德国第四次工业革命 ---福瑞德测控德国之行感受

福瑞德测控德国之行

供稿:山东福瑞德测控系统有限公司

前言:淄博福瑞德测控系统有限公司成立于2002年,是一家从事仪器仪表制造及工业控制系统技术服务的高科技生产型企业。企业坐落于淄博高新技术开发区,占地面积4000平米。经过11年的发展,福瑞德测控现已开发研制出物联网-压力传感器,工业压力变送器,温度变送器,流量仪表,数字智能仪表,工业自动化控制系统等产品 
 

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2014年6月2日,福瑞德测控的领导考察制造业帝国---德国。此次国考察的中心就是制造业工厂智能化控制系统的核心技术---传感器。

制造业在德国的国民经济中(创造的价值)占26%。作为提升传统制造业的战略发展方向,德国提出第四次工业革命的战略规划。

第四次工业革命的目标则是工厂智能化Intelligente Fabrik(Smart Factory)。

中心:让网络技术进入制造业。

背景:今后制造业将面临的形势——紧缺的资源、能源转变、员工年龄结构改变、全球化。

技术基础:网络和空间分布系统、顺畅的通讯,宽带速度达7000Mbit/s。

特点:灵活易变、高资源效率、考虑人类工程学、以及使企业与顾客、业务伙伴最紧密地结合。

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设想的变革大致在以下几个方面:

1.生产工艺与信息技术融合

目前所说的数字化工厂,首先强调的是生产计划数字化和大量使用各种计算机辅助技术:CAD、CAM、CIM、PPS(生产计划控制系统)、PDM、DMU(数字试验模型)、PLM(产品生命周期管理),等等,较多地是基于一个相对固定、由上而下的生产集中控制系统。而新的革命强调的则是分散,降低集中控制度,增加生产设备的自主控制,把分散的自主的智能化的制造设备,通过网络的形式紧密地联接在一起,具有更开放,更积极通讯的系统结构,更具动态性和灵活性,从而能发掘出更多优化的可能,估计可以提高生产效率 30%。其中,CPS 将起一个核心的作用。

CPS——Cyber-Physical System,网络实体融合控制系统是一个由传感器、控制电脑、执行器以及网络组合的控制系统。

目前在某些领域,例如航空、汽车、化工生产、基础建设、能源、健康、制造、交通控制、娱乐和消费性电子产品等等,已出现了类似于 CPS 的电子组合控制系统,但这些系统目前通常都是嵌入式系统,比较强调其运算控制能力,CPS 则更强调实体装置和电脑网络的连结。

CPS 是借用技术手段实现人的控制在时间、空间等方面的延伸,本质就是人、机、物的融合。所以,也被称为人机物融合系统。

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2.产品个性化

生产高度灵活的工厂可以迎合顾客对产品个性化、多样化、不断改变的要求(也就是私人定制),可以通过现代化的手段,以大批量生产的成本,制造批产量的产品。从某种意义上说,回到了第一次工业革命之前。顾客与工厂频繁交流沟通,不仅在订合同前,而且在下订单后、设计、加工、装配、调试阶段。因此,顾客甚至可以在产品生产过程中改动他的订单细节。

力士乐泵厂,虽说年产 100 万台以上,但十几个大类,每类有十几个规格,每个规格的变量功能有十几种,不同的限压、恒功率值等等要设定。因此,最终产品好几万种,每批量并不很多。灵活多变的管理是极其重要的。福瑞德测控也将是走此路线,迎合顾客对产品个性化、多样化、不断改变的要求进行“私人定制”生产制造。 

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3.生产人性化

通过工厂智能化,更多的员工可以有灵活的工作时间,因此工作更安心了。

利用网络,生产可以分散,从而可以分散能量供应。

利用网络,员工可以就近,甚至在家里上班。他们问道,如果大量员工每天长途开车上班,到厂里再花很大力气节能减排,又有多大实际意义呢?


A. 所有加工设备、待加工部件(运输小车)、装料机器手都装有 CPS,都具有无线上网功能。

B. 待加工部件不通过中央控制器,直接与加工设备联系确定,到哪台设备进行哪些加工。工件控制工厂。

C. 负责下道工序的加工设备直接调用待加工件,独立自主的运输小车根据地下铺设的感应线路,把工件送给装料机器手。

D. 所有后续工序需要的产品信息,包括生产销售文件都由各工件自己携带。

E. 如果出现差错,或顾客的特别要求与现有的 CAM 数据不符,研发部的工程师会立刻得到报警。补充改进措施会立刻在一个虚拟的试验环境下检查,然后发给工件。德国应用技术研究院的制造设备与生产技术研究所(IPK)与柏林工大的机床与工厂管理研究所合作,自 2008 年起就建立了一个名为 Sopro(生产自我组织)的示范性车间,以笔记本电脑模拟产品,自我安排加工,起中心领导作用。在 Kaiserlautern 市的人工智能研究中心已经建立了一个示范工厂,20 个企业参与了工厂的运营。

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德国 Wittenstein 公司在斯图加特市内新建了一个所谓“住宅区工厂”,机床、生产工具和半成品都已联网,产品细节在最后一分钟还可以更改。制造的精密齿轮被用于方程式 I 的赛车、航空与航天等设备中。

力士乐公司推出了开放核心,即工程师可以用各种高级编程语言,通过各种编程工具,从各类硬件的各种操作系统出发,调用核心的控制功能,完成各种应用。演示模型是一个平板电脑,通过无线网络,控制一个六自由度的平台,随平板电脑摆动。

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第四次工业革命不会是一个从今天到明天,一下子抛弃全部已有设备的突变,而是一个渐进的过程(2020-2030年)。前几次工业革命中,每个阶段也都延续几十年。因为,在进行实质性的工程技术改造之前,首先需要的是,在参与者的脑子里发生改变,要进行跨技术领域的思考。

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本次考察活动中,还遇到了纯电动特斯拉汽车。特斯拉(Tesla)汽车公司,一家生产电动汽车的公司,成立于2003年,总部设在了美国加州的硅谷地带。其创始人是硅谷工程师、资深车迷马丁·艾伯哈德,而投资人是SpaceX的创始人艾龙·穆思科。特斯拉汽车公司是世界上第一个采用锂离子电池的电动车公司。特斯拉也将改变我们的生活方式。

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最后一天的住宿,我们住的是无人值守的自助精品酒店,这次住宿也是让我们学习了一次。从入住到退房整个过程中,没有经过任何服务工作人员,完全是凭信用卡和密码
自助完成,(凭密码进入酒店和房间,只有咨询电话,没有一个工作人员值守)实在让人惊叹不已,科技改变未来。所以,大家一定用欣赏的眼光去学习、接受如今快速变化的现代方式。 

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发布时间:2014年6月12日 10:17 人气: 
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