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解读:第四次工业革命需要的智能工厂真面貌

导读: 德国总理默克尔观看的工业4.0智能生产演示中,英飞凌的安全产品对生产的各个环节进行身份认证,以保障整个生产过程的数据和信息安全除了在自己的工厂里实践工业4.0,还为别的企业提供解决方案。

  依托信息物理系统(CPS)和信息通信技术的结合,工厂将引入大数据技术进行分析优化管理,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,最终将实现自动化、智能化、互联化的生产制造。

  在德国人的概念中,能实现这种制造方式的工厂被称为智能工厂工业4.0战略的展开方向之一就是智能工厂。在这场新的变革中,汽车制造商、零部件供应商、软件提供商等站在各自需求角度对智能工厂都有着各自的解读,也因而带来了不同层面的实践,以及不同形态的智能制造解决方案。

  汽车工业是机器人应用最广泛的领域,汽车制造的高度自动化使得机器人越来越多地出现在工厂里。然而这还不够,互联时代对工业制造提出了更高的要求,自动化工厂进一步升级,增添了互联的概念:把工厂的机器以及人连接到网络中去,机器与机器之间、人与机器之间实现对话。

  从制造迈向“智造”

  广泛应用于汽车行业的自动化、数字化、智能化车间,已经成为汽车智能制造的重要载体。在这里,可以看到的工人越来越少,取而代之的是一只只效率和精准度更高的智能化机器手,越来越多的关键工序已经由机器人代替工人。近年来更是出现了“无人化”车间,弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业全部交由工业机器人来做一条传送带,上百台不同类型的机器人分工明确、林立两边,只需短短的1分钟,一辆完整的汽车就在机器人的“手忙脚乱”中“诞生”了。

  在我国,工业机器人最初主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。随着汽车需求的不断增长,工业机器人已经广泛参与到汽车生产的四大工艺以及汽车关键零部件的生产。在汽车车身生产中,有大量压铸、焊接、检测等应用,这些目前均由工业机器人参与完成,特别是焊接线上的焊接机器人在汽车制造业中发挥着不可替代的作用。焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,主要用于工业自动化领域,其广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械等行业,在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程都有广泛应用,其中应用最多的以弧焊、点焊为主。与人工相比,使用机器人焊接具有质量稳定、效率大增、更加安全等三大优势。

  在汽车内饰件生产中,则需要表皮弱化机器人、发泡机器人、最后的产品切割机器人。汽车车身的喷涂由于工作量大,危险性强,通常都会采用工业机器人代替。近年来,适应现代汽车制造技术柔性化、灵捷化、智能化、信息化的发展趋势,国内汽车制造业在汽车生产中引入了AGV(又名移动机器人)技术,使汽车装配的生产组织、信息管理和物流技术等方面实现了质的飞跃。

  国外零部件工厂里的变化

  在德国博世洪堡工厂的一条液压产品生产线上,所有零件都配备一个独特的射频识别码(RHD),并能同沿途关卡自动对话,当工件到达某个工位时,显示屏上就会相应提示员工所需处理的具体工作内容,而每一个工位也可以根据员工的个性化设置进行自动调节。

  博世在全球超过250家工厂里应用工业4.0的理念和技术,其位于中国苏州的工厂也是其工业4.0试点基地之一,在那里,从基础的无纸化办公到自动备料系统的实施都已经——成为现实。在未来博世的工厂里,一台平板电脑的视频图像上会给出所显示部件的综合信息和维修指令,工人可以直接通过触摸屏处理这些信息。

工业4.0工厂

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