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漢諾威工博會 智能制造為綠色工業添動力

2016-05-04 15:30 [會議活動] 來源于:南方日報
導讀:未來傳統的造紙行業或將變身纖維制造商。參觀者在一個裝有控制室的造紙廠模型中看見,通過監控需水量、原料成分、熱能消耗等各項數據,并調節生產流程,使生產的新型纖維產品

  未來傳統的造紙行業或將變身纖維制造商。參觀者在一個裝有控制室的造紙廠模型中看見,通過監控需水量、原料成分、熱能消耗等各項數據,并調節生產流程,使生產的新型纖維產品可替代石油、木材等原料消耗。這是記者在漢諾威工業博覽會上看到的數字化驅動傳統產業變革的一幕?! ?/span>

漢諾威工博會向參觀者展示數字化汽車制造  

  上周,這個世界最大的工業展在德國舉行。今年展會的主題為“工業融合——發現解決方案”,聚焦智能化、數字化工廠與能源系統的改造,并重點展示工業4.0的實際應用。記者從漢諾威工博會現場了解到,共有來自75個國家和地區的5200多家企業參展,其中中國參展商超過600家;工博會總參觀人數約19萬,有約6000人來自中國,兩組數字僅次于東道主德國。  
  近年在數字化熱潮推動下的工業4.0,繼續成為本屆工博會的亮點。結合發達的物聯網和信息技術,除了顯著提高工業生產效率與產品質量,更能精準地利用材料和能源,減少資源消耗與污染排放,推動工業領域的綠色發展。據賽迪顧問裝備產業研究中心測算,以“工業4.0”引領的智能制造,將使我國總體生產效率提升25%—30%,降低40%以上的生產線能耗,總碳排放量減少20%以上。  
  一輛藍色的大眾轎車前面,屏幕上不斷變化的三維透視圖向人們展示著這輛車的內部結構和生產步驟。  
  “通過數字化軟件的計算和控制,我們細致到機械臂給汽車噴涂的每一個動作,都做了優化,以減少多余的運動產生的能耗。”在漢諾威工博會最大的單體展臺上,西門子(中國)有限公司數字化工廠集團及過程工業與驅動集團的專家劉鍇告訴記者。目前,數字化的汽車生產廠已能把生產的整個生命周期,包括設計、規劃、工程、生產,直到最終成品整合為一體,通過集成軟硬件的一體化解決方案實現整個價值鏈的數字化無縫對接。  
  現場同時展示的一輛奔馳汽車,就利用了該公司NX軟件進行產品設計及仿真模擬。“以前很多產品都要生產出來,才知道其實際性能和效果,通過軟件模擬將虛擬與現實生產相結合,大大節省了設計時間成本和樣車生產的能耗、資源成本。”劉鍇說。  
  從直接的能源利用角度看,在智能的數字化系統控制下,可使可再生能源、分布式發電協調發揮出更可靠的供電能力與環保效應。  
  記者在展廳的“工業能源”板塊看到,一個具有互動功能的燈箱模型,直觀展示了能源消費者、傳統發電方式、可再生能源以及儲能系統之間的相互影響和相互作用,參觀者調節其中的不同因素,能直觀看到從上游電網輸入到輸出,整個復雜環境下各要素的能源消耗量、發熱發電量以及碳排放的變化。  
  數字化更變革了產品制造方式本身。“傳統的制造方法是減材制造,也就是在制造過程中對材料不斷削減加工,原材料消耗相對較大,而增材制造則在生產過程中,通過數字化控制把產品的材料一層一層地‘噴繪’上去。”劉鍇說。  
  目前,已經有大型的跨國數字化工業技術供應商,能夠提供涵蓋整個價值鏈的一體化增材制造軟件和自動化解決方案。  
  加速布局的數字化工廠  
  隨著工業4.0的熱潮從德國涌向全球,越來越多的中國生產企業也感受到數字化引領的工業變革。中國也提出了實施制造強國戰略的第一個行動綱領《中國制造2025》,一方面推進制造業數字化、網絡化、智能化,另一方面是工業能耗、污染物排放的下降。  
  在漢諾威工博會現場,某跨國企業中國研究院數字化工廠專家告訴記者,“2013年我們接到5家企業關于籌建數字化工廠的咨詢,2014年這一數字增加到10家左右,去年上升到幾十家。”
  事實上,博覽會展現的數字化案例并非紙上談兵,在實踐層面的數字化工廠已經在多地布局。  
  兩年前,西門子在全球布局的第二個數字化工廠在成都落成。而在德國采訪期間,記者參觀了成都這家數字化工廠的“姐姐”——安貝格電子制造工廠,其作為在歐洲乃至全球最先進的數字化工廠,被認為是最接近工業4.0概念的工廠。  
  與以往充滿噪音和油污的車間不同,安貝格工廠盡管還保留著上世紀八九十年代的紅磚外觀風格以及1萬平方米的面積,但產能卻較26年前提升了8倍,每年可生產約1200萬件自動化產品,按每年生產230天計算,即平均每秒就能生產出一件產品,產品合格率高達99.9988%。  
  記者看到,明亮寬敞的廠房內不見煙氣與灰塵,齊胸高的灰藍色機柜排成一行。員工身著藍色工服,并不需要自己動手,只有生產過程的開頭部分,即員工將初始組件(裸電路板)放置到生產線上的環節,是人工執行的。此后的一切操作都是自動完成。期間只需要操作觸摸屏,通過軟件實現對機器的監控和調節。  
  工廠地面與地下倉庫由一個個小孔洞連通,部件和電路板通過傳送帶從孔洞運上來,并自動運輸到逐個生產環節的機器中,隨即被機械臂抓取加工,之后再放到傳送帶上運往下一環節。  
  上述生產自動化的基礎,是安貝格工廠對超過3億個元器件建立了“身份證”。這些基礎識別信息包括:材質、生產線位置、甚至當時用的扭矩是多少、用什么樣的螺絲釘等等。當一個元件進入時,機器會判斷該用什么溫度以及時間長短,并可以判斷下一個進入的元件是哪一種。安置其間的顯示器上,不斷刷新著數據并閃爍著紅、黃、綠光,告訴工人每個元器件的加工狀況。  
  近2000億歐元的市場蛋糕  
  當然,除了安貝格工廠這樣的工業數字化頂尖案例,數字化工廠對于中小企業來說也并非高不可攀。  
  此次工博會上,博世、西門子等龍頭企業都有相應的產品服務,使中小企業加入工業4.0的門檻有所降低,不少解決方案兼容現有生產線,使得中小企業不必另起爐灶。  
  在中國,已有大型的跨國數字化技術供應商與中國醫藥集團聯合工程有限公司、金達控股有限公司、中信戴卡股份有限公司等中國企業建立了數字化企業的合作關系。如今年3月份簽約的中國石化潤滑油有限公司,將根據相關投資管理流程推進在3D實時虛擬現實工廠、生產調度及優化系統、節能系統、工廠運維系統。  
  據市場調研機構預測,由于工業自動化的出現,數字化制造領域全球銷售額將從2013年的約1600億歐元,增長到2018年的約1950億歐元。  
  本屆漢諾威工博會,來自中國的參展商超過600家。德國“工業4.0”與“中國制造2025”對接也是展會關注重點。在本屆展會上,中德工業城市聯盟正式宣布成立。該聯盟將聯合兩國代表性工業城市,充分發揮雙方優勢。其中聯盟內的中方城市共派出了14家企業,參展面積達到了378平方米。  
  工業4.0下的中國企業機遇  
  制造業轉型升級呈現的巨大市場,亦成為國內智能技術供應商競逐的舞臺。  
  “中國政府推出了適合本國制造業發展的‘中國制造2025’戰略。該戰略核心是工業自動化和數字化。德國的工廠設備、企業軟件和系統集成產品具有領先優勢,在中國大受歡迎。中國本身在工業機器人、云計算等工業領域投資巨大,在信息通訊技術領域具有競爭力。中德兩國在未來工業合作領域擁有巨大潛力。”漢諾威工博會新聞發言人布里吉特·曼肯說。  
  記者從工博會了解到,與一些歐美大型企業信息集成度高、涵蓋工業領域廣相比,國內企業在特定的行業,尤其是具有中國特色的行業中,優勢更明顯。例如,作為我國乃至世界陶瓷機械的龍頭,科達節能股份有限公司去年進軍工業軟件領域,推出了工業云平臺,今年首次參加漢諾威工博會。  
  “以往在陶瓷生產中,噴墨打印機、爐窖、拋光設備都是獨立運作的,出現了問題都要現場查看才能知道故障的原因進行處理。而通過物聯網平臺建立數據采集終端后,我們可以把這些設備的數據都傳輸到科大云計算支撐平臺上,實現生產鏈條的遠程監控,故障排查與控制。”科達研發院IT研究室副經理吳啟榮說。陶瓷傳統的生產工藝也因數字化發生變革,科達同時展出的陶瓷噴墨數字打印機,只要輸入個性化的圖案,即可實現自動批量打印。  
  該公司副總裁武楨坦言,雖然國外有的技術比較領先,但中國企業也有自己的優勢。“國外大公司的設計往往缺乏中國應用場景的積累。”  
  在此次工博會上,華為攜帶創新的ICT產品、解決方案和11家客戶及合作伙伴首次參加漢諾威工業博覽會,主要展示其IoT(InternetofThings)聯接管理平臺。與工業云的工作流程類似,平臺內置軟件對海量數據進行分析處理。該平臺可支持測繪、汽車、智慧城市等多個垂直行業的物聯網應用。  
  “以華為為首的中國企業,在云計算、IoT、SDN等ICT技術等方面處于領先位置,而以德國為首的一些歐洲國家企業在傳統制造業有一定的優勢,這種合作是雙方能力的互補,互相吸引。”華為西歐企業業務負責人說。

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