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“工業4.0”與CPS戰略、路徑下的上海準備

http://www.CRNTT.com   2014-09-19 09:02:32

3.製造模式變革：產品、設備與管理設想 　　工業4.0與CPS希望通過智能工廠與智能生產的建設，最終實現的是製造模式的變革。每一個產品將承載其整個供應鏈和生命周期中所需的各種信息。設備將由整個生產價值鏈所繼承，可實現自組織。管理能夠根據當前的狀況，靈活決定生產過程。具體可以用6C來進一步說明，6C為連接（Connection，傳感器和網絡），雲（Cloud，任何時間及需求的數據），虛擬網絡（Cyber，模式與記憶），內容（Content，相關性和含義），社群（Community，分享和交際），與定制化（Customization，個性化服務與價值）。6C條件下的產品本身，將成為信息的載體。產品能夠自動記錄其生產過程的一切。同時，它還能夠輔助操作步驟與監測周圍環境。比如一款產品出廠情況會根據溫度與濕度的變化發生變化，產品還會自動提示監事人員自己還需要增加什麼樣的額外調整措施。 　　6C條件下的工廠可以實現全產業鏈的智能生產，實現生產的自我調整。2013年，蔡司（Zeiss）集團在歐洲機床上展出的PiWeb系統正是這一理念的現實反映。該系統能把分布在不同地區、不同產業鏈環節的工廠機器測量數據匯總。未來，這些匯總信息能夠自動通過系統分析出調整結果，重新返回各個工廠實現實時智能化調整。 　　6C條件下的管理可以實現透明化生產，預測性製造。目前的製造中，存在許多無法定量的因素，包括加工過程中的性能下降、零件的偶發失效、廢品的返工、整體設備的效率下降等。通過透明化，也就是一種闡述並量化那些不確定因素，以使生產組織者能客觀地估計自身製造和裝備狀態的能力，通過管理實現預測性製造，做到維修成本的降低，運行效率的提高，產品質量的改進。 　　“工業4.0”與CPS的實現路徑 　　文章分析，美國與德國各自不同的優勢所在，兩者推進新一輪工業革命的實現路徑有所不同，各有側重。 　　1.德國：國家戰略下合作探索“工業4.0”智能工廠 　　德國提出“工業4.0”這一概念本身帶有國家的反思。德國稱得上是一個高端製造的大國，製造業作為其經濟增長的動力，使其在歐債危機中長期保持堅挺。但他們的製造業始終以產品為主。他們一直在反思，為什麼自己的產品只有生產功能的價值，而沒有服務的價值。為此通過互聯、數字、智能化的融合、智能工廠的建設，可能是未來的方向。基於自身較強的製造設備工業，在國家戰略下合作建設互聯的智能工廠系統可能是重要的路徑，使得德國成為第四次工業革命的先行者。 　　Detlef Zuehlk教授所在的德國人工智能研究中心創新工廠系統部協同10家德國企業，建立了世界上首個反映“工業4.0”願景的工廠模型。借助這個被稱為smartfactory的項目，10個合作夥伴各自建立了一個系統模塊，或者提供相關跨應用的技術。這個工廠模型展示了不同領域的創新性企業相互合作，共同工作，使概念轉化成商品，把願景實現為現實的過程。這一模型示範了6C下的組織生產的一種實現。 　　在2014年，主題為“融合的工業——下一步”的漢諾威工業博覽會上，各個德國企業還展示了自己的“工業4.0”構想生產線。西門子展示在其生產線上，車體與機器人一邊“對話”一邊進行組裝。博士力士樂和薩博分別展示了一條能在同一條生產線上生產兩種產品和六種斷路器的概念靈活裝配線。薩博展示了一台可以生產16種不同產品，並對它們進行區分的設備裝置。

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