如果使用了工业40技术,一个新的加工制造生产线可以实现多达25种的产品变化,同时将产量提高10%,库存减少30%。工业40架构的应用让制造商在生产过程中可以获得更丰厚的投资回报率。
工业40是一场工业的革命,目的是将信息技术(IT)的虚拟世界、机器的物理世界以及互联网合为一体。其中心是将具有IT功能的所有工业领域都整合起来。这些科技提高了灵活度和速度,能够使产品更具有个性化,生产更高效且规模可扩展,以及在生产控制方面具有更高的可变性。机器与机器之间的通讯和先进的机器智能化,提高了工艺的自动化水平,并带来了更多的自我监控以及实时数据。开放的基于Web的平台会增加制造企业的竞争力。
1分布式智能
这里说的分布式智能是指在智能传动和控制技术网络的机器设备中,加入尽可能多的智能和控制功能、或者单独的传动轴,而不是从一个中央处理单元(CPU)来处理所有的动作。
拥有机器层面的过程数据并决定用它做什么,反映出了人们相信一台机器可以经过装备使用过程数据做一些事情并且独自改善工艺流程,诸如实现调整产量、更加有效率的利用能源等目标,而不是依赖“云”来处理所有这些任务。
联网的机器可以与更高的生产线级别、工厂级别以及企业级别的网络进行通讯,从而能够实现对特定事件或特定产品的实时调节。集成了传动的伺服马达和无机柜传动系统将传动组件和运动逻辑顺序放到了单独的轴向上。
2快速连接
那些允许数据在整个企业架构中自由流动的系统,往往需要持续的投资和改进。一家工业40工厂车间所产生的大数据和信息流,可能会让公司的网络不堪重负。我们该如何改进自动化系统中的硬件和软件的功能,使这种设计流程更简单、花费更少的时间以及更加开放?通讯路径随着其创建和实施而变得更加流畅。在决定应该使用现场总线的什么功能时,应该看一下生产平台是否支持例如OPC
UA(来自于OPC基金会)这样的标准。消除不同供应商系统的障碍,而且对通讯和控制平台采取一种更加开放的方式很重要。
3开放标准和系统
重点是要思考系统到底“开放”到什么程度,是否支持新兴的通讯协议和软件标准,以及开放的独立组件如何让工业40成为现实。
开放标准允许基于软件的解决方案可以更加灵活地集成,并有可能将新的技术移植进现有的自动化架构中。开放的控制和工程软件也沿着这个方向将自动化和IT软件程序之间的间隙弥合。一个开放的控制器核心能够使用常用的高级IT语言(例如Java和C++)来创建自动化应用程序。
一台机器的 *** 作应该支持与智能手机或平板电脑进行简单的连接。软件可以借助控制器与3D模型软件的连接来加快自动化系统的设计和调试。一个运动控制器可以与模型之间发送指令以及接收反馈,使得机器的功能性在机械设计阶段通过运动控制就得到优化。这也让机器测试和编程可以在调试之前进行。在部件订货、组装机器之前,虚拟机器可以用来进行测试并完善设计。
4实时数据整合
在工业40的工厂里,可能利用实时的机器和工厂性能数据来改变自动化系统和生产工艺的管理方式。不用捕捉并分析数月以来有价值的关于生产率、机器停机时间或者能源消耗的数据,支持工业40的平台能够将数据整合到常规的工厂管理报告之中。这会让制造商和机器具备详细的信息来执行快速的工艺和生产变更,以实现产品满足特定客户需求的愿景。
5自适应性
现实世界中的主动性可以让生产更加连贯并以需求为导向。科技帮助生产线变得主动。目标就是让工作站和模块可以适应个性化的客户或产品需求。
在一个制造液压阀的工厂里,一套新的自适应组装生产线在每一件被加工件上都使用射频识别芯片。生产线上的9个智能站会识别出最终产品是如何被装配的,以及哪些工具设置和 *** 作步骤是必须的。每个相关加工件都带有蓝牙标签,会自动将信息传送给装配站。装配步骤信息会根据不同的产品以及相关加工件的技术水平不同而显示出来。该生产线可以生产一批相同尺寸的液压阀,也可以不需要人工干预就能生产25种不同产品型号。不再需要设定时间或者多余的库存。这使得生产线的产量增加了10%,库存减少了30%。
二、让工业40和IIoT在智能工厂里运行
工业40和工业物联网(IIoT)能够为设备(从传感器到大规模控制系统)、数据和分析之间提供更好的连接性,Beckhoff自动化的TwinCAT产品专家Daymon
Thompson这样认为。传感器和系统需要网络连接来共享数据,分析有助于做出更明智的决策。
物联网主要包括4个基本元素:实体的设备、与设备之间的双向连接、数据以及分析。设备可以是小到一个传感器大到一个大规模控制系统中的任何一种。传感器和系统需要与更大的网络进行连接,以共享由传感器或系统产生的数据。对此数据进行的分析会产生可执行的信息,其结果是让人们做出精明的决策。
在IIoT的实际应用中,
企业通过将设备或资产连接到云或者本地信息技术(IT)设施上来进行数据的采集和传送。然后对采集到的数据进行分析,可以发现设备或资产更多的潜在信息,防患于未然。
例如
,监控机械组件运行温度的传感器可以追踪任何异常状况或者偏离底线的情况。这使公司可以主动地处理不希望发生的行为,从而在可能造成有害危险的系统故障加剧之前进行预测性维护,否则这些系统故障可能会导致工厂停机以及生产收益损失。这种类型的信息有助于企业新产品的设计、系统性能效率的提高以及实现利润的最大化。
工业40让加工制造更灵活
在一个生产制造流程,甚至是整个供应链中,通过连接性推动更多的新发现和系统优化,这是工业40的核心概念之一,这种科技进步也被称为第四次工业革命。
工业40工作组成员、德国国家科学与工程院Acatech,将18世纪蒸汽机的发明和广泛使用定义为第一次工业革命。第二次革命是20世纪早期在装配线上使用传送带。第三次革命是在20世纪中叶开发出来的微电子学、PC和可编程逻辑控制器(PLC)。第四次革命是将PC和机器连接到互联网,并启用信息物理系统(CPS)。
工业40要求传统的生产制造工业实现计算机化。使用物联网和信息物理系统的概念会帮助实现“智能工厂”的目标,使生产制造具有前所未有的灵活性和非常高的精益生产效率。在生产制造中,一个显着的特点是重点关注的领域从产品本身扩展到了生产这些产品的工艺上。
制造商需要灵活的生产线来适应快速变化的客户需求。灵活的机器运行能够生产很多类型的产品,通过调整批量大小来获得更高的生产利润,这使得同一个生产线可以运行更复杂的混合产品以适应客户不断变化的需求。
嵌入式人工智能计算平台及其应用有百度大脑,语音搜索,图像,广告跟搜索排序及自动驾驶。
工业40(又名工业物联网)和智能工厂等当前的技术趋势正在深刻地改变工业价值创造过程,其特点是更高程度的数字化,连通性和自动化。
所有涉及的组件,包括机器,机器人,传输和处理系统,传感器和图像采集设备,始终如一地联网并通过各种协议相互通信。机器人技术的创新趋势也正在改变工业生产的面貌。
新一代更小,更紧凑,更具移动性的机器人正在塑造高度自动化的装配车间的形象。协作机器人与他们的同事分享某些任务,紧密合作,甚至经常将工件交给彼此。
机器视觉已成为这种通用自动化生产方案中不可或缺的一部分。该技术在这方面发挥了关键作用,在不同位置张贴的许多图像采集设备(如相机,扫描仪和3D传感器)无缝记录生产过程。然后,集成的机器视觉软件处理生成的数字图像数据,并使其可用于生产链中的众多应用程序。
例如,该软件可以基于光学特征明确地识别许多不同的物体并精确地定位和对准工件。该技术还支持故障检查,可靠地识别并自动拒绝有缺陷的产品。作为生产之眼,机器视觉广泛监控整个生产情况,从而使过程更安全,更有效。这尤其适用于协作之间的相互作用及其与人类的相互作用。
现代嵌入式视觉系统能够满足数字化的巨大需求,尤其是当它们配备人工智能(AI)时。 这些基于AI的技术包括例如深度学习和卷积神经网络(CNN)。这些方法的特别之处在于它们能够实现极高且强大的识别率。
工业40的概念首先由德国在2013年的汉诺威工业博览会上提出。
它被誉为继蒸汽革命、电气革命和信息革命后,人类 历史 上的第四次工业革命——智能革命。
蒸汽革命从19世纪初期开始,历经70余年,一直到19世纪70年代第二次工业革命出现才宣告结束。
电气革命从19世纪70年代开始,到20世纪50年代结束,前后也经历了七八十年。
信息革命从20世纪50年代开始,直到今天。
如果以70年为一个周期,信息革命基本可以认为在2020年结束。
第四次工业革命,智能革命已经宣告开始!
时至今日,尽管很多专家学者都认为我们的时代已经进入了智能化时代。
但在很多领域,我们甚至还没有完成信息时代所应该具备的特点和能力。
即使在工业制造中,信息化的程度也并不能够得到全面普及。
信息革命对于工业制造的影响,呈现了金字塔的形态。
越往上,信息化的程度越高。越往下,信息化的程度越低。
真正能够实现完全信息化的工业制造的并不多。
因此,我们有理由相信,在第四次工业革命到来之际,能够首先响应并进入这个赛道的,终究只是少数。
工业革命从始至终都是由 科技 的跨越式发展引发的。
智能时代,能够最先进入工业40这个战场的,应该是 科技 企业。
在万物互联的时代,品牌不再局限于产品品牌,而更多的向智能生态的概念延伸。
作为国内最具代表性的 科技 公司,华为完全具备率先进入工业40的条件。
生态品牌和品牌生态,仅仅只是颠倒了顺序,意义却是完全不同。
华为产品体系覆盖基础设施,硬件设备、软件系统和内容服务四大细分领域。
依托鸿蒙和欧拉 *** 作系统,连接HiCar智慧生活,云端算力和集群中心加持。华为构建智能生态体系,绝非空言。
生态品牌总结起来,有两个大的特点。
高度的自主化动力和全新的生态模式。
企业想要实现高度自主化的动力,就需要让员工把自己当成企业的主人。只有这样才能让员工保持强大的主观积极性。
才能让企业拥有更高的活力。
华为与一般企业的全员持股不同。这种独特的模式让华为的员工真正觉得自己是企业的主人。
生态模式是一种认知和理念的变革。
品牌从古到今,总共只有三种类型。
最常见的就是产品品牌,比如:宝马、可口可乐、肯德基等。
随后出现的是平台品牌,比如:阿里、京东、亚马逊等。
我们在网上购买3C产品,一般会选择京东而不是淘宝或者拼多多。这本身就是平台品牌效应在起作用。
最后就是物联网(IOT)时代的生态品牌。
生态品牌不仅仅是指将很多产品通过物联网连接在一起。
更多的是一种体验式的经济模式。
通过改善和提升用户的体验,从而促进品牌价值的提升。
华为产品体系所形成的生态将ToC和ToB完全纳入进来,将形成企业消费者和个人消费者共建的生态体系。
那么,全球第一个生态品牌是谁呢?
它连续三年 被BrandZ 评为全球唯一的物联网生态品牌。
是它第一个提出的生态品牌的概念。
全球前10名的商学院全部收录了它的案例。
ISO、IEEE、IEC等国际标准组织全都让它牵头主导物联网国际标准。
在构建生态品牌过程中,它大刀阔斧,直接砍掉12000名中层管理者!
也是它独创性地在三表(资产负债表、现金流量表、损益表)之外,增加了共赢增量表。
它就是海尔!
一个在人们印象里或许并没有华为出色,但却已经成为真正全球化企业的先行者。
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