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    KDS1.1-100-300-W1-220 英格瑪特銷售中心介紹，在上海舉辦的工業(yè)博覽會(huì)中，博世力士樂(lè)展出了一條被德國(guó)行業(yè)雜志授予“工業(yè)4.0 大獎(jiǎng)”的洪堡液壓閥生產(chǎn)線。

    這條產(chǎn)線由五大類工業(yè)4.0技術(shù)應(yīng)用組成，可以通過(guò)軟件程序模塊在6種產(chǎn)品家族的2000 多種不同產(chǎn)品之間實(shí)現(xiàn)零切換，實(shí)現(xiàn)小批量定制化生產(chǎn)，甚至可輕松實(shí)現(xiàn)單件產(chǎn)品的生產(chǎn)，在提升生產(chǎn)效率10% 的同時(shí)減少30% 的庫(kù)存。而實(shí)現(xiàn)這一切的技術(shù)基礎(chǔ)是傳感器、網(wǎng)絡(luò)線路傳輸、信息存儲(chǔ)和處理，它們將人、機(jī)器、物體與IT系統(tǒng)緊密地融為一體。

    借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2015 年有多達(dá) 66 億個(gè)對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，而在未來(lái) 15 年內(nèi)，這個(gè)數(shù)字將猛增至 500 億。這一發(fā)展趨勢(shì)將開啟全新而意義深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)機(jī)遇，制造業(yè)將在新一輪的科技革命中，由自動(dòng)化時(shí)代邁入工業(yè) 4.0 的嶄新時(shí)代。

    為什么人、機(jī)器、產(chǎn)品和生產(chǎn)資料的相聯(lián)在如今的工業(yè)生產(chǎn)中受到如此重視？

    博世力士樂(lè)中國(guó)董事總劉火偉的解讀是，如今的工業(yè)生產(chǎn)正在出現(xiàn)五大趨勢(shì)：一是需求的波動(dòng)性加大；二是產(chǎn)品個(gè)性化；三是交貨期更為靈活，甚至出現(xiàn)一兩天交貨的情況；四是產(chǎn)品的生命周期變短；五是業(yè)務(wù)模式與時(shí)俱進(jìn)。因此，個(gè)性化定制與大規(guī)模生產(chǎn)共線，靈活且高效的生產(chǎn)模式將逐漸成為未來(lái)制造的主要特點(diǎn)，與此同時(shí)還要滿足小批量低成本的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

    如何進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)

    “全自動(dòng)化不一定是好事，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器間的*配置，生產(chǎn)效率zui高、生產(chǎn)成本zui低，這才是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能制造的價(jià)值。”劉火偉認(rèn)為。在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之前，企業(yè)的首要任務(wù)是精算整個(gè)價(jià)值流，從供應(yīng)商采購(gòu)開始，到物料運(yùn)輸、工程設(shè)計(jì)、制造廠商的生產(chǎn)加工，直至成品交付和銷售的全過(guò)程，優(yōu)化價(jià)值流設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)，這是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，也是工業(yè)4.0的精髓。

    為此，博世力士樂(lè)在定義了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)必須要求有幾個(gè)關(guān)鍵的步驟：

    首先是分散智能。借助于分布式驅(qū)動(dòng)技術(shù)允許制造商實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)備概念，讓每個(gè)組件都能獨(dú)立高效地工作，借助智能驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)與其他產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)。

    其次是能快速連接。小批量和定制化產(chǎn)品趨勢(shì)凸顯出企業(yè)面對(duì)zui終用戶的一大難題，因此生產(chǎn)商需要以有限的成本生產(chǎn)各類產(chǎn)品，需要能夠按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共享信息（水平連接）并與企業(yè) IT 無(wú)縫連接（垂直連接）的設(shè)備和模塊。

    第三是要有開放標(biāo)準(zhǔn)。開放標(biāo)準(zhǔn)后可以將新技術(shù)移植到現(xiàn)有的自動(dòng)化結(jié)構(gòu)——借助于開放核心工程的平臺(tái)，使得應(yīng)用規(guī)劃得以協(xié)同。

    第四是能夠?qū)崟r(shí)集成。當(dāng)開放平臺(tái)與IT技術(shù)相連時(shí)，可以賦予設(shè)備制造商更高的自由度，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的實(shí)時(shí)功能。

    第五是要求能接入自主行為。借助于RFID射頻識(shí)別等自主技術(shù)，用戶需求改變時(shí)，系統(tǒng)便可以協(xié)調(diào)并快速適應(yīng)新的生產(chǎn)要求。例如根據(jù)相應(yīng)的客戶和產(chǎn)品要求自動(dòng)定制生產(chǎn)工作臺(tái)和模塊。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵點(diǎn)是：軟件可以決定設(shè)備的價(jià)值創(chuàng)造、效率和創(chuàng)新程度。這些人工決策介入的自主行為使生產(chǎn)過(guò)程更加靈活、速度更快，因此更具成本效益，從而將傳統(tǒng)的價(jià)值鏈轉(zhuǎn)變?yōu)閮r(jià)值網(wǎng)絡(luò)。有了價(jià)值流為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，博世力士樂(lè)構(gòu)想的是未來(lái)工廠都執(zhí)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在云平臺(tái)上提供所有的信息和數(shù)據(jù)供工廠使用，并由主導(dǎo)工廠進(jìn)行控制。如果一個(gè)位于中國(guó)常州的工廠來(lái)不及生產(chǎn)，而位于德國(guó)或是法國(guó)的工廠有空余產(chǎn)能，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)生產(chǎn)和物料備貨情況把訂單傳給有生產(chǎn)能力的工廠，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)一體化。

    物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是軟件能力

    在物物相聯(lián)的環(huán)境中，秦川機(jī)床工具集團(tuán)董事長(zhǎng)龍興元在實(shí)踐中的體會(huì)是，企業(yè)單有對(duì)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)、裝配和運(yùn)行原理的認(rèn)識(shí)還不夠，物聯(lián)網(wǎng)中，人與物、物與物進(jìn)行“對(duì)話”時(shí)仰賴的是系統(tǒng)集成的軟件技術(shù)。

    秦川在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，以前的工業(yè)生產(chǎn)對(duì)工序分得不夠細(xì)致，如果zui繁復(fù)的生產(chǎn)工序需要30道工序，其他的產(chǎn)品只需要其中的十幾道，通過(guò)工序和軟件的模塊化，只需將模塊化的工序進(jìn)行增減即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)個(gè)性定制。借助于RFID技術(shù)對(duì)生產(chǎn)零部件的監(jiān)控，共線生產(chǎn)時(shí)的差錯(cuò)率會(huì)大大降低，生產(chǎn)柔性提高。

    以德國(guó)洪堡博世力士樂(lè)工廠液壓閥生產(chǎn)線為例，這里的工廠主要生產(chǎn)適用于農(nóng)業(yè)機(jī)械（如拖拉機(jī)）的液控蝶閥，不同于汽車行業(yè)的是，產(chǎn)品硬件覆蓋各種型號(hào)，有些產(chǎn)量在增長(zhǎng)，有些在縮減，還有些品需求量*，但往往在短時(shí)間內(nèi)造成生產(chǎn)瓶頸。

    在場(chǎng)地、人工、產(chǎn)線都有限的條件下，如何讓一條產(chǎn)線同時(shí)滿足上述多樣化的需求？借助于物聯(lián)網(wǎng)，這一切不是什么難事，工廠從配料到出貨一切都可以分門別類地有序進(jìn)行。

    從*道工位開始，身上佩有藍(lán)牙的工人便開始與機(jī)器自動(dòng)對(duì)話。相關(guān)的重要信息通過(guò)藍(lán)牙自動(dòng)傳遞給組裝工位。開始生產(chǎn)時(shí)，每個(gè)產(chǎn)品的工件托盤都配置了一個(gè)帶有其識(shí)別編碼的RFID 射頻識(shí)別芯片，掃描工件后，芯片會(huì)向機(jī)器發(fā)出加工指令，調(diào)用與該零部件相對(duì)應(yīng)的工作流程。在情況下，一個(gè)批次僅有一個(gè)產(chǎn)品，由于每個(gè)工件都有對(duì)應(yīng)的程序，不同產(chǎn)品之間的切換時(shí)間可為零，且無(wú)需高昂的改裝成本。

    由于是多批次共線生產(chǎn)，零部件亦多種多樣，這就給生產(chǎn)線提出了更高的要求：所有的零部件都必須以正確的數(shù)量在正確的時(shí)間點(diǎn)上出現(xiàn)在正確的位置。因此如何避免工人誤操作也是重要的一環(huán)。當(dāng)零件從*個(gè)工位開始向后端制造延伸時(shí)，各個(gè)工位借助RFID技術(shù)，程序立即判斷此工件的加工如何進(jìn)行，哪些參數(shù)用于螺栓，哪些用于電子裝置。如果工人在產(chǎn)線中誤操作拿錯(cuò)零件，還會(huì)有相應(yīng)的紅綠燈警示裝置進(jìn)行提示。

    “在智能互聯(lián)的幫助下，未來(lái)生產(chǎn)線還將打破企業(yè)間的界限，從供應(yīng)商到客戶聯(lián)網(wǎng)工作，形成完整的物流。”劉火偉說(shuō)，“一旦終端客戶使用產(chǎn)品，通過(guò)RFID，系統(tǒng)也將知道產(chǎn)品的使用損耗和保養(yǎng)周期，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從搖籃到回收的全程利用。”

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