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“工业4.0”与CPS战略、路径下的上海准备

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

3.制造模式变革：产品、设备与管理设想 　　工业4.0与CPS希望通过智能工厂与智能生产的建设，最终实现的是制造模式的变革。每一个产品将承载其整个供应链和生命周期中所需的各种信息。设备将由整个生产价值链所继承，可实现自组织。管理能够根据当前的状况，灵活决定生产过程。具体可以用6C来进一步说明，6C为连接（Connection，传感器和网络），云（Cloud，任何时间及需求的数据），虚拟网络（Cyber，模式与记忆），内容（Content，相关性和含义），社群（Community，分享和交际），与定制化（Customization，个性化服务与价值）。6C条件下的产品本身，将成为信息的载体。产品能够自动记录其生产过程的一切。同时，它还能够辅助操作步骤与监测周围环境。比如一款产品出厂情况会根据温度与湿度的变化发生变化，产品还会自动提示监事人员自己还需要增加什么样的额外调整措施。 　　6C条件下的工厂可以实现全产业链的智能生产，实现生产的自我调整。2013年，蔡司（Zeiss）集团在欧洲机床上展出的PiWeb系统正是这一理念的现实反映。该系统能把分布在不同地区、不同产业链环节的工厂机器测量数据汇总。未来，这些汇总信息能够自动通过系统分析出调整结果，重新返回各个工厂实现实时智能化调整。 　　6C条件下的管理可以实现透明化生产，预测性制造。目前的制造中，存在许多无法定量的因素，包括加工过程中的性能下降、零件的偶发失效、废品的返工、整体设备的效率下降等。通过透明化，也就是一种阐述并量化那些不确定因素，以使生产组织者能客观地估计自身制造和装备状态的能力，通过管理实现预测性制造，做到维修成本的降低，运行效率的提高，产品质量的改进。 　　“工业4.0”与CPS的实现路径 　　文章分析，美国与德国各自不同的优势所在，两者推进新一轮工业革命的实现路径有所不同，各有侧重。 　　1.德国：国家战略下合作探索“工业4.0”智能工厂 　　德国提出“工业4.0”这一概念本身带有国家的反思。德国称得上是一个高端制造的大国，制造业作为其经济增长的动力，使其在欧债危机中长期保持坚挺。但他们的制造业始终以产品为主。他们一直在反思，为什么自己的产品只有生产功能的价值，而没有服务的价值。为此通过互联、数字、智能化的融合、智能工厂的建设，可能是未来的方向。基于自身较强的制造设备工业，在国家战略下合作建设互联的智能工厂系统可能是重要的路径，使得德国成为第四次工业革命的先行者。 　　Detlef Zuehlk教授所在的德国人工智能研究中心创新工厂系统部协同10家德国企业，建立了世界上首个反映“工业4.0”愿景的工厂模型。借助这个被称为smartfactory的项目，10个合作伙伴各自建立了一个系统模块，或者提供相关跨应用的技术。这个工厂模型展示了不同领域的创新性企业相互合作，共同工作，使概念转化成商品，把愿景实现为现实的过程。这一模型示范了6C下的组织生产的一种实现。 　　在2014年，主题为“融合的工业——下一步”的汉诺威工业博览会上，各个德国企业还展示了自己的“工业4.0”构想生产线。西门子展示在其生产线上，车体与机器人一边“对话”一边进行组装。博士力士乐和萨博分别展示了一条能在同一条生产线上生产两种产品和六种断路器的概念灵活装配线。萨博展示了一台可以生产16种不同产品，并对它们进行区分的设备装置。

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