰恰体现出了工业4.0的概念。
  
  世博演艺大厅顶部由一万多块三角板构成,而且每一块板的尺寸都不同。每一块板由四个组件对扣在一起,通过弯折外延实现对扣,因此需要知道三角板的板扣、折弯系统和折弯的角度这三个参数。当时的设计单位抽掉了三个部门的人手,每天加班到半夜12点,但一天也只能计算30块板子左右的数据。一万多块板子的数据,需要一年多的时间才能计算完。于是,设计单位找到了李正海。李正海曾负责世博中国馆顶部的设计并开发了相应的计算软件。基于世博中国馆的软件,李正海花了两个晚上的时间,为世博演艺中心开发了设计软件,可以实现由设计软件直接输出数据到数控切割机床,一步完成。
  
  工业互联网要以精益制造为基础
  
  随着工业生产的个性化需求与日俱增,越来越需要创新的设计方法,这就需要工业互联网和工业4.0。实际上,在机械企业的生产制造过程中,从单个零件的生命周期来看,生产组件、热加工、粗加工、精加工、热处理直到零件装配,这是一个物对物的变换过程,但它也是制造信息不断变化的过程。
  
  以前有人问过PDM与ERP的关键差别在哪里?李正海认为,最简单的一点就在于PDM是产品数据管理,它不管生产批量。在生产组织过程中,设计部门往往只管设计不管批次,批次则由工艺部门负责。工艺部门有的时候会认为设计师写的型号不对或是没货,于是就自行更改型号然后进行采购,这种现象在企业里非常普遍。李正海分享了汽车制造的案例。他经历过生产规模达到20万辆的汽车制造企业,设计文档和实际装车报目清单零件的差异,能多达19页之多。
  
  一个螺钉从17号换成15号,到底有没有影响?影响会有多大?英国航空5390号航班是英国航空集团由伯明翰前往西班牙马洛卡的定期航班,1990年6月10日,飞机的驾驶室中一块挡风玻璃突然飞脱,并将机长吸出机外。凭着副机师的努力,航机安全降落于南安普敦。窗户脱落的原因是什么?原来装到档风玻璃上的螺钉不是原始设计的螺钉,结果就出了事故,而这个螺钉是在检修的过程中被更换的。
  
  制造执行系统是工业互联网的核心
  
  蒋增强现为北京交通大学机电学院机械工程系副主任,主要负责工业工程。从念研究生开始,蒋增强就一直从事制造信息化工作。随着我国制造信息化的发展,他经历了从PDM到ERP再到MES的全过程。从2006年开始,蒋增强就开始从事制造执行系统(MES)工作,他经历过的项目主要是面向汽车行业的制造执行系统,包括国内十几个相关制造企业的三十余个制造执行系统项目。
  
  关于工业4.0,蒋增强认为制造执行系统就是最终体现工业4.0和工业大数据落地的最佳平台。制造执行系统分成三层,第一层是基础的数据采集层,可认为它是CPS信息物理系统的核心,最终通过CPS来实现数据的采集和交互。第二层是业务层,也就是整个生产过程中的流程和业务。第三层为数据服务层,通过大数据的分析,检测整个制造系统的健康,以及对可靠性和健康性的预测等等。通过制造执行系统,把工业4.0和大数据融到一起了。
  
  从2006年从事制造执行系统开始,蒋增强感觉到企业需求一直在变化。2006年2007年的时候,企业的需求在于信息采集。当时中国出台了不合格企业产品召回条例,企业存在质量出现问题召回后谁来承担损失的问题。到底是整车厂装配的过程中出了问题,还是加工过程中的问题,还是供应商出了问题。因此最早的时候,企业对制造执行系统的要求就是数据的自动采集,采集完了以后归类,然后进行统计,之后数据就成为死数据。
  
  现在企业对制造执行系统的认识加强了很多,MES的11个模块开始使用起来。蒋增强今年在青岛做制造执行系统,对方企业主动提出排产很重要,要把智能排产放第一位。以前都是蒋增强去跟用户提需求,但是现在企业已经完全不一样了,他们已经开始了解制造执行系统了,并且发自内心的希望利用这个系统让企业发生质的改变。
  
(来源:云科技时代)
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