物流4.0时代 智能物流的十个现实应用

 

 

        在工业4.0和共享经济时代,要求物流要更快,批量更小,物流也必须进行升级。物流企业升级是必须的,否则是等死。从物流这个词在中国应用流行起来,近十几年来,几波几浪,貌似欣欣向荣,但是大部分物流公司还是处在物流1.0,也就是功能性活动,当然也有部分物流企业开展物流一体化服务进入了物流2.0,也有少量物流企业开始供应链协同进入物流3.0。随着互联网、物联网的快速发展,物流将全面进入物流4.0时代,所有的物流企业不管是否愿意都应该积极拥抱物流产业互联网,利用互联网实现升级,这是时代大趋势。物流4.0,就是要实现四化,智能化,透明化,标准化,集约化。标准化是透明化的基础,透明化是智能化的基础。

  今天来说说物流智能化的应用:

  就像上图所示,智能化就是利用各种智能终端和互联网、移动互联网、物联网,更好连接各种物流要素和环节节点,实现更好协同和增值。物流智能化就是要实现自动化操作,零距离实时衔接,路径选择和优化,预警和自动报警这四个方面的价值。物流智能化,也需要大数据和云计算

  一说物流智能化,可能大家想到的更多是无人机、无人货车、机器人、无人叉车、自动分拣设备、自动存储系统等等高大上的物流设施设备。这些涉及到大量的投资,让很多物流公司和企业物流部门望而却步,不敢投,实际上很多投资也确实是吆喝意义大于经济价值。

  有没有投入不大、实施简单、效果明显的一些物流智能化的应用?下面列出的物流智能化十大应用,主要是想硬件投入不大的前提下,通过物流产业互联网来实现物流智能化。诸位看看是否有点参考价值。

  1、订单处理传递自动化:

  在系统上扩充一些功能,增加移动终端连接,大部分公司订单审核处理(查钱、查货、拼车)都可以实现自动化,减少人工干预,比人工更及时准确。

  2、在途跟踪自动化:

  从此告别电话跟踪,物流互联网平台应该有这个功能才是一个真正意义上的产业互联网平台。

  3、在途异常报警:

  对超速、长时间驾驶、异常停车、长时间堵车、偏离路线都可以实现实时异常报警,这一点实现已经不存在技术障碍。

  4、路况、库况:

  通过具体车辆的轨迹、时间和大量车辆的行驶速度、位置变化来智能判断库况、路况,对后续运营安排作出影响,从而提高效率。

  5、车库联动:

  车有位置信息,库有位置信息,通过订单把车与库连接起来,车的位置自动提前驱动仓库作业,这样大幅降低车等单、人等车、车等人等浪费。

  6、车车联动:

  通过车车联动,可以实现大车转小车,或者小车转大车的自动联动,一个车驱动另外一个车何时何地汇合进行转驳,减少无效装卸和无效等待。

  7、车单联动:

  在库存水平比较低的情况下,过早进行车单匹配是不经济的。根据车的时空变化来匹配订单,有利于在同样库存水平下提高供货保障性。

  8、运输计划合理化:

  通过人工先进行运输计划编制,再寻找运力,这种以货找车没有考虑运力资源状况的运输计划编制方式,会影响交货及时性和运输成本。互联网可以实时掌握运力情况,作为运输计划编制的影响因素,不管是系统自动优化还是提供人工参考,都会使运输计划更趋合理。

  9、运输路径动态优化:

  把不同重量、不同车型在不同路径上所花的成本、时间和收货人的作业时间,都作为变量进入运输路径优化,会更为科学。

  10、车货匹配更为精准化:

  利用互联网,更大范围进行车货匹配,会大幅降低等待时间和空驶率,提高满载率。

工业4.0时代其实就是物流4.0时代

Michael ten Hompel博士、教授是全球物流技术领域顶级专家,一直致力于物流技术的应用研究及教学工作。


 

德国弗劳恩霍夫物流研究院院长Michael ten Hompel

 

自2000年进入世界上最大的物流研究机构——德国弗劳恩霍夫物流研究院(Fraunhofer IML)董事会,2005年1月起担任董事总经理,现任德国弗劳恩霍夫物流研究院院长。

 

ten Hompel院长在物流系统规划、物流软体、仓库管理、识别技术以及物流系统开发方面有很深的造诣和相关着作。他被誉为「物联网」之父,先后发起「Shuttle技术」、「细胞式内部物流系统」等大型科研项目,同时他也是Logistik Campus、Logistik 4.0概念的创始人。

 

此外,他还在德国物流协会(BVL)以及德国信息产业、电信和新媒体协会(BITKOM)等多个研究机构担任要职。基于ten Hompel院长在德国物流技术和学术研究领域做出的突出贡献,他于2012年入选「德国物流名人堂」。

 

工业4.0由德国弗劳恩霍夫协会于2013年率先提出,此后智能製造、智能工厂、智能物流热浪席捲全球。随着《中国製造2025》规划的出台,中国各地掀起了智能製造热潮,智能物流也越来越受到关注。

 

4月19日,德国弗劳恩霍夫物流研究院(Fraunhofer IML)院长ten Hompel博士、教授出现在2016 LogiMAT南京展会现场,并围绕工业4.0、物联网、智慧物流发表了精彩演讲。这位世界级物流风云人物首次来到中国之际,《物流技术与应用》杂志作为唯一受邀媒体与他进行了面对面的访谈。

 

在ten Hompel院长看来,物流是任何行业运作成败最具决定性的因素,没有物流就没有工业4.0,因此工业4.0时代其实就是物流4.0时代。

 

Fraunhofer IML对促进欧洲乃至全球物流技术发展起着巨大的推动作用。请您简单介绍一下它的基本情况,特别是近年来的主要研究方向与技术成果。

 

Michael ten Hompel:Fraunhofer IML是弗劳恩霍夫协会(世界最大的科研机构,在欧洲拥有24000名雇员,三分之一的研究经费来自于德国政府)下设的66个研究院之一,研究经费一半(每年大约1000万~1200万欧元)来自弗劳恩霍夫协会,一半则来自产业界。

 

Fraunhofer IML拥有约550名研究人员,是目前世界上最大的物流规划和应用研究机构,特别是在物流技术领域更是处于领先地位。我们专注于德国工业以及物流技术领域的全方位研究,包括物流管理、採购管理等在内的供应链管理,交通运输以及环境物流等相关领域的研究。主要研究方向是物流技术,比如IT技术、物联网技术、工业4.0变革带来的相关技术革新等研究。

 

依靠强大的科研团队,我们每年要开展500~700个科研项目。近三年,我们的研发方向是软体开发、程序设计、工业4.0,以及为大型企业和物流公司定製新型的模拟软体,开发无人机、新型AGV、分拣系统等,并取得了突破性的研究成果。比如多层穿梭车(multi-shuttle)作为新型自动化存取设备,是我们的重要研究成果之一,早在2003年我们就开始了对穿梭车技术的研究,相关技术与产品通过德马泰克等企业推向全球市场。

 

同时,我们对物联网技术也进行了长时间的研究,并取得了重大突破。如智能物流箱inBin、iCon、Bin:Go等。此外,我们还为工业4.0环境设计了一系列的供应链管理彷真模型。上个月我们还开始了对无人机在内部物流领域的相关技术研究。

 

在中国市场,工业4.0和物流设备技术领域是我们的首要研究方向,目前已经在AGV、叉车、机器人系统等领域有了一定进展。

 

随着网际网路以及电子商务的快速发展,您认为近年来欧洲企业在供应链物流方面遇到的主要挑战有哪些?他们的需求发生了哪些变化?Fraunhofer IML有哪些创新技术与方桉帮助企业解决物流方面的问题?

 

Michael ten Hompel:商业的灵活性与个性化定製产品的有机结合,是目前企业面临的一个巨大挑战,特别是对于大型物流公司以及电子商务公司而言,变化来得太快。另外,未来所有的产品都将具有多重属性,这意味着产品既是物流系统中的一部分,同时也是IT信息系统的组成部分,数字化的物体和产品使得供应链管理与信息技术密不可分。在这种情况下,企业的不同业务部门需要更加个性化的软体系统,因此企业自己或联合软体公司设计开发适合自己的独立软体系统将十分必要。

 

Fraunhofer IML针对这些挑战和需求变化也在进行相关技术的研究,如物联网技术的应用等。我们在AGV、货架、周转箱等物流设备上添加了计算机相关技术及系统(称之为信息物理融合系统CPS),得到经过重组的物流设备,这意味着未来的物流系统将具备相应的自组织协调能力。

 

也就是说,信息物理融合系统将一切物体都连接到物联网或企业网际网路,其集成的传感系统追踪物体信号并将信息传递给CPS,同时物体对所处环境做出反应。原理类似于社交网络,个体之间互相连接和组织,这就是我们所预测的未来物流系统,我们称之为「工业社交网络」。

 

我认为,未来存在着这样一幅美好的画面:人类和机器设备通过CPS在一起协同工作,并在网际网路上构建出工业化的社交网络。即,解决方桉获得更大的灵活性与可变性,以实现最终目标——打造出更具个性化、更高效的物流系统。

德国工业4.0和《中国製造2025》,都将智能製造列为製造业的发展方向。请问Fraunhofer IML针对工业4.0主要致力于哪些物流技术研究及项目开发?

 

Michael ten Hompel:随着工业4.0的提出,物流行业最新的发展和革命已经到来,我们看到一些智能化的新产品已经出现,比如应用于货架上的可置换式智能箱,这使物流系统具备了一定的自主性。但总的来说,我们目前还处于工业4.0的初级阶段,还有很长一段路要走。

 

谈到我们在物流技术领域的研究,近年来围绕工业4.0我们进行了大量相关研究,目前十分典型的研究课题有两大方向。一方面是如何能够控制成群运行的、具有自主意识的智能AGV。由于每一台AGV都是具有自主计算能力的独立个体,就好像人类一样具备自我思维逻辑,如何给这样一个AGV群体做好运行策略,使它们能够按照正确的顺序完成正确的作业不是一件容易的事情。

另一方面是电子学领域的研究——能够在仓库内收集所有能量、採用特殊材质的能量採集系统。比如,一个仓库里装满了货架或上百万个物流周转箱,并且通过计算机系统来控制,无论仓库环境如何,物流设备都必须利用能量採集系统保持运行,因为毫无疑问电池并不是理想的解决方桉。

 

除此之外,我认为目前市场需求最大的智能物流产品当属机器人系统,例如,可以从不同的箱子裡拣选货物的机器人系统以及自主运行的移动机器人系统。因为未来製造企业必须更加注重生产的灵活性以提供个性化产品,不可能依赖传统的装配线来生产定製化产品,因此企业需要越来越多地针对小批量和差异化零件作业,可以很好地适应各种不同类型生产环境的移动机器人系统将发挥重要作用。对此,我们也进行了大量的研究。

 

您提出了「Logistik 4.0(物流4.0)」概念,请解释一下其内涵,并谈谈物流4.0与工业4.0之间的关係?您认为物流对于工业4.0的发展扮演何种重要角色?

 

Michael ten Hompel:众所周知,物流绝不仅仅是物品从A地到B地的简单运输过程,物流的核心是使物体移动更有效率,问题的关键在于我们该如何去实现。对于一个製造企业来说,这其实是一个非常複杂的问题。物流管理概念虽然听起来很简单,不过是选取正确的物品,在正确的时间,完成正确的移动。但是我们应该关注的是如何组织一个高效的物流作业网络,而这个网络中包括数以百万计的独立物品。正是这一点将我牢牢吸引,在多年的研究基础上提出了Logistik 4.0概念。

 

显而易见,物流是任何行业运作成败最具决定性的因素,因为当你移动哪怕仅仅一个托盘或一件产品,物流便产生了。这也意味着没有物流的行业是不存在的,没有物流就没有工业4.0。物流是把虚拟概念转化为实际运动的科学,这不正是物流的魅力所在吗?

现今,各行各业都需要物流,人类的工业革命不能没有物流,物流是工业界最重要的学科,没有物流就没有一切。无论在德国还是中国,物流占据了几乎40%的生产活动,因此物流是工业4.0革命的核心,可以说工业4.0时代其实就是物流4.0时代,这场革命的本质就是物流的革命。

 

从技术角度看,未来几年欧洲物料搬运技术将出现哪些值得关注的发展趋势?

 

Michael ten Hompel:实际上不论在欧洲还是中国,我认为移动机器人系统、自动导引车的市场需求将不断增长,这是一个非常确定的趋势。这也是我早在二三十年前曾经说过的,现在我们具备完善的计算机系统,这使得AGV具备了自主意识特性,可以自由运行——就像今年德国LogiMAT展会上出现的蜂群式运行的AGV小车,可以自主运行并且相互交换信息,这使AGV变得越来越重要。我认为一两年后类似设备在中国市场就会见到。

 

此外,无人机的发展我们也非常看好。比如,新型无人机具备的不只是飞行功能,也许它们能够在地面上移动,这样可以节省大量能源。例如我们的Bin:Go技术,它能把一个邮包直接通过管道输送到下一个街道,而不再需要其他运输系统,它还可以在地板上任意滚动,如果需要到达二楼,它便可以飞起来。所以我想,也许这也是发展趋势之一。

 

我们知道Fraunhofer IML与很多企业都开展了技术合作,能否介绍一下主要採取哪些合作模式?

 

Michael ten Hompel:我们研究院与企业开展合作主要採用两种模式:一种是常规模式,也就是企业主动找我们进行技术研究及新品开发,例如,几个月前宝马集团就请我们帮助其研发了一款新型AGV。这种AGV只有普通箱子大小,通过无线电发送器进行控制,可自动计算行驶路径,实现了作业人员和AGV小车共同工作。另一种模式我们称之为「弗劳恩霍夫实验室+工业伙伴」合作模式,这是一种全新的合作模式,即我们的研究人员与企业人员共同研发,这种模式通常针对行业大型研究项目,耗时较长,比如3年甚至更长周期。基于这种模式,我们与DB Schenker、BMW以及智能机器人等公司都有过成功合作。


 

 

 

 

 

工业4.0下的 物流运筹布局

 



工业4.0(Industry 4.0)是近来广泛被讨论的议题,虽然焦点大都围绕在将资讯科技与生产制造融合的智慧工厂上,但在工业4.0的概念下,从採购、生产、销售乃至售后服务相关的物流与后勤支援的整体运筹体系,亦是企业竞争力的重要环节,必须思考对等升级。尤其在企业高度国际化、电子商务盛行改变产业结构、消费者需求多元、运送单位小型化包装多样化、节能环保要求及人力短缺日益严重等环境演变下,物流运筹体系更面临严峻的考验。

 

因此,物流运筹体系的升级,需从整体供应链的物流与资讯流的管控与高效率化、低成本化着手,而其中云端运算、大数据分析、物联网、智慧化设备等先进IT技术的导入与应用,是不可或缺的元素。此外,为达到兼具高效率化与低成本化,降低人工作业程度,在各环节导入智慧化设备,是未来物流运筹体系必然的发展趋势。

 

RFID 加速物流全数位化

 

在物流相关行业,RFID(无线射频辨识)技术的应用已行之有年,可谓物流自动化重要的一环,运用RFID除可自动管理进出货资料、调整库存之外,也可即时共享生产和运送状况,进一步因应供需变动或运输环境变化,弹性调整生产和物流计画。

 

企业之间,亦可藉由共享物流功能、数据分析,更有弹性地选择不同物流公司或运送方法、路径等,达到整体运筹的最佳化。

 

目前基于成本考量,仍无法达到全面导入,未来在RFID电子标籤价格持续下降,让所有货柜、栈板、货盘等可重复使用的物流器材,皆嵌入RFID电子标籤的价格水准下,物流将进入全数位化管理的时代,并朝向标准化发展。

 

在仓储的货物装卸作业方面,过去自动仓储曾盛行一时,但最终并无法大量普及,究其原因,乃在于相关自动化设备大都是配合货物的形状、特性,所开发的专用系统,以致在处理多样化货物的营业仓储难以适用。仓储机器人的问世,解决之前的瓶颈,扩大货物装卸作业的自动化范围,并直接取代目前人工处理的作业流程。

 

例如,亚马逊在各物流中心大量导入仓储机器人「Kiva」,成功地提升作业效率、降低人力负荷,日立亦在2014年开发出与「Kiva」具备类似功能的无人搬运车「Racrew」,目前皆已实际在仓储现场运作,并产生符合预期的效益。此外,无人堆高机等仓储用智慧化设备亦在持续研发中,皆有助于仓储之装卸、检货作业进一步朝无人化境界迈进。

 

在货物运送部分,亦因无人载具的发展受到关注,其中在运送过程中,占相当高比重的陆上运输,将因无人驾驶车的商用化,带动极大变革。未来因自动驾驶的导入,除可解决人力短缺问题,亦可降低在货物配送上,占整体成本30~40%的卡车驾驶人事费用,以及相关人力配置,对物流成本结构将有重大影响。

 

虽然短期内无法达到完全的无人驾驶,但即便只是在高速公路上进行部分自动驾驶,对长途驾驶的司机与相对成本的缩减,都有相当助益。目前包含全球最大的卡车制造商戴姆勒等,皆已积极投入无人驾驶卡车的研发与实地测试,预计2025年以前商用化。劳斯莱斯则投入无人货船的研发和商用化,由于不需船员登船,免除遭遇海盗的人身安全风险,加上不需船员住宿舱房,亦可扩大载货空间,在货运用途上,可能引发超越无人驾驶卡车的效应。

 

在「最后一哩」的配送上则以无人机为焦点,除亚马逊、阿里巴巴等电子商务巨头,试行无人机送货外,全球最大的物流公司DHL与中国大陆最大民营货运公司顺丰速运,亦展开相关研发与服务。DHL计画採用其开发的无人机「Parcelcopter」,作为离岛的紧急运送载具。顺丰速运则已经实际使用无人机,并开始在中国东南部城市运送货品,每日可达500趟次以上。

面对物流智慧化

 

企业的5大布局策略

 

物联网与智慧化技术的演进与应用的落实,将所有物流相关功能、数据完整连结,可即时掌握追踪产品生产状况、所在地点、数量等资讯,势必对运作模式与产业生态造成冲击。

 

因此,企业亦须从经营角度,思考相关因应与布局策略。虽然在策略与内涵上,会因行业别而异,但基本的考量重点应包含以下层面:

 

■消费者需求多元、细分化,商品品项趋向多样少量,相关数据量大增,对该数据的管理与迅速处理为基本要求。

■面对市场需求、法令规范变化等商品替换、原料变更等各种调整,须具备快速且弹性的因应能力。

■运筹流程中产生数据的掌握,进行问题即时分析,乃至未来预测与预先防患,更是竞争力提升的关键。

■运筹体系复杂包含订单管理、库存管理、配送管理等子系统,各子系统无缝连接、协同运作,及数据同步更新,为达最佳化的基础。

■无人载具的运用将对物流模式带来重大冲击,但普及化时间点牵涉复杂因素,除技术发展外,亦应掌握法规、保险制度修订等,以确保能快速因应。

 

台湾大力推动「生产力4.0」就是要让制造业升级,跳脱过去仅以生产制造为主,朝向重视产品服务层面的价值创造发展,提升产业附加价值。因此,在建构整体运筹体系上,亦需密切观察发展趋势,同步思考升级布局或寻找适当合作伙伴,才能有效串联,达到最佳效率与最大效益。

 

 

 

 

物流自动化及智能物流新技术在汽车物流领域的应用

案例背景

在全球“工业化4.0”及“中国制造 2025”大背景下,作为龙头老大的汽车制造业也正处于从传统行业向智能制造转变的关键阶段,而智能物流作为工业化或4.0智能制造的重要内容,更是传统汽车制造业转型的关键。

上汽通用汽车从接收、仓储、上下线等物流环节同步推进智能物流的发展,在行业内已达领先水平针对物流自动化现状,上汽通用并不满足,通过对当前情况的系统分析,发掘在整个供应链环节,入厂、分拣、发运、出厂等环节自动化水平仍然有较大提升空间;另外,从智能物流发展的历程分析,数字化及优化方面的推进仍然是当前业务推进的薄弱环节。
解决方案要点
 

 

结合以上业务痛点,上汽通用结合物流最新自动化及新技术,采取了适用于上汽通用特定物流业务的智能物流发展“两条主线”:

 

1. 致力于长期推进自动化技术在供应链领域的全面应用,进一步提升物流自动化水平;

2.不断探索物联网技术及智能优化方法在上汽通用物流领域的试点研究,为实现物流数字化打下坚实基础。

案例创新点
 

 

针对当前汽车行业物流自动化水平,上汽通用创新性的运用自动牵引设备(如自引导叉车、自引导拖车、仓库智能搬运机器人等)、自动仓储设备(堆垛机自动立体库、穿梭车立体库、移动式立体库等)以及自动分拣设备(机器人、小件分拣系统等)等物流自动化技术,在物流各环节尝试应用以持续推进自动化;

 

通过智能穿戴、定位技术、模拟仿真、优化技术及调度系统等物联网新技术的试点应用,尝试在物流数字化及智能优化领域取得突破。

应用效果
 

 

该项目的实施可以显著的降本增效经济及行业效益:

 

1. 提升各物流环节的自动化水平,优化人员效率,有效提升物流区域的仓储面积利用率,结合四地推广共计可节省运作费用约3920万/年 (节省约116人/班,节省面积约3100m2)

 

2. 率先实现汽车行业从传统物流向智能物流的转变,对其它制造装配行业及产业,实现智能制造的途径,具有较强的社会示范作用。

 

在自动化、物联网化以及智能制造基础上运营的无人化工厂,将通过效率提升与无灯化车间等,将可以直接节约能源的使用,对环境保护起到重要作用。

推广价值
 

 

上汽通用汽车通过此次自动化及新技术在供应链领域的应用,能够实现在入厂/接收/仓储/分拣/上线/下线/发运/出厂八个供应链业务环节的全面自动化,在行业内具有巨大的推广价值和正面推动。

 

同时对物联网技术以及智能优化技术的试点,也为数字智慧化领域的突破提供了积极的借鉴意义,并将引领汽车行业从传统行业向智能化迈进。

 

本成果所解决的工程问题及所提出的工程实践解决方法,为一流的理论科学研究奠定了具有普适性的实践基础,具有极高的科学价值与意义。

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揭秘工业4.0:看时代背景下工厂升级的趋势

 

 

写在前面

 

德国制造业是世界上投入最大、最专注、最精尖,最具竞争力的,在全球制造装备领域占据领头羊地位,拥有良好的技术基础。而中国制造业与发达国家相比还存在相当的差距,在多个领域都需要提升。

  • 来源:中国青年网

 

 

中国制造2025与工业4.0的异同

 

 

2013年,专精先进制造业的德国,率先提出了“工业4.0”计划。而制造业规模上已经成为世界第一的中国也不甘人后,在2015年提出了“中国制造2025”

 

一时间,风起云涌,沸沸扬扬,整个工业界乃至经济界,直到普通媒体,都在热议这两个名词。

 

德国提出这一愿景,最主要是为了实现工厂大规模的个性化定制,形成具有精益制造、高科技的智能工厂,并将成本控制在消费者可以接受的范围内,同时提高质量水平、节约人工成本。

 

“中国制造2025”的目标涵盖了“工业4.0”,但涉及的内容更加繁多。中国制造和德国制造的起跑线是不一样的。

 

 

德国制造业是世界上投入最大、最专注、最精尖,最具竞争力的,在全球制造装备领域占据领头羊地位,拥有良好的技术基础。而中国制造业与发达国家相比还存在相当的差距,在多个领域都需要提升。

 

而在那些“补课”“追赶”“提升”的额外任务清单之外,最具新意、最受关注的,依然是与德国“工业4.0”相同的目标任务——智能制造。这是各大国抢占新一轮发展的制高点。

 

 

 

共同的核心目标——智能工厂

 

 

 

可见,扒去那些看似遥远模糊而高深莫测的概念,“中国制造2025”与“工业4.0”的主攻方向都是相同的——推进制造过程智能化

 

据工业风向标了解到智能制造的基本依托,在于信息化与工业化的深度融合,既物联网的全面应用。

 

物联网是互联网和传统工业行业融合的集中体现,也是智能制造的基础性设施。高级的物联网技术,将打通所有生产环节的数据壁垒,无线掌控一切。

 

 

有了物联网做基础,还需要打造出一个个的实施节点。

 

这需要紧密围绕重点制造领域关键环节,深入研究制造工艺的仿真优化、数字化控制、智能测量等智能控制核心装置,加快推动工业机器人、人机智能交互、智能物流管理等技术装备的工程应用。

 

而整个智能制造体系的综合呈现,就是智能工厂——数字化车间

 

它是通过信息系统来控制产品的生产,实现精准制造、增加生产的灵活性,提升生产效率和精度,同时大幅度降低成本。最终实现真正的柔性制造、无人工厂、远程协同生产。

 

就此,“中国制造2025”提出了一个宏伟的愿景:到2025年,制造业重点领域全面实现智能化,试点示范项目运营成本降低50%,产品生产周期缩短50%,不良品率降低50%。

 

 

 

智能工厂不仅是制造,还在于连接

 

 

 

要想实现成本降低50%、生产周期缩短50%这种看起来不可能的目标,单一提升制造节点本身是不可能实现的。

 

因为智能工厂的核心要义除了先进,还在于连接

 

智能工厂意味着人类、机器和资源能够实现互相通信,生产设备不再是过去单一而独立的个体,信息在不同的设备之间“流动”,实现机器对话机器,机器对话生产部件,就像社交网络中一样自然。

 

 

工业风向标认为智能设备“知道”它们如何被制造出来的细节,也知道它们的用途。智能集成感控系统按照实现设定的程序自己完成生产全部过程,减少人在生产中的参与,以此提升产品质量,解放人力

 

彻底打通企业从上到下的生产管理信息流,这比早期的数字化工厂、柔性智能自动化工厂,又是一个大台阶的飞跃。

 

工业4.0时代直接将人、设备与产品实时联通,工厂接受消费者的订单直接备料生产,省却了销售和流通环节,因此能够实现整体成本降低50%、生产周期缩短50%的目标。

 

 

 

综合的提升与附加的好处——绿色制造

 

 

 

最终,我们能将所有工业相关的技术、销售与产品体验统合起来,建构出一个有感知意识的新型智能工业世界。

 

工业4.0时代的智能工厂,机器设备具有强大数据处理能力,它们提供的信息、统计数据和动态分析能够使生产变得更精益、更节能。

 

现在的许多生产线的能效低于60%,这意味着它们还有相当大的提升空间。节约水电对现代工厂管理来说也是一个重要因素,智能工厂能够帮助企业实现环保目标

 

 

进一步,更可利用智能物联网预测部分状况,通过先进分析,及时精准生产或调度现有资源、减少多余成本与浪费等等,创建具有适应性、资源效率的智能工厂。

 

以上这样的架构虽然还在摸索,但如果得以从操作智能运营智能商业智能三个层次,把设备、生产线、工厂、客户等紧密地连接在一起,最终能进一步通过分析各种大数据,直接生成满足客户需求的产品。

 

这将意味着,工业4.0将是一件非常激动人心的实体经济形态大变革

 

 

 

方兴未艾的未来

 

 

 

工业4.0的关键自然是智能工厂。当然,这当中的难点非常之多,需要大量的跨专业的技术整合。将来的人才也需要更高的要求。

 

在最早的发起者德国,联邦教育及研究部和联邦经济及科技部预计将投资达2亿欧元,用来提升制造业智能化。

 

德国机械及制造商协会、德国电气电子及信息技术协会设立了“工业4.0平台”,发布了标准化路线图。博世、西门子等著名大企业积极投入其中。

 

 

在美国,以智能制造、工业互联网为代表领导联盟的组织,也发起积极推进智能化制造业的未来。目标是促进智能化先进制造,带来制造业向美国回归。

 

而在中国,对于许多刚完成了自动化的制造业企业而言,智能制造似乎还只是一个遥远的愿景。但需要指出的是,已有部分自动化程度较高的工程以及标杆性的海尔互联网工厂崭露头角。

 

对实现“中国制造2025”的目标来说,这将是一个很好的开始。