您现在的位置:中国机床商务网>新闻首页>机床上下游

互联网激活传统工业 智能工厂提升企业竞争力

2015年05月26日 11:14中国机床商务网点击:4432

  【中国机床商务网 机床上下游】国务院正式颁发《中国制造2025》规划。“中国制造2025”与工业4.0强调的智能化信息化方向与发展战略基本一致,新一轮的制造业变革逐步来临。
  
  智慧工厂:工业4.0核心载体,制造业升级之路。
  
  智慧工厂,也称数字化工厂(DF),是指以产品全生命周期的相关数据为基础,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。数字化工厂主要解决产品设计和产品制造之间的“鸿沟”,实现产品生命周期中的设计,制造、装配、物流等各个方面的功能,降低设计到生产制造之间的不确定性,在虚拟环境下将生产制造过程压缩和提前,并得以评估与检验,从而缩短产品设计到生产的转化的时间,并且提高产品的可靠性与成功率。与一般工厂相比,数字化工厂强调的是生产计划数字化,大量使用计算机各种辅助技术,如CAD、CAM、CIM等等,相对固定,由上而下。
  
  智慧工厂的基本设想是制造的产品集成有动态数字存储器、感知和通信能力,承载着整个供应链和生命周期中所需的各种信息;整个生产价值链中所集成的生产设施能够实现自组织,以及能够根据当前的状况灵活地决定生产过程。智慧工厂将建立“数字企业平台”,通过开放接口将虚拟环境与基础架构融为一体,从而构成信息物理融合系统(CPS),生产自动化系统将升级为信息物理融合生产系统(cyberphysicalproductionsystem,CPPS)。
  

 
  工业4.0将由集中式控制向分散式增强型控制基本模式转变。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组,将使人类从“自动化生产”进入“智能化生产、绿色生产、都市化生产”。信息物理融合系统(CPS)是集成计算、通信与控制于一体的下一代智能系统,是计算进程和物理进程的统一体,包含了无处不在的环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程,使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能。智能的网络世界与物理世界融合产生的CPS亦称“工业物联网”。
  
  从中国制造到中国智造,这是工业4.0的大时代!工业流程中使用物联网及其服务,从而产生了创新的工厂系统——智慧工厂。完全不同于传统的工厂自动化系统,智能工厂采用面向服务的体系架构,具体体系架构如上图所示。从图中可以看出,对应于传统自动化系统的现场级,智慧工厂使用物联网技术;对应于控制级,智慧工厂采用CPPS信息物理融合生产系统;对应的监控管理级连接到安全可靠和可信的云网络主干网,智慧工厂采用服务互联网提供的服务。
  
  智能工厂:带来制造业长期竞争力的提升。
  
  互联网激活传统工业,保持制造业长期竞争力的必由之路:与前三次工业革命相比,我们认为工业4.0最大的进步在于利用互联网激活了传统工业过程,使工厂设备“能说话、能思考”,同时实现三大功能:最大程度地降低制造业对劳动力的依赖、将流通成本降到最低、最大程度满足用户个性化需求。从长期来看,工业4.0时代,对于智能工厂的投入将远超过一般工业,但项目盈利能力也将显著提高,并且资本投入越大、斜率越陡峭,即投资的边际回报率越高。我们认为,无论在何种经济体,工业4.0都将是制造业发展不可绕开的必由之路,是未来世界制造业最大的一波“浪潮”。
  
  我们认为,相对于传统制造组织形式,工业4.0智能工厂对于制造业长期竞争力提升主要体现在三个方面:降低对劳动力的依赖、降低仓储物流成本,以及满足用户个性化需求。
  
  1)降低制造业对劳动力的依赖:德国重视“工业4.0”的另一个原因是老龄化带来的劳动力不足。德国人口的老龄化程度在全球排名第二,仅次于日本,许多德国制造公司年轻员工的数量在不断减少,已经出现熟练劳动力短缺的现象。且德国的人工成本非常高,一个典型制造业企业的人工成本要占到25%到30%。对于我国来说,未来随着人口红利的消失,劳动力供给减少、人工成本上升和新一代劳动力制造业就业意愿的下降,制造业的国际竞争力面临巨大制约。而工业4.0时代高度网络化、自动化的智慧工厂,能最大程度地降低制造业对劳动力的依赖,降低劳动成本,大幅提升制造业长期竞争力。
  
  2)降低物流成本: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的终极方案:在工业4.0的智能工厂框架中,智能物流仓储位于后端,是连接制造端和客户端的核心环节。自动化物流仓储是运用软件技术、互联网技术、自动分拣技术、光导分拣、RFID、声控技术等先进的科技手段和设备对物品的进出、库存、分拣、包装、配送及其信息进行有效的计划、执行和控制的物流活动。典型的物流与仓储自动化系统主要包括:自动化立体仓储系统、自动输送系统(包括移动机器人系统AGVS)、自动识别系统和自动分拣系统,以及机器人作业系统的其他辅助系统等。相对于传统的物流仓储设施,自动化物流仓储系统的优势主要体现在对劳动力成本的节约、对租金成本的节约、管理效率的提升等方面。我们估算自动化仓储在保证同等储存能力的条件下,可至少节约70%以上的土地和80%以上的劳动力。自动化仓储系统能够最大程度提升仓储管理的准确性,以及识别、分拣、进出货的处理速度,降低存货周转率,适应电商、生鲜配送等现代快速物流的需求。
  
  3)满足用户个性化需求:进入信息时代、互联网时代以来,产品生命周期越来越短,节奏越来越快,对资源利用的要求越来越高,用户的个性化需求快速释放,导致制造业大批量生产的模式慢慢被摒弃,柔性化的实时的动态响应需求越来越多。正因为人们对个性化需求的日益增强,当条件具备时,此前为提高生产效率、降低产品成本的规模化、复制化生产方式也将随之发生改变——工业4.0时代,个性化产品将以高效率的批量化方式生产。“个性化”是精耕细作、灵活创意的代名词,“规模化”曾经意味着大批量、重复生产,智能制造就是让“个性化”和“规模化”这对工业生产中的矛盾相融合的生产方式,互联网则能够让制造链条上的各个环节更加紧密、高效协作。
(来源:OFweek 工控网)

机床网官方微信
@中国机床商务网
已推荐
0
  • 凡本网注明"来源:中国机床商务网"的所有作品,版权均属于中国机床商务网,转载请必须注明中国机床商务网,http://www.jc35.com/。违反者本网将追究相关法律责任。
  • 本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
  • 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

  • 广告位
  • 浙江震环数控机床有限公司



图说机床

更多>>

旗下子站

玉环机床网温岭机床网泰州机床网滕州机床网宁波机床网沧州机床网温州机床网工量刃具网加工中心网电加工机床网锻压机床网机床附件配件网
车床网铣床网钻床网雕刻机网锯床网磨床网数控车床平面磨床数控铣床摇臂钻床数控冲床立式锯床剪板机折弯机


咨询中心

编辑部QQ交谈

展会部QQ交谈

市场部QQ交谈

返回首页
CME中国机床展
关闭