當前，全球制造業(yè)格局正在發(fā)生深刻變化，面對發(fā)展中國家的后起力量，歐美等發(fā)達國家先后出臺多項政策，瞄準高端制造領(lǐng)域及新興產(chǎn)業(yè)，以搶占國際產(chǎn)業(yè)競爭的制高點，爭奪和維護其在全球產(chǎn)業(yè)鏈的中高端位置。尤其在2020年新冠疫情沖擊下，以美國為首的發(fā)達國家充分認識到制造業(yè)空心化對其經(jīng)濟社會的巨大影響，更是采取各種措施促進制造業(yè)的回流。
而印度、東南亞等發(fā)展中國家，正是以更低的人力、資源成本成為制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的新陣地。
因此，中國制造業(yè)正面臨這發(fā)達國家蓄勢占優(yōu)和新興經(jīng)濟體追趕比拼的雙頭擠壓和雙重挑戰(zhàn)。要解決這一困境，智能制造技術(shù)成為我國制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的主要抓手、主攻方向。
中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所和浙江省機器人與智能制造裝備技術(shù)重點實驗室的張馳博士認為，設(shè)備智能化作為智能制造技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)核，正成為制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必經(jīng)之路。如何從設(shè)備智能化著手，打通生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，逐步向智能工廠、數(shù)字工廠方向過渡，是每家加入智能制造大洪流中的制造企業(yè)必須直面的課題。
設(shè)備智能化的三重“境界”
真正的智能制造裝備需要具備以下功能：對裝備運行狀態(tài)和環(huán)境的實時感知、分析和處理;根據(jù)裝備運行狀態(tài)變化的自主規(guī)劃、決策和控制;對故障的自診斷和自修復(fù);對自身性能主動分析和維護;裝備間的網(wǎng)絡(luò)集成和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同。
而在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，機器只是從事某項特定生產(chǎn)任務(wù)，既不能感知自身的存在，更無法自適應(yīng)外界環(huán)境的變化。同時由于廣泛存在的“啞巴設(shè)備”，設(shè)備之間處于互相割裂的狀態(tài)，數(shù)據(jù)孤島也因此成為眾多中小制造廠商工廠中的普遍現(xiàn)象。
對于廠商實現(xiàn)設(shè)備智能化而言，需要解決的第一個問題即是底層設(shè)備的數(shù)據(jù)化，即實現(xiàn)設(shè)備智能化的第一層“境界”，將生產(chǎn)過程通過數(shù)據(jù)鏈接為一個整體。對“啞巴設(shè)備”建立起一套底層數(shù)據(jù)的采集、分析和處理系統(tǒng)，包括加裝傳感器、使用邊緣計算技術(shù)等。
當前新開發(fā)的國產(chǎn)裝備基本已實現(xiàn)數(shù)控化，但大部分仍然處于設(shè)備智能化的第二重“境界”的起步期，即智能化的初級階段，部分設(shè)備具有故障診斷和自適應(yīng)控制功能，但離加工工藝自編程、工藝數(shù)自學習等高層級智能化還有差距。
面對工業(yè)裝備進行智能化改造，高效科學的解決方案應(yīng)該是：控制系統(tǒng)要開放，多個傳感器信號可以接入控制系統(tǒng)，能進行傳感信息分析，控制系統(tǒng)可以二次開發(fā);智能化升級方面要先易后難;最后進行智能控制、故障預(yù)診和智能化維護。
設(shè)備智能化的第三重“境界”則是網(wǎng)絡(luò)化，基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，從設(shè)備出發(fā)，實現(xiàn)真正的萬物互聯(lián)互通。
由于中國制造業(yè)的特殊性，在設(shè)備智能化大趨勢下，設(shè)備數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化升級之間并非“按部就班”，而是交叉進行，互相滲透與融合。
設(shè)備智能化升級的關(guān)鍵與挑戰(zhàn)
設(shè)備智能化是打通數(shù)字工廠、智能工廠的第一步，但其在諸多應(yīng)用場景中仍無法有效實現(xiàn)，研華(中國)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)群產(chǎn)品經(jīng)理王逸民認為，這其中存在三大難點亟待突破：第一是不同廠家之間的兼容問題，在一些大型設(shè)備或項目中需要接很多外設(shè)，有時設(shè)備集成商無法選擇所接設(shè)備的接口類型，導致控制方案復(fù)雜且穩(wěn)定性降低;第二個則是需要一個開放且標準的生態(tài)體系，可以兼容更多軟件同時保證處理性能和編程方式的一致性;第三個則是越來越多的項目，既需要IT的數(shù)據(jù)處理能力，又需要OT穩(wěn)定實時的高精度加工的功能，同時可能需要整合運動控制、機器視覺、機器人等功能。
研華工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)群業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)李國忠強調(diào)，研華智能設(shè)備制造事業(yè)部成立十幾年以來，依靠研華科技重要的PC-Based架構(gòu)進行發(fā)展，在PC架構(gòu)上自主發(fā)展了設(shè)備行業(yè)客戶最需要的運動控制、機器視覺與I/O數(shù)據(jù)采集,并有行業(yè)相關(guān)應(yīng)用的豐富積累，產(chǎn)品線包括：運動控制卡、PAC控制器、一體化控制器、數(shù)據(jù)采集卡、視覺采集卡及工業(yè)相機…等，其中對SI客戶最重要的是運動控制及視覺的開發(fā)庫及二次開發(fā)軟件平臺，后期也結(jié)合了具體設(shè)備端監(jiān)控Mi.APP及連接研華WISE-PaaS工業(yè)云平臺的功能,為設(shè)備自動化邁向設(shè)備智能化的路徑,鋪好了堅實的路基。
由3C電子自動化設(shè)備行業(yè)專家，跨足新能源汽車裝備行業(yè)，博眾精工科技股份有限公司啟動由自動化到數(shù)字化、智能化的升級轉(zhuǎn)型。下屬的智能工業(yè)研究中心總監(jiān)劉和，從新能源智能裝備角度出發(fā)，指出目前設(shè)備智能化已成為終端用戶的迫切需求。在博眾新能源電機總裝數(shù)字化生產(chǎn)線中，已實現(xiàn)了生產(chǎn)過程全程監(jiān)控、數(shù)據(jù)實時采集上傳、自動生產(chǎn)工業(yè)流程卡，其廣泛適用于商用車和乘用車電機裝配工藝。此外，在充換電運營管理整體解決方案中，除硬件智能化外，博眾還建立了一套完善的管理系統(tǒng)，提供7*24小時可靠的監(jiān)控與運維保障，網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，手機端也可進行業(yè)務(wù)查詢,提供客戶業(yè)主全價值鏈的自動化/數(shù)字化/智能化完整解決方案服務(wù)。
由販賣數(shù)控金屬加工設(shè)備進化到提供設(shè)備智能化運維加值服務(wù)的行業(yè)專家--江蘇亞威智能系統(tǒng)有限公司副總經(jīng)理黎興寶表示，目前亞威股份在全國建立銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，及時解決客戶設(shè)備故障;但仍存在服務(wù)時效性低、服務(wù)效率不高、疑難問題難以解決等弊端，隨著物聯(lián)網(wǎng)以及設(shè)備智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，客戶對設(shè)備健康保障服務(wù)提出了更高的要求。
基于研華WISE-PaaS 4.0平臺，亞威股份推出了機床遠程運維服務(wù)系統(tǒng)，旨在為客戶提供設(shè)備遠程診斷、維護、升級以及設(shè)備狀態(tài)信息網(wǎng)絡(luò)化推送的增值服務(wù)，功能涵蓋設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測、日常維護、故障預(yù)警、遠程診斷、在線報修、配件交易等。通過遠程運維技術(shù)的應(yīng)用，企業(yè)服務(wù)效率提升35%，服務(wù)成本降低20%。同時在保證客戶機床高效率(平均效率提升約15%)運行的情況下，為客戶平均節(jié)省維修成本約3000元/臺/年。
在點膠機發(fā)展方向上，現(xiàn)代電子制造工藝的迭代和市場不斷強化的需求推動著點膠設(shè)備的發(fā)展。自動化點膠設(shè)備朝著高速高精度方向提升，專注點膠設(shè)備運動控制技術(shù)的研發(fā)，并融合設(shè)備的智能化控制。高速點膠機的行業(yè)技術(shù)巨頭--深圳市軸心自控技術(shù)有限公司電氣總監(jiān)吳桂遠指出智能化不僅僅是點膠機的發(fā)展方向，也是整個電子制造設(shè)備領(lǐng)域，工廠自動化的發(fā)展趨勢。小細節(jié)上產(chǎn)品的點膠路徑優(yōu)化和生成，大數(shù)據(jù)上做到設(shè)備點膠工藝的信息化，例如MES系統(tǒng)的建設(shè)。針對設(shè)備越來越多地要求具有遠程故障監(jiān)測和診斷功能。
事實上，在廠商設(shè)備智能化升級轉(zhuǎn)型過程中，始終有一系列的問題將企業(yè)攔在半路上，例如企業(yè)該如何推進數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，從哪個節(jié)點開始入手，在ROI敏感的前提下如何選擇優(yōu)先部分進行，這些問題企業(yè)一旦跨過了就能享受設(shè)備智能化的紅利，跨不過則倒在了前進的路上。
為幫助企業(yè)建立一套行之有效的設(shè)備智能化升級“方法論”，研華攜手中科院寧波材料所所屬先進制造技術(shù)研究所、博眾精工、亞威股份、軸心自控等企業(yè)及單位于12月3日舉行智能裝備聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)線上論壇，立足設(shè)備智能化大趨勢，串點成線、由線及面，從底層設(shè)備的智能化改造到柔性產(chǎn)線升級而后擴大到整個智能工廠的建設(shè)，詳細分析設(shè)備智能化升級的關(guān)鍵與挑戰(zhàn)。
（轉(zhuǎn)載）
