科技自动化为实现智能制造保驾护航 ——访德国倍福公司中国区董

编辑:小豹子/2018-08-28 14:59

  

  一直致力于工控业智能化发展的研华科技,多年以来高调地推行物联网、云计算、大数据在工业自动化行业的发展,当然大处着眼的同时也在各个技术实现环节推出贴心的创新性产品技术,如在推进智慧工厂与智能化制造的过程中,发布了基于物联网无线全网络集采信、储存、运算为一体的分布式智能I/O模块WISE系列、便捷集成多品牌总线、协议的智能化网关IDAL以及直接整合设备底层数据和ERP交互的控制系统软件……当然,这些我们不能看到研华科技在智慧工厂及智能制造领域的全部实力,但是我们可以看到他的努力。

  关于如何推进智慧工厂、智能制造,我们特别采访了 研华(中国)公司工业自动化事业群智能制造行业发展经理谢波,与我们分享研华科技的观点,分享研华科技的打法。

  行业标准重于智慧工厂的界定

  工业4.0里讲了两个概念:一是智慧工厂,一是智能制造。智慧工厂的对象主要是面向工厂本身,其大部分的集成工作都在工厂内部,其主致力于包括整个工厂基础设施的智能化、环境优化、工作便捷性;智能制造的对象是面向产品,包括产品的设计、研发、制造、服务整个流程与生产周期。相较而言,智能制造在生产流程的贯穿上更广义一些。

  谢经理说:“在工业4.0概念提出之前,其实我国的一些机构就已经提出智慧工厂的概念,智慧工厂定义比工业4.0虽然狭义,但更多地反映了我国在提出工业4.0 概念前对于发展符合中国制造 2025的远景。”工业4.0 的智慧工厂主要是以工业自动化与信息化的两化融合为主线,而中国最早提出智慧工厂的概念主要以工厂制造的数字化、透明化为主线,而对智能化则是有所保留,直到中国制造2025提出才有了完整的定义。

  关于中国当前智慧工厂的建设进程与存在的问题,谢波认为,中国最早的智慧工厂概念,在讨论的时候是有所保留的。市面上关于智慧工厂1.0、2.0的说法与界定,从当前中国正在进行智慧工厂建设的进程来看,其偏向于整个自动化信息化集成的数字化、透明化更多一点,应该算是工业1.0的目标。那么从工业4.0的概念范围来讲,中国原创性的智慧工厂建设如何与国际进行接轨?

  在工业4.0概念中对于智能化要求的描述是设备自适应柔性制造,信息感知,端到端沟通,并具有预警和自诊断能力。谢波表示:“在中国制造2025定义的范畴里,智能工厂1.0或2.0并不具备讨论价值,最重要的还是制造业本身细分的行业标准的建立。比如机加工制造与电子制造虽然都是离散制造但是完全不一样的制造情境和制造工艺、市场需求,其行业要求标准也必然不同。与工业4.0的标准相较,这个更重要。这也是目前工信部正在做的事——从目前工信部公布的94个试点项目的申报中可以看到:大部分项目的设立是针对行业标准或是集成标准,或是建模标准来提出设立。行业标准化的提出,不仅为各行业推进智慧工厂与智能制造提供了系统集成的基础,也为工业自动化行业进行工业4.0建设提供了技术研发方向。”

  设备的三种转化是智慧工厂必走的路

  什么是工业4.0?业内人定义了工业1.0为蒸汽时代,工业2.0为电气时代,工业3.0为计算机和自动化结合时代,工业4.0属于工业互联网和大数据时代。这是从装备动力控制演进来划分的工业发展阶段。而在工业4.0、智慧工厂概念大行其道的离散制造行业,如白电、电子制造行业等,占居全国60%以上的企业,谢波认为,他们都处于工业2.0与工业3.0并存的制造环境,实际上大部分都没有达到基础计算机和自动化系统的融合。那么他们离智慧工厂有多远?

  “在智慧工厂的情境里,我认为有三个标志性转化:一是智能设备换人。换人是一种价值的体现;二是设备信息集成。针对设备本身,联网是信息化数据的基础;三是设备的智能化,即自我的预测与诊断和修复功能。这三点是很多中国企业未来必然要走的路。”谢波进一步解释道:“对于占有中国企业60%以上的工业2.0模式的工厂,必然存着老旧设备、新规划设备、非标设备并存的现状,针对这些种类庞杂、品牌差异与控制策略都各不相同的情况,在网络信息化集成方面,研华科技提供为了三种级别的解决方案。”

  第一种解决方案是通过分布式的智能化IO,将设备的物理信号设备状态,如模拟数据状态进行采集,搭建一个设备基础数据信息的联网过程。当然,针对现有老旧设备的网络化信息集成,其整个数据集成的完整性肯定不如智能化设备精准。

  第二种解决方案是针对智能化设备的一些接口,包括主流的工业控制总线、网络化协议以及一些直接PC架构的设备,我们一般都是通过集成设备的接口协议,使整个设备的所有基础数据能够全面完整地到达上层信息化需求的程度。包括设备的状态信息、工艺信息、设备运行时间信息、维护信息及加工产品程序的信息,我们都能从设备上获得。

  “当然根据设备的类型不同,我们能做到的程度也有差异性。”谢波解释道:“比如机床类设备,其智能化程度要高一些,会通过传统的数控系统去下载程序,将当前机床加工的产品、序号等信息都能直接全面地获取上来。同时也能给机床的运行、故障做一个分析预测。”

  第三种解决方案同样是通过设备接口集成的同时,我们又加入一些针对智能化设备调整和控制的策略,比如在我们得到一台机床的一些智能化加工数据或一个运行状态信息后,我们能够从上层及时地去调整、输出,然后做一些控制策略的改变。通过大数据、企业内部的信息整合去做相关生产上的及时性调整,这也是未来设备智能化发展的一个方向。”

  研华针对中国制造转型的发展策略

  研华在智能制造中是最具备优势的两个方面,从实际的现状来看:

  1.研华既是制造业也是服务业,同时我们制造的产品就是服务于工业4.0 项目,我们自身对于工业4.0 的发展理念和实施经验可以共享互通。

  2.研华很早就构建了WA+ 平台,在这个联盟平台里不仅有微软中国移动等移动云服务厂商,也有知名的ERP厂商,更有中浩兰光等行业系统集成商,另外,与制造行业设备厂商合作也是我们重要一步。

  研华科技以WebAccess 软件为核心的Wise-Pass,整合了工业通讯、运动控制,机器人,分布式WISE I/O模块、PAC 控制器、智能人机交互界面HMI等多款自动化软硬系列产品。研华通过WA+ 共享式平台,在共享新技术,新服务模式及行业经验的同时,通过软硬件产品协同开发和合作服务模式帮助企业和集成商将工业4.0 在中国落地。

  

  说起液压,给人的感觉就是笨重但富有力量。而在北京亿美博科技有限公司多年的研究中,跳出固有思维禁锢,“将工程机械当做机器人”来做,使得原来非常笨拙的一个“大块头”,现在变成一个灵巧的、自主的、具有智能和功率强大的机器人,这就是亿美博“数字液压”工程机械机器人项目。而从实验室走向市场的过程中,亿美博为此也打造着“数字液压”的“智慧工厂”。对此,北京亿美博科技有限公司创始人杨涛先生表示:“相较于传统液压的制造,我们通过十多年的探索和优化,将数字液压系类产品的加工制造,更有利于采用全自动化设备实现。这种简化,使得我们有机会真正尝试先进制造和先进管理,有机会将需求、设计、供应链、加工生产、成套调试、使用维护,以至于整个产品的全寿命周期协调管理起来,有机会使数字液压制造过程,率先尝试工业4.0带来的革命。我们希望通过这个过程,对工业4.0进行一些有益的探索,是一种对先进制造的尝试。”如此,在杨涛先生看来,工业4.0就是这么简单的数字化工厂?就可以那么率性的构建吗?

  锄头上也可以有工业4.0

  一般来讲,什么是工业4.0?如何走向工业4.0?工业自动化领域的专家会首先告诉你:设备要“插电”,要有自动化控制的能力,设备是否具有现场总线接口,设备之间是否可以完成网络化管理,是否可以与信息管理系统集成等?这样才可能具有实现工业4.0的机会……“我对工业4.0的认知和理解与许多人不同。”杨涛先生表达了他个性的观点。谈起十六年前,亿美博公司只有创业三人行的时候,没有任何电算化信息管理系统,但是他们提出了过渡阶段的过渡方法——用人力运行ERP管理系统,同样获得了“企业资源计划”管理的有序经营。“企业有ERP,家庭我叫它FRP,国家也就是NRP,农业生产也可以有它的ERP,其实他们的原理都是一样,计算机使这些实现了电算化后,进一步提升了效率。所以说ERP不是一个软件,而是一种管理方法。工业4.0也一样,它是先进制造的理念和方法,而不是简单的一堆自动化和信息化设备。我们想要进行产品生产,没有机器人,没有电算化信息化设备,生产进行与否?ERP还运行否?如果我把一个人看成一台‘人肉机器人’,一张纸上写的文字看做一个‘分组交换数据包’,一个人拿着这张纸从办公室送到生产车间,我把这个过程看做0.0xxxbps的网络,诸如此类,那么我们即便不‘插电’,先进的管理理念和方法,我们依然可以尝试和探索,只是效率不同而已。”杨涛先生率性的解释又透着探究本质的聪明:“这样的思维方式,可以使我们在实施工业4.0的过程中没有关于自动化、信息化管理系统的门槛,我们就可以分阶段,分步骤地去建设工业4.0。这样在锄头上我们也可以有工业4.0。”诚然,用这种解放性的逆向思维,如何在一片荒芜中分步拆解,建立工业4.0的智慧工厂?

  例如一条生产线上有一百台生产设备,如果只有10台是自动化设备,其它90台为人工操作设备,那么就可以利用“异步通讯”原理让这百台设备在同一条生产线上运行。同理,我们可以应用到工业4.0的尝试上:首先构建以工艺流程分解而产生的生产过程要素图表,然后去选择适合的生产设备,以满足工艺制造需求,这个过程中,在有条件前提下,尽可能选择具有自动化和信息化能力的设备,然后再在整个制造体系中搭建信息管理系统,如果在整个体系中,有无法实现自动化的流程,我们把这个环节暂时称之为“人肉自动化”,如果哪一天真正自动化设备可以胜任了,机器换人就好了。

  “其实只要工业4.0的体系搭建起来,我们可以不断去优化和完善,逐步建立起高效的、真正的智慧工厂系统。”杨涛先生进一步说明:“很多人将一个工厂的数字化看成是工业4.0,我认为,实现智能制造的工业4.0是一个全社会化,甚至是全球化的体系建立。美国版工业4.0—工业互联网,体现了更宽广的思维理念,例如:苹果、波音等的全球制造体系案例说明,先进制造标示着所有的设备不一定必须是全自动化,不一定全机器人,不一定全网络化,CPS没有门槛。中国制造2025、中国工业4.0并不意味着我们需要全面否定或是推倒重来,理念的提升、方法的运用等,这些才是核心。”

  2015年9月23日下午,时隔6年之后,中共中央政治局常委、国务院总理李克强视察河南,再次把他的中原第一站选在了洛阳、选在了中信重工。

  这是李克强总理继2009年之后,再次莅临中信重工。

  李克强总理此行,重点考察和调研中信重工通过大力开展“大众创业、万众创新”活动,推进转型发展,践行“一带一路”战略,带动中国装备“走出去”的经验和作法。

  

  下午4点50分,李克强总理一行驱车直接来到了代表着中信重工生产一线高精尖水平的矿山厂重型磨机工部。

  在门口等候的公司董事长任沁新迎了上去,“总理好!欢迎您回家!上次您来是2009年6月17日,已经过去六年多了。”

  总理笑着接过话头:“是啊,6年前我来过,听说你们在搞‘双创’,我来看看!”

  任沁新董事长说:“对,我们的‘双创’就是技术“创客群’。为了适应经济新常态、适应新的技术浪潮,中信重工开始实施战略转型——从制造型企业向高新技术企业转型,从主机供应商向成套服务商转型,从本土化向国际化企业转型,‘十三五’中信集团全力发展实业板块,这样的话,我们就必须是全员创新推动战略转型。”

  总理问道:“你说的是全员创新?所有工作人员都参加了?”

  “是的,我们是三个层面的创新。一个是高技术的创新团队,第二是国际化的创新团队。第三个,就是我们的工人创客群。”

  边走边谈,总理问得仔细,董事长回答得认真。

  车间内,印度塔塔钢铁集团项目大齿圈、伊朗项目直径6.2×9.5米球磨机、吉尔吉斯斯坦水泥生产线回转窑轮带、伊拉克水泥生产线回转窑大齿圈、越南蓝河水泥生产线回转窑轮带等出国项目产品,或加工,或装配,或整装待发,都在展示着公司强力践行“一带一路”、致力中国装备“走出去”的丰硕成果。

  10米立车正在加工印度矿山项目5.5米直径提升机摩擦轮。机床上“创新工作站”的牌子引起总理的注意,他来到操作机床的金牌首席员工王建刚操作的机床跟前,握着王建刚的手问:“你是负责这台机床的,又是在创新工作站工作的首席员工,你们是用什么方式组织创新的?”

  “总理好!我们创新工作站主要是通过攻克工艺技术难关,破解生产难题,采用科学合理的工艺方法和刀具等,来提高质量和效率。”

  “你这个冷加工流程整个是固定的,员工也是按照固定流程操作的,怎么创新?”总理追问。

  “我们主要是对一些传统加工方法进行不断的优化、完善和提高。克难攻关,传、帮、带,这都是我们首席员工和大工匠创新工作室的主要工作。”王建刚回答说。

  在总理身旁的任沁新董事长接过话头,补充说:“我们的创新团队是设计、工艺和机床集合在一起,然后共同对高难度的工件和产品进行编程、优化和完善,攻克技术难关。现在我们各个工种,从冶炼、铸造锻造、热处理到冷加工,全都有技术顶尖人才带领的创新团队。”

  “就是说你们是有一个创新组织的?”总理笑着插话。

  “对!一是有组织,建立以大工匠、首席员工为首的创新团队;二是有场地,我们有创新工作室;三是有经费;四是有课题;五是有激励。”任沁新董事长继续介绍道。

  “就是说如果凤凰彩票官网(fh03.cc)创新比较好的话是有奖励的?”总理对这个话题兴致盎然。

  “对!比如我们的大工匠制度,在国家工人技术等级里是没有的,在我们这里设的最高等级的工人创客就是大工匠,大工匠每个月的技术津贴是5000元。”

  一问一答间,当听任沁新董事长介绍说公司的创客工作室就设在每个车间,22个创客群有500个工人参与,带动了4000多名生产工人岗位成长成才,总理的兴致更浓了:“好,咱们去看看你们的创客工作室。”

  时针指向下午5点。位于车间东北角的张东亮大工匠创新工作室里,16名工作人员围坐在一起,正在集体啃“硬骨头”,研究和群策群力攻关西门子轧机项目轴承座的加工工艺。

  李克强总理推门进来时,大家先是愣了一下,随后立即爆发出了一阵阵热烈的掌声。

  “总理好!总理好!”

  “大家好!”总理同工作室每个人员握手,亲切地拉着张东亮大工匠的手,在他身边坐了下来。

  “这个工作站是以你的名字命名的?你是这个创客群的带头人?”总理问。

  “对!只有累计5届获得首席员工的技术工人,才能有资格评上大工匠。大工匠代表了公司的最高技术水准。”张东亮满带自豪地介绍,引得总理微笑着点头。

  “你们这个创客群多少人?主要做什么工作?‘大众创业、万众创新’,大家知道吗?”

  “知道。”“知道!”总理拉家常式的问话以及亲切的声调,一下子拉近了和大家的距离,也让大工匠工作室16名成员没有了刚才的拘谨。

  总理说:“不仅是小微企业做大众创新,大企业也能做。你们的实践就表明了大企业可以把你们的员工组成若干个创客群,而且给他们提供创客空间。现在你们二十几个创新工作室带动500人,影响了4000名生产一线工人,这就解决了大企业创新的问题。”

  当听到任沁新董事长介绍说,中信重工还组建了18个高凤凰彩票娱乐平台(5557713.com)技术创新团队,形成了30余项处于世界领先和国内领先的核心技术。总理又追问:“那你们有没有把社会上的人员引进来?比如说通过互联网,来为我们提供解决方案,既可以不养人,还能把问题解决了。”

  任沁新董事长说:“我们有一台瑞士进口的12米梳齿机,当时遇到技术问题的时候,就在互联网上发布了呼救信号。全世界在这方面的创客都参与进来了,出主意、想办法,最后把这个问题解决了。”

  总理听完,连连点头称赞道:“不仅是小微企业要做大众创新,大企业也能做。你们的实践就表明了:在大企业、在重大装备企业也可以搞双创,应该发展大众创业、万众创新,应该发展创客群。”

  任沁新董事长介绍说:中信重工的双创活动主要是围绕国家重大技术装备,围绕中国装备走出去,围绕振兴中国装备制造业。总理高度肯定,说:“围绕国家战略进行创新,这样双创就更有意义。”

  总理问张东亮月工资拿多少,张东亮侧过身对总理轻声说:“1万多元。”总理开心地笑了。

  任沁新董事长在一旁补充说:“对于每名大工匠,我们公司每个月都有5000元的岗位津贴。开展双创活动创出了成果、创出了效益、创出了团队、创出了品牌、创出了机制。”

  总理说:“对,创新机制很重要。同时,你们也创新了企业的分配模式。在全国,尤其是河南,产业工人的薪酬总体偏低。我们就是要不断通过创新机制体制,提高高、精、尖技术和技能人才的劳动报酬。”

  李克强总理特别强调说:“重大装备企业也要推动大众创业、万众创新,这不是‘权宜之计’,而要有长远谋划。要创出成果、效益、品牌,也要创新机制和分配模式,走活‘双创’这步棋。”

  当总理走出张东亮大工匠创新工作室,包括首席技术专家、大工匠、劳模、金牌首席员工在内的300余名中信重工员工,早已在车间门口列队等候,对总理的到来报以热烈的掌声。

  任沁新董事长向凤凰彩票娱乐平台(5557713.com)总理介绍说:“这是我们的员工来看您。第一排都是我们的创客,有技术专家、有大工匠、有金牌首席员工,他们每个人都带领一个创客群。”

  李克强总理和大家亲切握手,欣然和员工合影留念,并发表了重要讲话,他说:“中信重工是传统的老企业和大企业,但是你们跟上了时代的潮流。在搞创客群、推动大众创业万众创新,实际上也使你们的企业本身升级了。大众创业、万众创新,不仅是小企业或小微企业的生存发展之路,也是大企业的繁荣兴盛之路和兴盛之道,你们已经走在了大企业的前面。希望你们的工人创客群、科研人员创客群,以及向社会招募的创客群,通过“互联网+”发展起来,让我们的品牌、让中国的装备走向世界,不仅是在世界上显示竞争力,而且能够打出自己的金字招牌。”

  全场响起热烈的掌声,到处是挥舞的双手,到处是高高举起的手机,大家争相记录下这一激动人心的瞬间。

  大家簇拥着走向中型轿车,总理站在车门口频频向大家挥手致意。

  当总理的车队缓缓启动,员工们仍然不停地挥着手。目送车队远去。很多员工迫不及待地发起了微信、短信,在自己的朋友圈分享幸福和快乐。