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中國想要邁入工業4.0,到底還缺哪股風?

來源:與非網 日期:2019年4月8日 18:40

工業4.0是近幾年來一個非常熱門的詞匯,工業4.0到底是什么?不光普通群眾在談論,其實制造業中也一直沒有定性。現在已經出現了一些比較相似的詞匯,例如智能制造,智慧工廠,工業互聯網還有中國制造2025等等。其實說到底,工業4.0最早是德國的汽車工業提出的,不管是美國的“工業互聯網”,中國的“中國制造2025”,本質上都是一樣的,都指向一個核心,智能制造。

然而國內的發展還處于比較落后的階段,因為工業發展水平不均衡,所以更多的是連2.0都沒有實現的產線,還有很多地方是以1.0生產。在這樣的現狀下難免有人提出國內不適合工業4.0的論點,國內究竟適不適合工業4.0?中國想要邁進工業4.0還有多少問題需要解決?

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工業4.0能夠帶來什么?

“我想把工業4.0定義為指電算化和制造業交換的趨勢,包括網絡實體的系統還有物聯網,還有云計算和認知計算,我們要考慮到許多的運營和經濟方面的利益,我們希望提供效應,希望提供靈活性。” 全球領先的印刷電路板制造商TTM Technologies(迅達科技)CEO Tom Edman這樣說道,他從PCB市場角度介紹了工業4.0、智能工廠概念對其的影響,并提出“PCB需要智能制造戰略,在理想情況下,我們能夠掌握PCB制造過程中的方方面面。目前還存在許多問題,我們需要循序漸進的來克服各類挑戰。”通過深入剖析PCB行業實現智能制造的困境,反映了整體大環境想要走進工業4.0的難度。

天風證券電子行業分析師陳俊杰對此也有自己的理解,他將格局放大,觀察工業制造4.0會對整個半導體行業來說帶來什么變革。在他看來,工業4.0往后看一定最核心的是信息物理系統,信息物理系統整合了AI、大數據、云計算和IOT所有的新技術,將成為工業4.0的革命,從以前的人機協作真正達到最后的全自動、無人化是最終目的。陳俊杰還說道:“對于半導體產業來數,工業4.0會對晶圓廠、封測廠的成本下降產生很大的影響,尤其是通過大數據進行無人生產,同時對于上游芯片拉動也很重要,從產出、傳輸、分析、存儲等各個方面來說都是。工業4.0包括工業物聯網概念,將慢慢地滲透到我們的工廠生產中,半導體會成為一個重要的研究領域和發展方向。”

工業4.0能夠為制造業帶來翻天覆地的變化,當然其實現的難度也與最終能夠達成的巨大優勢成正比。那么想要實現工業4.0到底需要什么?

實現工業4.0的必備條件

工業4.0的導入非常復雜,現在的制造對員工的依賴性比較大,同時質量的管控在不同的產品里表現的差異非常大,想要進入工業4.0,不解決這些問題怎么行?

在華為技術有限公司 2012 實驗室中央硬件工程院工藝技術首席專家、先進組裝實驗室主任曹曦看來,現在最主要的難點就是產業鏈的共建生態沒有打造好,他說道:“這是一個早期或者說部分的企業在往這個方向發展大量的企業都還沒有解決的問題。”其次是解決制造系統的數字化表征問題以及現在傳統的制造系統基本上不具備自我優化工藝過程能力。因此,在他看來,如今能看到智能制造的方向非常的清晰,底層以及本質上的技術都已具備。但是,要解決的問題很多。

Synergies集團特助及項目總監藍子翔先生從最終端應用層人工智慧看到了整個智能制造的轉型機會。在他的描述中,兩年之內,機械的流程自動化能很快能導入到AI上的。只需要2-5年,就能大部分運用到虛擬助手、預測分析、增強決策,以及深度學習,一些圖形的算法、缺陷的檢測,以及最后的管理程序。可能需要10年以上的時間,才會有所謂的強AI,導入到整個制造業里面。他認為AI的商機的與決策有關,決策資源,與決策自動化是兩個迫切需要解決的問題。同時制造業中所謂“人機料法”,即人力,物料以及機器也存在不少痛點。

ASM太平洋技術公司高級項目經理Andy Tee認為工業4.0成功的關鍵取決于硬件和軟件自動化解決方案。而ASM一直致力推動智能工廠解決方案的整體解決方案,以實現工業4.0計劃。

怎樣加速邁進工業4.0?

西門子全球客戶經理 David Rogers從如今火爆的Digital Twin (數字孿生)概念開始說起,他從信息角度解讀了中國應該怎樣加速把智能生產應用于經濟,在他的解釋中,數字孿生是一種如何去處理信息的方法,主動收集信息,全面接受信息就能提升執行力和生產力,這對于中國制造2025有莫大好處,他將西門子智能制造的整體布局作為案例,凸顯了虛擬制造與實體制造之間的映射關系。

Broadcom 產品經理陳紅雷具體講解了智能工廠和工業機器人中,機器人伺服驅動器及光耦合器的應用,他介紹了如何使用光耦產品提升生產制造的效率。

數字孿生技術以及光耦產品前景值得期待。業內對智能制造、工業4.0的前景已有共識,實施工業4.0能夠極大釋放生產的潛能,然后創造新型商業模式,最終實現新的制造業生態,但是借用一句老話“前景是光明的,道路是曲折的”。實現工業4.0進入智能制造時代還具備諸多的挑戰。

ADI公司系統解決方案事業部總經理趙軼苗從工業以太網、軟件可配置I/O、邊緣技術、邊緣安全、生態系統同盟多個技術角度分析了工業4.0的優勢:“工業4.0不僅僅是一系列的運營升級。這是一場商業革命,為其賦能的是不斷融合的強大網絡-物理技術,而這些技術則消除了古老的界限。此時此刻,這場革命正在進行。”并提出了幾個加速通向工業4.0路徑的方法:加速軟件可配置的系統,怎樣加速端到云的連接,加速設備健康的監測和管理,怎樣來幫助客戶加速系統級的安全性以及怎樣加速機器人。無論是云端連接、設備監測、安全還是機器人,推動產業革命的基礎都是網絡物理技術 。

中國機會在哪里?

國內想要實現智能制造,最先進的智能制造解決方案其成本和可行性以及數據等,都會變成需要解決的問題。在討論智能制造升級的經濟價值時,趙軼苗認為:“從我的角度來看,針對中國的實際情況,有大大小小的制造商,有不同門類的生產,并不是說所有的制造商都要一步到位,把工業4.0的方方面面都實現出來。而是應該由每個生產制造單位和企業根據自己的實際情況,根據自己的痛點來選擇合適的方案,來改變自己生產的環境。”

霍尼韋爾劉遠東表示在工業制造中,數據必須準確可靠。Tom  Edman提出,數據的所有權需要在一開始就定義好,然后才能共同地去實現工業4.0的歷程。

雖然中國發展快速,但與國外廠商仍有一定差距,劉遠東稱,回到XME,回到自己的制造企業來講,我們還談不到工業4.0,甚至我們現在還在為自己的訂單問題、自己的出貨問題,自己的人工流失的問題在苦惱,那回到智能制造,或者是更底下,我們說如何實現精益化的制造,如何能夠進一步地提升數字化,那在這個層面精益化、數字化和信息化這個層面可能是我們的當務之急。

趙軼苗提出,中國的智能制造還是要往高端制造、高端裝備、高端設備和高度自動化方向去走。

最后,Tom  Edman總結稱,中國有很好的愿景,中國政府已經推出了中國制造2025,這是非常好的基礎。最先進的設施,最強大的生產的設施已經在中國了,中國還有愿意加入到智能制造的年輕人。

萬事俱備,只欠東風。中國制造2025,未來可期。

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