供需大厅

登录/注册

公众号

更多资讯,关注微信公众号

小秘书

更多资讯,关注荣格小秘书

邮箱

您可以联系我们 info@ringiertrade.com

电话

您可以拨打热线

+86-21 6289-5533 x 269

建议或意见

+86-20 2885 5256

顶部

荣格工业资源APP

了解工业圈,从荣格工业资源APP开始。

打开

他们的世界和一年

来源:荣格-《智能制造纵横》 发布时间:2021-11-11 1495
工业金属加工金属加工金属切削机床金属成型机床模具及冲模焊接设备及工具其他金属材料表面处理测量及控制系统智能制造其他运动控制传感器工业机器人液压与气动技术机械传动工业互联智能仓储物流仪器仪表智能加工设备 特别报道
收藏
——2022年智能制造产业展望

QQ截图20211111131326.jpg

1.Jon Penvose 利戴工业技术服务(上海)有限公司业务发展总监
2.李明 上海大学教授
3.张愉  MiR自主移动机器人中国区销售总监
4.张俊豪 广州柏越机电设备有限公司总经理


2021年的开篇,承载着疫后复苏的期盼,承载着十四五开局的希冀,更承载着制造企业对于智能制造、数字化转型的新思考。时间来到这一年的尾声,本刊邀请了多位来自产业链上下游的企业代表、行业专家,听听他们对于即将过去这一年、在努力前进的道路上的体会与感悟。同时也从他们的分享中看到了中国“智”造的未来之路,挑战与机遇并存。

智能制造发展之我见
来自咨询机构的报告称,近年来智能制造市场蓬勃发展,其主要驱动力是工业4.0的日益普及,进一步推动了工业自动化、数字化加速和越来越多的落地应用。对此,上海大学李明教授给出了不一样的声音,在他看来,工业4.0的提出者德国对于工业4.0的部署和推进也刚从3.0阶段起步。“工业4.0是一个概念,也是一个工业发展和进化的方向。工业有道,但绝不是弯道。”


事实上,我们需要看到社会和科学的进步,特别是计算机、互联网等高科技的高速发展,我们正在经历工业文明向数字文明进化的关口,这种百年未有之大变局对于每个人的冲击是切实存在的,转型升级就是应对挑战的必由之路。就工业4.0的发展而言,事实上,欧洲已提出了工业5.0的概念,日本也提出了“社会5.0的理念”,其核心理念都是以人为本、可持续发展和(抵御风险的)足够韧性。于是,成体系的转型升级就呈现在了我们的面前,这也是为什么我们现在十分强调愿景、使命和价值观,强调企业的社会责任。站在这个角度去讲工业4.0和转型才会有意义和价值,它让我们首先思考和解决的一个根本问题,那就是“为什么要工业4.0”,只有搞清了这个根本问题,才会有真正的工业4.0。


李明在采访中还提到,“从今天国内企业的转型升级实践来看,有意愿、有想法、有需求、也有动力,但总体变化并不大,究其原因有两个,一是企业也许还未真正理解为什么需要工业4.0,另一个则是因为这是一项系统工程,很难立竿见影,所以,唯有练好内功,并且造好车才能超车、更重要的是看好方向才能成功。”


广州柏越机电设备有限公司总经理张俊豪看来,随着人口红利的逐渐消退,新技术的升级换代,智能制造已经不再是锦上添花,而是迫切需要落地的事了。之前他们公司主要业务是帮助装备行业客户开发新设备,在这个过程中就碰到了很多问题,比如开发过程中,设计错误导致研发滞后,“如何减少这些低效无效的浪费,是我们这几年一直在考虑的课题”。据介绍,目前,柏越和eplan合作,为客户提供电气设计的标准化和数字化服务,他们希望通过前端设计的标准化,提高客户设计的效率和质量,同时把设计成果数字化,准确无误地分发到各生产部门和供应商,帮助客户降本增效。


在过去的二十多年间,利戴工业主要提供设备维修、降本增效、设施管理等服务。随着智能制造应用的不断落地,利戴的相关维修服务也向着“智能”的方向不断转型。“在此过程中,我们也发现客户对于智能维修与降本增效的需求不断增加。通过利戴依托数据分析的智能维修服务,能够帮助客户抓住这些降本机遇,从而大幅度减少不必要的浪费。”利戴工业技术服务(上海)有限公司业务发展总监Jon Penvose从他的角度分享道。
据他介绍,用户只需通过回答五个与工厂设备运转相关的问题即可获得大致的成本节约结果,该结果依据利戴过往服务现场的大数据统计而来。随后,利戴将通过为期半天的现场实地调研,提供给客户一份直观的降本增效潜力书面报告。再根据客户的需求给予后续更深入的调研、现场支持。


对于2021年制造业出现的变化,MiR自主移动机器人中国区销售总监张愉认为,疫情对生产经营带来的震荡使全球企业都比以往更强烈地意识到数字化技术的重要性,认识到必须通过数字化和智能化升级来保持竞争力。因此,疫后制造业加快了数字化转型的步伐,尤其是大幅提升了对数据分析和自动化等方面的投入,以提升数据洞察以及优化制造流程。这从IDC发布的《2021年度中国制造业趋势分析》报告中可窥见一番——中国企业在数据治理、数字工程和运营上的投入增加了60%。而在优化制造流程方面,制造企业通过对工厂车间的标准化任务加速实现自动化,同时打造敏捷灵活的装配线以便快速重启生产流程。


在他的分享中提到,MiR通过自主移动机器人(Autonomous Mobile Robots, AMR)来对企业生产经营过程中的内部运输环节实现自动化。与传统的AGV机器人相比,AMR的优势在于自主导航、安全可靠、部署灵活、简单易用、更具成本效益。“凡是有内部运输的地方,MiR AMR都可以对运输流程进行优化,目前已在诸多行业得到了非常广泛的应用,包括汽车、电子、第三方物流、食品饮料、医院、生命科学、消费品等。”


国家“十四五”智能制造发展规划中提到,到2025年,要建设2000个以上新技术应用智能场景、1000个以上智能车间/引领行业发展的标杆智能工厂,遴选培育100个智慧供应链。这在伊维莱销售总监王有雪看来是企业发展的绝佳机会。智能制造对于数字化有着更高的要求,伊维莱(Ewellix)就专注于内置传感器和诊断技术的零件与组件级别应用,为原始设备制造商(OEM)、系统集成商(SI)和终端用户(EU)提供支持工业4.0及IoT技术的智能化、数字化的产品和解决方案。


作为全球线性运动及驱动解决方案制造商及领导者,伊维莱的前身系SKF斯凯孚线性驱动技术事业部,于2018年12月被欧洲投资公司Triton收购后,更名为Ewellix伊维莱。“全新启程后,公司有一个共同的目标——专注于线性运动解决方案的变革,提供独特的工程技术、应用知识和产品技术,使整个行业的客户能够在生产力、性能、能效和盈利能力方面达到新的高度。”据他介绍,伊维莱在控制装置和电机解决方案方面拥有着丰富的经验。例如,数字化方案有助提升电动缸在应用中的性能表现。伊维莱支持通过持续测量、传输和分析电动缸运行时的温度、振动或力度出力等数据,从而优化集成到设备中的电动缸的状态检测,其优势在于可以延长使用寿命、保护设备、提高可靠性的同时能更好地规划维护工作。


对于刀具制造配套的企业来说,智能制造的影响也在逐渐散开,“未来是由大数据分析和互联网技术主导的时代。工厂需要简化业务运营,使其能整体快速扩展到新兴市场或新技术中去,实现产线智能化自动化。”昂科机床(上海)有限公司大中华区总经理郑超说道,革新势在必行,现有的常规工作方式将被重新定义和优化。


“智能制造听起来可能还离我们有一段距离,但智能制造所需要的许多技术已经开始普及,云技术、机器人技术和视觉技术都已经在许多产品或者生产环节中使用。”他说道,除了希望智能产品、智能装备、智能服务能提升产品质量、生产效率,生产型企业更多的开始追求整条生产线、甚至整个工厂的智能化,以整体提升生产效率、降低综合能耗并整体提升运营绩效。为了满足不断涌现的自动化与智能化的生产需求,昂科(ANCA)已经拥有并为许多客户提供了构建其智能工厂所需的工具,从iView,RFID到RoboTeach和ZOLLER集成;从新的解决方案到对现有设备进行自动化改造(例如机器人装载机),都可以为客户提高智造水平,降本增效。


以ANCA集成制造系统(AIMS)为例,该系统可以满足不同厂商的定制化需求。AIMS连接了各个生产环节,将自动化与集成化的优势最大化,不仅将不同的流程互相连接,简化了刀具生产,而且将工厂IT系统连接起来。基于未来制造公司正在考虑需要提供更大的自动化和数据集成选项来优化切削刀具的生产,AIMS已经做好准备,完全能够提供通用的模块化选项来应对制造过程中常见的挑战。


QQ截图20211111134105.jpg


珠海市长陆工业自动控制系统股份有限公司教授级高级工程师项进解认为,智能制造产业链环节包括多个方面,首先是机理性的研究,第二就是新产品和新技术的应用研发,第三是系统平台的建设和行业推广应用。在机理性研究方面,长陆和多家高校合作,结合长陆的优势达成产学研究合作,并且未来会加大这方面的投入。同时在新产品研发和新技术应用方面,近年来长陆面向流程工业,尤其是精细化工领域,推出面向行业的管控平台,包括有MES系统,批生产控制系统(BATCH),数字化仓库管理系统(WMS)等。


作为一家致力于提供智能工厂自动化与信息化综合解决方案的企业,长陆每年都会推陈出新,去年推出了在线水份检测仪表,以及即将推出激光料位检测仪表、在线测定粘度仪表等。在装备方面,长陆推出的全自动智能灌装生产线在精细化工行业已经得到很好的应用。

智能制造能力的跃级背后
在今年初国家发布的智能制造能力成熟度国家标准中,智能制造企业被划分为五级,其中,2级侧重自动化与部分数字化,3级侧重于数字化,4级以上侧重智能化。在这一国标的背后,产业界是如何看待?


“数字化是智能化的基础,没有数字化,就没有智能化。”张俊豪在采访中坦言,现阶段很多企业面临的问题是如何进行数字化升级,经营者也希望通过数字化提升经营管理能力,但是缺乏懂数字化的人才,而很多数字化服务商又不懂企业的工艺,造成数字化项目的失败,这也让一些企业在数字化转型的道路上望而却步。因此,懂行业的数字化服务商就显得非常重要。


QQ截图20211111131403.jpg

5.郑超 昂科机床(上海)有限公司大中华区总经理
6.王有雪 伊维莱销售总监
7.项进解 珠海市长陆工业自动控制系统股份有限公司教授级高级工程师
8.许祥锐 油力油压工业股份有限公司总经理


据介绍,柏越在自动化行业深耕10多年,深谙电气集成的工艺和需求,“在这一细分领域,我们可以提供从设计数字化,到生产协同制造的完整解决方案,帮助客户实现电气系统设计制造的数字化转型。”


李明认为,其实我们国家对中国制造业的现状还是有清晰定位的,“如何补上工业2.0的课”也许是大部分国内企业的主要工作。而对于数字化而言,这是一个大系统、大工程。而关于数字化,首先需要的是数据和信息管理,然后对产品、过程和企业进行数据透明,在此基础上才会有数字孪生、数字线程等一系列的数字化操作,一种基于模型的操作。“对于国内绝大多数企业而言,也许真正的信息化还没有到位,也仅是在2级水平。真正把2级做强做实也许仍需不少时日。”


而关于真正的数字化,其实全球制造业还处于探索期,从某种角度看并没有真正完成的案例,更何况它还是个性化的。国内许多在讲的数字化,有相当一部分可以说是新瓶装陈醋。“由于企业和产品和不同,自动化都可能是需要个性化的,信息化,数字化更是个性化的——了解了这一点,我们就能知道企业的信息化,数字化是买不来的,更是买不到的。”李明强调,这就要求企业自身对这些概念有充分的了解,并有能力主导这个转化的进程,同时在进程中不断摸索充实,不然失败是必然的。“在第3级数字化没真正完成之前,讲智能化是没有意义的。如同没有弯道超车一样,这些台阶是无法跨越的。”


智能制造成熟度的跃升,和配套产品的升级亦息息相关。“正如之前谈到的,智能制造对于智能化及电气化有着更高的要求”。王有雪告诉我们,在许多应用中,机电系统都具备超越液压系统的诸多优点。它们更小巧、更轻便,并与驱动执行器的电机直接相连,机电系统不再需要笨重的泵、蓄能器、油箱和管道,也无需使用液压油,具备更加安全和环保的优势,能够消除与泄漏和溢出相关的火灾、污染或人身损害风险。此外,电动缸的噪音也低于液压驱动,可以说,电动缸具有显著的性能优势。从整个设备生命周期来看,电动缸所能带来的成本节省远远超过其较高的初始投资成本。


据介绍,在伊维莱流体替换方案的核心组成部分,新一代电动缸产品凭借成本和性能优势逐渐取代液压缸,支持客户实现各种要求严格的应用。在以往的案例应用统计中,电动缸相较液压动力系统的优势显著——每年可为一台普通的生产设备节约数十万元的成本,其中近一半源自能效以外的其他领域。而这些点滴的进步亦推动了企业智能制造能力的成熟度。


项进解则从流程工业方面洞察了一些未来挑战,这些也将影响智能制造成熟度跃级的进程,具体在四个方面:第一,随着整个工业生产形势和国家政策变化所带来的关于生产安全强化、绿色生产等方面问题。第二,生产制造企业面临人力资源较大变化,如何进行变革管理模式、生产模式,提升制造智能化、自动化,保障优质高效的正常生产,为企业带来更多新机遇和挑战。第三,由于国际形势变化,原材料价格上涨,供给变化带来的成本增加会激发企业的智能化提升需求。第四,市场个性化需求增加,对制造企业而言,在组织战略、备料、体系建设和新产品研发方面带来更多变化,怎样才能更有效保证正常生产是制造企业目前最值得关注的。

新技术、应用场景 怎么“押”才对?
未来,在包括十四五规划等利好政策的推动下,中国智能制造应用场景持续拓宽,市场规模实现快速增长,预计2025年中国智能制造行业市场规模将达5.3万亿元。这其中,包括机器视觉、传感器、工业机器人、工业软件、边缘计算、系统集成等技术将持续升温,各应用场景也将迎来遍地开花。


作为领先的工业服务专家,利戴认为用于借助传感器进行生产设备的预测性维护具有广阔的应用前景。目前利戴已经在其服务现场将各类传感器应用于设备维修服务。例如,利戴德国的工程师将在线振动传感器应用于涂装车间的试点案例取得了良好的效果,未来将进一步扩大传感器的安装范围。此外,在中国的某服务现场,利戴的工程师也在推进类似的项目,通过对设备安装数据采集盒,收集并分析生产设备的震动频次,从而达到预防性维护的目的,减少计划外停机。目前,该项目已顺利完成一期试点,正在扩大数据采集盒的部署区域。


Jon Penvose在采访中提到,最终,将所有的传感器数据集成在一个网络,再通过分析数据的智能算法以及易于阅读的可视化仪表盘,实现预测性维修。未来,更多种类的传感器、更智能的算法将进一步推动其发展。


配合国内于2025年将全面迈入智能制造市场,加工过程将从工厂车间无人化、计算机远程遥控、制造生产符合工业4.0的需求等方面着手。油力油压工业股份有限公司总经理许祥锐表示,研发和创新是这五年公司必须持续不断全力以赴的目标。据他介绍,多年前他们就导入ERP系统,近几年来引进许多最新的制造设备并应用智能技术(如数据分析,精益生产等),两者相互配合便可以使生产效率与质量达到最优化,进而减少不必要的浪费,并且提升产品的稳定性。


“AMR智能化水平的提升就有赖于‘传感器’、‘视觉技术’以及机器人‘运动控制技术’的不断优化。”张愉从AMR技术发展的角度分享道,比如,通过机身设计的多传感器,MiR AMR具备360度视场FoV,能够探测0-1,700mm高的障碍物,此外,MiR AMR的传感视觉不受光线及灰尘影响,扫描精度大幅高于其他类型激光扫描器,整体安全性通过高等级认证。


智能制造的各系统是相辅相成的,机器视觉、传感器是我们的感觉系统,机器人等执行机构是我们的手脚,而软件就是智能制造的大脑。在张俊豪看来,相对于传感器等硬件产品,软件发展较慢,但是随着计算机算力的提升和软件开发人才的增加,工业软件的发展会越来越快。智能制造离不开数据的采集、处理、分析、决策,工业软件这个大脑在智能制造中的作用越来越大。工业软件不同于其他办公或生活类软件,大多数工业软件需要实施团队,工业软件的系统集成也会越来越重要。


“制造业的转型是顺应大势,由内而外的。不同于2C行业,2B面对的是工业专家,同时如果没有企业内部需求,特别是内部核心的催动,外力是徒劳的。”李明在谈及向智能化迈进的过程中,提醒企业切忌不要盲目追赶“风潮”,而是要从自身实际出发。


对相关的新技术而言,特别是智能化转型过程中的数据透明来看,传感器,或者是传感系统会有大的增长,这其中就包括了机器视觉。这里的传感系统应该是带有边缘计算性质和功能的系统。工业机器人会有一个大的应用空间,而协作机器人将获得更广的发展空间。机器人和相关自动化装备的发展则会带动一系列关键器件和周边设备的发展,进一步推动工艺和过程的改革。


而在国内是个软肋的工业软件,其问题并不在于软件本身,“工业软件是建立在知识的积累上的,更是构建在深度的工程实践上的。如果站在这个角度看我们的工业软件发展,我们可以说业内才刚刚意识到这一点。”对于工业的云,特别是公有云,李明并不看好,“因为数据是企业的核心,失去了数据,企业几乎就是一个没有活力的僵尸,因为它将让企业失去定价、议价权,甚至失去控制和上升的空间。而谈及企业私有云,同样要视需而定,这其中架构最有核心价值,问题在于当这些都是在个性化场景下操作时,当成功案例还没有足够多的时候,其发展的步伐可能没想象中那么快。


李明还提到,边缘计算从某种角度讲可能是个伪命题,因为这实际上是一个系统和资源的配置问题。而有意将其从系统中割裂开的意义又何在?当然,如果放在系统中,这还真是值得探讨,因为是一种有效的工作思路。
伊维莱(Ewellix)作为全球直线运动和驱动技术的创新者和制造商,始终关注智能制造及相关智能技术的应用发展,柔性产线、人工智能、人机协作在全球及中国本土都有着飞速的发展,不断拓展不同的应用领域。王有雪告诉我们,针对这些领域,伊维莱推出了全新运动组件拓展以机器人第七轴的应用场景,扩展其操作半径达5倍范围以满足更多行业的部署需要。


据介绍,全新系列的直线运动模组方案,可以大幅度提高小型工业自动化机器人和协作机器人的性能。全新系统模组方案包括垂直轴LIFTKIT和水平轴SLIDEKIT,不需要昂贵的升级、复杂的配件及编程,即插即用,可即时安装,通常只需30分钟即可完成安装并投入使用,可轻松扩展标准机器人的操作范围和移动性。它们还可以组合在一起,成为成本极具竞争力而且性能多样的模组系统。目前即插即用解决方案用于优傲Universal Robots,欧姆龙Omron, 达明Techman——这些方案附带有各款硬件、附件、控制单元和接口选择,安装快速简便。国内品牌如遨博Aubo, 新松SIASUN也已经过通讯测试,处于进一步开发即插即用插件的过程中。


QQ截图20211111131617.jpg


项进解在采访中表示,站在行业角度来看,越来越多的智能制造应用场景的出现首先是为了提高生产效率,降低人力资源的依赖,行业就需要制造商提供更深度的服务,未来机器人装备、智能化生产与灌装、智能化仪表等产品一定会带来较好的增长,会成为未来的重要的基础制造形态。另一方面,整个系统性组织协同运营管理平台和控制平台的建设方面,企业自主性需求会更加旺盛,管控一体化平台在业务流程上,更好地减少人工依赖和经验操作,更多基于系统自主组织和协同智能化体现,提高管理响应和生产效率。这将会是制造企业追求的智能制造价值体现。

为柔性制造加码
据预测,2021年至2027年的工业传感器市场复合年增长率将超过10%。食品饮料、制药行业的工业4.0和自动化更是将呈高需求状态。一直以来,传感器等配套产品在转型自动、智能的道路上持续发力,为制造企业带来更柔性、更降本增效的解决方案。


在李明看来,随着数字化转型的深入,传感器、物联网等领域的市场空间将最大,同时最容易实现数据透明的流程工业在应用层面看发展前景良好。而对于离散工业而言,自动化、机器人的应用和工业互联网的需求同样存在,但发展势头可能比不上前者,这一点在机加领域可能更明显。


对于汽车而言,重点将在转型上,其主要技术关注点可能在车身轻量化和复合化方面、动力体系方面,以及互联网技术在汽车中的应用等方面。这其中也许围绕电驱动的三电体系制造会有较大的发展,互联网在汽车的应用方面也会有较大发展,这个应用同时涉及到燃油车和电车。


QQ截图20211111134119.jpg


“还有一点需要关注,那就是双碳目标的实现”。李明强调,这既是机遇,也是挑战和约束。而且是针对所有领域的,因此,所有的行业都需要提前布局。这将直接影响未来几年的市场格局,也会在相当程度上加速各行业的转型升级。


王有雪也在随后提到,智能制造带来的产业升级正在进一步加速这些板块的电气化及智能化进程。以汽车制造为例,随着汽车业进入转型期,汽车生产线越来越需要智能化、灵活性和强大的自适应能力。为了满足这些要求,伊维莱就针对生产线上的车身传送定位和高效点焊推出了一系列创新系统。传统的装配线速度快,但不够灵活。此类装配线旨在以相对较高的速度大批量生产汽车,但极难做出调整。例如,如果实际运转速度有别于额定速度,可能会引发严重问题,而引入新车型则可能需要长达数月的时间调配装配线。当汽车需求量增加时,提升装配线的产能往往需要很长时间,客户只能耐心等待;而在需求量减少时,工厂经常被迫在产能过剩的情况下继续运转。


汽车制造商们都有着相似的需求——每家工厂都必须能够生产更多车型,并能够在一条生产线上切换生产各种型号和款式的汽车。要在一条装配线上生产各种不同款式的车身,从汽车工程师,到用于组装和焊接的工具,都需要各个相关方的密切协作。


有鉴于此,伊维莱开发出了高度柔性化的车身传送定位单元(CTU)。这些装置可以快速高效地重新配置,以确保能在一条装配线上组装不同型号的车辆。与采用传统的装配设备和工具相比,采用这些装置可以减少切换生产不同车型所带来的重新编程和调试工作量。实际上,每当生产新车型均需投入人力物力对车身定位系统进行设计、组装、安装和调试;伊维莱的 CTU 解决方案与传统方案相比可将成本降低约 84%。此外,该解决方案可在两周内上线投入生产,较传统系统节省了85%的时间。真正帮助客户实现柔性制造。

结语
山有峰顶,海有彼岸,余味苦涩,终有回甘——这句话像极了在向智能制造转型迈进的过程中,我们可能一次次失败,却又目标清晰。即便我们仍不清楚到中国制造2025的时候,自己所能达到的高度,但毋庸置疑的是,我们正在离愿景越来越近。聚小力为合力,明年见!


来源:荣格-《智能制造纵横》


原创声明:
本站所有原创内容未经允许,禁止任何网站、微信公众号等平台等机构转载、摘抄,否则荣格工业传媒保留追责权利。任何此前未经允许,已经转载本站原创文章的平台,请立即删除相关文章。

收藏
推荐新闻