工业4.0起源是德国,是德国政府提出的高科技战略计划。它描绘的是一个通过人、设备与产品的实时联通与有效沟通,构建一个高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式。最终实现的其实就是生产者和消费者直连的状态。这与美国通用电气提出的“工业互联网”以及中国的“智慧工厂”类似,旨在提升制造业的智能化水平,在智能制造的基础上,最终用户和生产者直接关联。
工业4.0将带来工作方式和环境的全新变化,它是制造生产的一个高阶水平,不仅颠覆了传统落后的生产模式,还给人类社会带来一幅全新的工业蓝图。“工业4.0”是第四次工业革命的核心产物,是制造业转型升级的大方向,也是工业自动化行业一个前所未有的发展机遇。无论是机器换人项目的大规模铺开,还是工厂互联网的的智慧提升,都会给工控市场带来巨大的改变。未来工业自动化行业中谁将会是最大的受益者,作为工业自动化的企业又应该如何去把握机会呢?
随着互联网化在不同行业的渗透,工控产品的网互络化功能也变得特别重要,一些网络化新型产品不断程现。如繁易电子最新推出的工业互联网远程通讯设备繁易盒子F-BOX,用户既能够便捷地通过互联网远程更新机器设备的PLC及人机界面程序,同时又能够收集现场的运行数据,可以帮助工程师轻松完成现场设备的远程互联,远程下载和远程维护。其实,“工业4.0”是物联网在工业制造领域的体现,智慧工厂、数字化制造技术就是同了范畴的内容,一些工业巨头们早就深入布局。
数字化工厂--西门子的工业制造蓝图
西门子将最先进的数字制造技术带到中国,有着“数字化工厂”之称的西门子工业自动化产品成都生产研发基地在2013年已经正式投产。它是全球最先进的电子工厂之一,也是全球电子电气巨头西门子在德国之外建立的首家“数字化企业”,实现了从产品设计到制造过程的高度数字化。而作为首款由SEWC研发和制造的工业计算机也于昨日实现量产。
在“工业4.0”时代,虚拟世界将与现实世界相融合,制造业将通过充分利用信息物理融合系统(Cyber- Physical System)等手段,将制造业向“数字制造”转型。西门子成都数字化工厂以数字化、自动化、绿色化、虚拟化等特征定义了现代工业生产的可持续发展,全厂内实现了从管理、产品研发、生产到物流配送全过程的数字化,并且通过信息技术,与德国生产基地和美国的研发中心进行数据互联。
据了解,西门子成都工厂利用制造执行系统(SIMATICIT)和全集成自动化解决方案(TIA),能够将产品及生产周期进行集成,缩短高达50%的产品上市时间,同时其前瞻性的设计还赋予了工厂极高的灵活性,可满足不同产品的混合生产,并为将来的产能调整做出合理规划。
“通往工业4.0的必由之路是全面整合优化产品生命周期与生产生命周期。”SiemensPLMSoftware大中华区售前技术总监方志刚表示,“在这方面,SiemensPLMSoftware有两个角色:1,世界级的实践者;2,全球领先的供应商。”下一场信息革命技术将发生在工业领域,两化深入融合的助手是工业软件。Siemens PLM Software把自身定位于推动工业行业的信息化及其标准,专注于工业设备、产品开发的需求。
Siemens PLM Software从2007年即开始实施制造与工业化和信息化融合,并认为未来的产品会以一种前所未有的方式被开发和生产。为了加快“数字化工厂”的实施,SiemensPLMSoftware现在正专注于提供行业解决方案。Siemens PLM Software现在能够提供完整的闭环数据管理,使虚拟模型和实际产品与设备之间保持一致。
能效管理平台--施耐德电气的能源革命
作为全球能效管理专家,施耐德电气隆重推出了PlantS truxure协同自动化架构下的多项重大革新产品和技术,全面展示其在能效管理上的进一步创新和突破。全新的施耐德电气Plant Struxure协同自动化架构,将DCS过程控制系统解决方案、工厂自动化控制系统解决方案(PLC+SCADA)和遥测及远程SCADA系统解决方案 (TRSS)完美集成,为用户带来前所未有的开放性、灵活性和可扩展性,不仅满足工业和基础设施企业自动化需求,还为其不断增长的能效管理需求提供了业内领先的卓越平台。
Plant Struxure通过将标准的以太网嵌入自动化控制器,从底层实现工业以太网连接和通讯,能够使工厂的设计、实施以及运行达到前所未有的灵活性、透明化和安全性;ATV御程系列是以服务为导向的变频器系列,它可以与Plant Struxure?协同自动化架构实现无缝系统集成,有效提升工厂运转效率和工艺过程高可用性、提供关键能耗数据以及实现便捷维护。
最近,施耐德电气近期展开“云能效合作伙伴计划”,与多家国内能效管理合作伙伴正式达成全面合作协议。作为全球能效管理专家,施耐德电气秉承合作共赢与开放互联的思想,自主研发EnergyMost(云能效)能源管理开放平台。该平台所具有的云架构系统特点和大数据的系统设计思路,在初期部署、后续运维投入、大规模数据接入、广域分布式数据扩展、易用性和能源管理专业性方面都更胜一筹。
据悉,施耐德电气全新开发的云能效TM能源管理平台是一款针对中国市场的企业能源管理系统,除了具备传统就地能源管理系统电、水、热、气等多种能源介质综合管理,分项能耗 KPI展示与行业对标,设备能耗分析,节能潜力挖掘等功能外,云能效平台以运托管形式提供服务,具备客户初始投资少、数据处理能力强、系统配置快、界面易用性强等特点。云能效TM能源管理平台像全天候的“听诊器”一样,将建筑能耗情况直观的、实时的呈现出来,让身处其中的人们可以切实感受到建筑节能为社会带来的效益。
工业4.0其实还是一个物联网的范畴,就是从数据传输到信息整理、再通过信息来控制设备的一个过程,它能够提高效率、降低能耗,而这一点过去并且将一直是施耐德发展的重点。通过整合信息流与数据流,施耐德取得了转型的初步成效,在自己的强势领域—节能增效方面实现了突破,使节能成为设备端、工艺端、工厂级管理和企业资源管理一体化的集成。
工业互联--通用电气大数据之美
如果读者了解通用电气在眼下这场工业4.0变革潮流中的“驱动者”地位,就不会对该公司“时不我待”的急切姿态感到惊讶。今年10月中旬的那次重要的会议上,伊梅尔特就曾宣称“已经意识到工业互联网为客户以及我们自己提高生产效率的潜力”。
把人、机器、数据给连接起来,这样能够把我们的营运技术的IT变成虚拟化,让我们以往只能做一些猜测的决策,变得越来越确定,能够把我们的分析推向预测,这样能够大大地把我们营运的效能提高。
工厂里必需的重要软件之一是监控与数据采集系统(Supervisory Control And Data Acquisition:SCADA)。利用SCADA可以将整个工厂里的各种设备和机器的数据集中起来,进行统一管理。而且,像SCADA这样的工厂管理系统25年来都没有太大变化。理由很简单,就是管理工厂时,所需的基本功能没有变。
工业互联网是一个巨大的机会,软件和服务是通用电气下一步要赢得的高价值市场。2012年,该公司完成对MTL公司开放系统技术和安全网络技术的收购,并投资1.05亿美元持有Pivotal这家云服务和大数据服务公司10%的股权。次年5月,其又宣布拟出售旗下金融部门大部分业务,希望借此降低对金融业务的依赖,并将工业领域的利润贡献率从不足50%提高到70%。
最近,美国通用电气公司与日本软银公司达成交易,签署Predix软件平台许可协议。该举措意味着通用电气提倡的“工业互联网”进程已基本完成了概念酝酿和框架搭建的阶段,进入了其实质运作阶段。通用电气预计,未来20年工业互联网会为全球GDP增加10万亿-15万亿美元,相当于再造一个美国经济。
按照伊梅尔特的说法,相对于第三次工业革命“仅将生产工程作为对象”的自动化而言,全球范围内方兴未艾的第四次工业革命更注重于信息技术的应用,即将信息技术的应用对象大幅扩大。由此,工厂将不断进化升级,工作组的最终报告中称之为由物联网与服务互联网构成的“智能工厂”。
通用电气的“工业互联网”方案更加注重软件、网络、大数据等对于工业领域服务方式的颠覆。与德国强调的“硬”制造不同,“软”服务恰恰是软件和互联网经济发达的美国经济较为擅长的。