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“工业4.0”到底能给工厂带来什么?

导读: 当工业4.0被引入中国后,它更像是一种高高在上的理念:大家都知道这个名词,但又不清楚它究竟意味着什么。其实,即使在工业4.0的诞生地德国,它也仍然属于摸索阶段的新鲜事物。

   这一诞生自德国的新兴理念,已经开始被一些中国企业所了解,它们正尝试改造自己的生产线,以提高竞争力。这种改变是基于市场正在发生的剧烈变化:单一产品的生命周期从过去的几年缩短到了几个月,工厂需要能快速生产出不同种类、小批量的产品。

  博世力士乐中国的董事总经理刘火伟发现了一个有趣的现象,他遇到的不少国内企业都对工业4.0颇感兴趣,原因是听说它能解决很多问题,但是他们都说不清,自己的工厂究竟有哪些环节需要工业4.0来帮助改进。

  两年前,德国政府在汉诺威工业博览会上首次明确工业4.0概念。对于德国而言,提出这一概念的初衷,是让自己能在互联网时代依旧维系其制造业强国的地位。

  当工业4.0被引入中国后,它更像是一种高高在上的理念:大家都知道这个名词,但又不清楚它究竟意味着什么。其实,即使在工业4.0的诞生地德国,它也仍然属于摸索阶段的新鲜事物。

  但是,这种情况正在慢慢改变。来自德国的企业们,正打算把自己在工业4.0方面所探索的新成果复制到中国市场。在11月3日开幕的中国工业博览会上,以自动化技术见长的博世力士乐就将它的一条工业4.0生产线搬到了展会现场,这也是其第一次在国内亮相。

  这条生产线的原型是博世力士乐位于德国洪堡的液压阀生产线,经过工业4.0的改造后,单条生产线能生产6大类共计2000种产品。这种改变是基于市场正在发生的剧烈变化:单一产品的生命周期从过去的几年缩短到了几个月,工厂需要能快速生产出不同种类、小批量的产品。

  当生产线被赋予更高的要求后,通过信息化手段帮助其达到这一目标,成为了工业4.0的意义所在。与想象中不同,这条在展会亮相的工业4.0生产线并非完全无人化,它仍然需要操作工人的参与。而生产线上无所不在的信息化,是其与传统生产线最大的不同。

  在这条工业4.0生产线上,每个工件托盘都带有电子标签,当它们在流水线上移动时,各个工位的射频识别设备会读取这些标签,确认工件的类型,并明确应该采取哪些加工工序。这些内容会以文字及图片的形式,显示在生产线的电子屏幕上,用于指导工位上的操作工。

  对于操作工而言,他们的工作已变得颇为简单。流水线上所安装的电动拧紧枪等自动化设备,由后台完成了作业角度和力矩的设定,操作工只需辅助将其推送到指定位置,就能完成加工工序。

  而为了防止操作工犯错影响生产线的效率,他们的每一个加工举动都会被实时监控。比如当操作工打算拾取一个零部件进行产品组装时,一旦他拿起了错误的零部件,工位就会闪烁红灯警示,反之则闪烁绿灯。

  这样的工业4.0生产线已经在国内找到了客户。半年前,秦川机床和博世力士乐已经就工业4.0生产线的合作展开沟通,后者负责承建两条达到工业4.0要求的智能化生产线,它们将被用于为秦川机床生产机器人关节减速器

  11月3日,秦川机床公告了这一合作的最新进展。秦川机床董事长龙兴元介绍称,这两条投资额约4000万元的生产线预计明年二季度正式完工,其成本回收期估计为三年左右。此前,这一减速器生产线每月的产量为500台,而在成为工业4.0产线后,其产量计划提高到每月5000台,所使用操作工的数量则将从20人减少至4人。

  而在同一天,另一家德国企业西门子也拿下了一笔与中国公司的工业4.0合作。沈阳新松机器人自动化股份有限公司(下称新松机器人)在3日公告称,将与西门子在数字化制造领域建立战略合作伙伴关系,这也被认为是“中国制造2025”和“工业4.0”的一次对接。

  与博世力士乐相比,在工业4.0领域,西门子更看重被其称为“数字化企业”的软件层面。在2014年进行的全球组织架构调整后,西门子新成立了数字化工厂集团,开展此方面的业务拓展。

  除了已经涉足的工厂生产规划和产品设计等领域,西门子还打算将其数字化业务进一步扩展。它在此次中国工业博览会上推出了机电一体化实验室——一套提供生产线仿真设计的软件产品,这一五年前开始研发的系统不久前才正式对外公布。

  在西门子的展台上,一条上下物料的小型生产线正马不停蹄地运转。而一旁的电脑上,则展示着这条生产线的仿真动画。西门子机电一体化设计研发经理史桂蓉告诉界面新闻记者,在实体生产线被制成前,结构和电气的设计人员就可以在电脑上仿真模拟生产线的运行情况,并及时对出现的问题进行改进。

  而现在的通常做法,是在设计完成后先制成生产线实体设备,再经过现场调试解决运行中的问题,这其中牵涉到相当的时间及成本浪费。史桂蓉介绍称,通过仿真模拟,可以节省生产线后期调试的时间,从而提高产品上市的时间。

  西门子(中国)有限公司执行副总裁、数字化工厂集团总经理王海滨表示,国内制造业面临着如何缩短产品上市时间,提升效率等问题,而在与国外同行竞争的过程中,目前国内企业的成本优势已经远不如此前明显,提高工厂的数字化水平是未来的选择之一。

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