工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步成熟,為智能工廠提供了新的機(jī)遇
2017年十九大報(bào)告中提到,推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深融合,物聯(lián)網(wǎng)在智能制造,智能工廠中的應(yīng)用在政策支持下已迎來蓬勃發(fā)展時(shí)期。隨著“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”等國家戰(zhàn)略的推進(jìn), 智能工廠逐漸從概念宣傳發(fā)展到實(shí)施執(zhí)行階段。
那么,構(gòu)建智能工廠需要哪些關(guān)鍵技術(shù),目前面臨的最大技術(shù)挑戰(zhàn)又是什么?
智能制造的核心
智能制造是基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù),貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié),具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的先進(jìn)制造過程、系統(tǒng)和模式的總稱。它具備的特征是以智能工廠為載體,以全流程的智能化為切入點(diǎn),以端對(duì)端的數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ),以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為支撐。
智能制造不僅需要采用新型制造技術(shù)和裝備,而且將迅速發(fā)展的信息通信技術(shù)滲透到工廠,在制造業(yè)領(lǐng)域構(gòu)建信息物理系統(tǒng),從而徹底改變制造業(yè)生產(chǎn)組織方式和人際關(guān)系,并帶來制造方式和商業(yè)模式的創(chuàng)新轉(zhuǎn)變,甚至可以說這是一種生產(chǎn)方式的變革或革命。
轉(zhuǎn)型升級(jí)志在必行
智能制造不是單純的使用智能裝備,也不可能簡單的用自動(dòng)化、數(shù)字化技術(shù)改造傳統(tǒng)的制造業(yè)就可以成功。
每個(gè)行業(yè)甚至特定客戶,在相關(guān)需求層面、實(shí)現(xiàn)層面,利用智能制造2025上升為國策的機(jī)遇,和廣大產(chǎn)品、系統(tǒng)方案提供商,針對(duì)我們自己的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和痛點(diǎn)找到解決方案,才能真正實(shí)現(xiàn)向智能化的升級(jí),創(chuàng)造自己的路徑。
定制化、高度靈活性和自我優(yōu)化的生產(chǎn)單元是未來智能化工廠的愿景,完全照搬其它的現(xiàn)成的方案,是不能夠解決成本、時(shí)間、適用性這樣一個(gè)多維的難題的。
智能化聯(lián)接、數(shù)據(jù)聯(lián)接、數(shù)字化,這些關(guān)鍵詞是中國制造2025必不可少的基本元素,如果不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)2.0、3.0向4.0的升級(jí),數(shù)字化、智能制造這些都無法實(shí)現(xiàn)。有這些基礎(chǔ)才可能去談中國制造2025。
工廠智能化的新機(jī)遇:工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
根據(jù)《2017年工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)白皮書》的定義,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(Industrial Internet of Things, IIoT)是通過工業(yè)資源的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通和系統(tǒng)互操作,實(shí)現(xiàn)制造原料的靈活配合、制造過程的按需執(zhí)行、制造工藝的合理優(yōu)化和制造環(huán)境的快速適應(yīng),達(dá)到資源的高效利用,從而構(gòu)建服務(wù)驅(qū)動(dòng)型的新工業(yè)生態(tài)體系。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈包括設(shè)備制造商、系統(tǒng)集成商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、平臺(tái)供應(yīng)商等。工業(yè)4.0的興起以及傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)的融合,使得工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要性,得到了進(jìn)一步凸顯,而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的成熟,也給制造自動(dòng)化智能化提供了一個(gè)新的機(jī)遇。
物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備,實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程等各種需要的信息,其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便識(shí)別、管理和控制。傳統(tǒng)的自動(dòng)化工廠,最多通過有線內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了車間部分設(shè)備與設(shè)備間的聯(lián)網(wǎng)通訊,而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通過無線、廣域通信方式,實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備和系統(tǒng)三者之間的智能化、交互式無縫連接。
搭建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),意味著基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以連接包括現(xiàn)有、新增設(shè)備在內(nèi)的多個(gè)不同設(shè)備,并讓它們相互之間實(shí)現(xiàn)“對(duì)話”。通過收集、分析并利用來自新增和原有設(shè)備的數(shù)據(jù),能夠提高效率并獲得競爭優(yōu)勢(shì)。同時(shí),通過強(qiáng)大的管理運(yùn)算功能,可以實(shí)現(xiàn):
改善生產(chǎn)過程透明度:通過虛實(shí)合一的系統(tǒng),數(shù)據(jù)記錄和通信功能,實(shí)現(xiàn)更好的可視性,設(shè)備狀態(tài)一目了然,并提高生產(chǎn)力;
延長相關(guān)設(shè)備壽命, 提升原有設(shè)備的價(jià)值,降低成本;
將控制功能拓展, 基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),設(shè)備端的控制功能可以拓展系統(tǒng)管理,替代了原有中控室的中央控制方式,實(shí)現(xiàn)分散化控制。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案是現(xiàn)有工廠網(wǎng)絡(luò)的一種擴(kuò)展, 是實(shí)現(xiàn)智能化工廠、數(shù)字化工廠的必要手段。