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數(shù)控五金加工業(yè)4.0”革命浪潮

作者:洛陽(yáng)機(jī)械加工 日期:2021-08-13 21:03:49 點(diǎn)擊數(shù):

      數(shù)控五金加工業(yè)4.0”革命浪潮。

      未來(lái)的工廠是什么樣子?同條生產(chǎn)線上可以生產(chǎn)很多種不同的產(chǎn)品,客戶可根據(jù)自己喜好定制不同款型不同配置的汽車,工廠接到訂單后,不再需要人工轉(zhuǎn)換程序,只需零部件通過(guò)自己身上的標(biāo)示,“告訴”機(jī)器采取不同的操作就可以實(shí)現(xiàn),工廠里所有的物理環(huán)節(jié)都擁有個(gè)“數(shù)字雙胞胎”,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)彼此進(jìn)行智能的連接溝通和協(xié)調(diào),出現(xiàn)問(wèn)題也能夠第發(fā)現(xiàn)并自行解決。在些國(guó)家的工廠中,這些已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。未來(lái),第次數(shù)控金加工業(yè)革命將使這趨勢(shì)延伸得更加深遠(yuǎn)和廣泛,個(gè)性化的產(chǎn)品高效綠色的生產(chǎn)模式“萬(wàn)物互聯(lián)”的互動(dòng)平臺(tái)等,都將深入我們生活的方方面面。 數(shù)控金加工業(yè)0最初是2013年漢諾威數(shù)控金加工業(yè)博覽會(huì)上德國(guó)些數(shù)控金加工業(yè)組織提出的概念,之后受到全球重視。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)將生產(chǎn)銷售和消費(fèi)各環(huán)節(jié)聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化的智能工廠是未來(lái)趨勢(shì)。數(shù)控金加工業(yè)0概念在歐洲叫得很響,在美國(guó)則有另種提法,叫做數(shù)控金加工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。 數(shù)控金加工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的含義,就是將智能設(shè)備人和數(shù)據(jù)連接起來(lái),并以智能方式利用這些交換的數(shù)據(jù)。在現(xiàn)實(shí)世界中,機(jī)器設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)能在更深層次與信息世界的大數(shù)據(jù)和分析連接在起,帶動(dòng)數(shù)控金加工業(yè)革命和網(wǎng)絡(luò)革命兩大革命性轉(zhuǎn)變。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,與德國(guó)的數(shù)控金加工業(yè)0相比,美國(guó)的數(shù)控金加工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)范疇更廣闊。 它試圖將人數(shù)據(jù)和機(jī)器連接起來(lái),形成開(kāi)放而全球化的數(shù)控金加工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)控金加工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)擁有大要素,即智能設(shè)備智能系統(tǒng)智能決策,當(dāng)這大要素同機(jī)器設(shè)施組織和網(wǎng)絡(luò)融合到起時(shí),數(shù)控金加工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的全部潛能就體現(xiàn)出來(lái)。生產(chǎn)率提升成本降低和節(jié)能減排所帶來(lái)的效益將帶動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。2015年4月,由德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)與能源部和聯(lián)邦教育科研部牽頭,個(gè)橫跨政治經(jīng)濟(jì)科學(xué)和工會(huì)各界的“數(shù)控金加工業(yè)0共同平臺(tái)”正式啟動(dòng),也標(biāo)志著數(shù)控金加工業(yè)0成為德國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略。 德國(guó)成立了5個(gè)工作組分別研究標(biāo)準(zhǔn)工作安全法律和科研大方向,并提出政策或科學(xué)建議。德國(guó)聯(lián)邦政府在其數(shù)字化戰(zhàn)略中確定了數(shù)控金加工業(yè)0主要扶持的領(lǐng)域,包括自動(dòng)化技術(shù)3D打印大數(shù)據(jù)云計(jì)算微電子等。“數(shù)控金加工業(yè)0共同平臺(tái)”則于去年底發(fā)布了德國(guó)數(shù)控金加工業(yè)0實(shí)施戰(zhàn)略,為相關(guān)科技設(shè)定了5個(gè)核心主題是價(jià)值鏈的水平整合。側(cè)重供應(yīng)商中小企業(yè)制造行業(yè)等不同企業(yè)間的協(xié)同合作。 是整個(gè)產(chǎn)品周期的端對(duì)端工程設(shè)計(jì)。在產(chǎn)品的生命鏈條上,每個(gè)環(huán)節(jié)都要實(shí)現(xiàn)集成。是垂直整合與網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)。實(shí)施關(guān)鍵是可適應(yīng)性和生產(chǎn)安全,這需要對(duì)零部件和軟件系統(tǒng)進(jìn)步開(kāi)發(fā),比如建立傳感器網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)行預(yù)測(cè)式分析等。 是建立與數(shù)控金加工業(yè)0相應(yīng)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。創(chuàng)造積極向上的工作氛圍,除了改良培訓(xùn)和繼續(xù)學(xué)習(xí),還要引入人機(jī)系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等。是跨界技術(shù)的繼續(xù)研發(fā),包括網(wǎng)絡(luò)通訊寬帶網(wǎng)云計(jì)算數(shù)據(jù)分析互聯(lián)網(wǎng)安全安全終端和機(jī)機(jī)對(duì)話方案等。實(shí)施戰(zhàn)略強(qiáng)調(diào),數(shù)控金加工業(yè)0涉及行業(yè)和部門眾多,難以進(jìn)行準(zhǔn)確定義。 因此,數(shù)控金加工業(yè)0將是個(gè)漸進(jìn)的制造智能化過(guò)程。2012年2月,美國(guó)正式發(fā)布了《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》,從此踏上了新輪數(shù)控金加工業(yè)革命的道路。2012年,美國(guó)通用電氣公司率先提出數(shù)控金加工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念,隨后有美國(guó)電報(bào)電話公司思科IBM等加盟,組建了數(shù)控金加工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)。 作為數(shù)控金加工業(yè)0時(shí)代的優(yōu)等生,日本希望追上數(shù)控金加工業(yè)0的快車,再現(xiàn)“日本制造”的榮光。日本政府推出的《日本再興戰(zhàn)略》將數(shù)控金加工業(yè)0視為創(chuàng)造新商業(yè)模式的重要契機(jī),重點(diǎn)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù),加快人才培養(yǎng)教育研究開(kāi)發(fā)工作方式等領(lǐng)域的配套改革,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。日本還希望借助機(jī)器人等新技術(shù)解決少子老齡化等社會(huì)問(wèn)題。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省決定在2016年內(nèi)開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的實(shí)證試驗(yàn),通過(guò)機(jī)器人和人類的協(xié)調(diào)合作,建立在生產(chǎn)流水線上發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品即時(shí)報(bào)警體系,并通過(guò)統(tǒng)不同企業(yè)間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),掌握國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定。 日本2016年度財(cái)政預(yù)算列出14億日元(約合7700萬(wàn)元人民幣)用于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)證試驗(yàn),其中5億日元用于智能工廠的建設(shè)。作為世界第大經(jīng)濟(jì)體,中國(guó)于2015年5月推出中國(guó)版數(shù)控金加工業(yè)0綱領(lǐng)性政策文件《中國(guó)制造2025》,主動(dòng)應(yīng)對(duì)新輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重大戰(zhàn)略選擇,其核心是加快推進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,提質(zhì)增效,實(shí)現(xiàn)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。從社會(huì)實(shí)踐來(lái)看,全部滿足數(shù)控金加工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要求的實(shí)體工廠目前在美國(guó)還未出現(xiàn),但具體某方面的技術(shù)或產(chǎn)品卻在不斷涌現(xiàn)機(jī)械加工定期維護(hù)可以保持機(jī)器的運(yùn)行效果,延長(zhǎng)其使用壽命,保證產(chǎn)品的質(zhì)量。以通用電氣推出的軟件平臺(tái)Predix為例,這就是個(gè)數(shù)控金加工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的代表性產(chǎn)品。 該平臺(tái)負(fù)責(zé)將各種數(shù)控金加工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和供應(yīng)商相互連接并接入云端,同時(shí)提供設(shè)備性能管理(APM)和運(yùn)營(yíng)優(yōu)化服務(wù)。目前通用電氣的APM系統(tǒng)每天能夠監(jiān)控和分析大約價(jià)值1萬(wàn)億美元設(shè)備上的10鋅產(chǎn)品加工00萬(wàn)個(gè)傳感器發(fā)回的5000萬(wàn)條數(shù)據(jù)。其終極目標(biāo)是幫助客戶實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)100%的無(wú)故障運(yùn)行。Predix目前主要用于能源水處理國(guó)防以及通訊等領(lǐng)域。 這產(chǎn)品是個(gè)傳感器陣列物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)云計(jì)算并行計(jì)算分布計(jì)算智能制造控制系統(tǒng)的操作系統(tǒng),目前已經(jīng)在風(fēng)機(jī)陣列監(jiān)控和鐵路網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度系統(tǒng)中使用。Predix有望成為世界數(shù)控金加工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。目前德國(guó)已建成200多個(gè)數(shù)控金加工業(yè)0示范或試驗(yàn)項(xiàng)目,如西門子的智能工廠華為研發(fā)的5G通信博世的智能電動(dòng)工具漢堡的智能港口等等。本報(bào)記者不久前參觀了幫寶適在法蘭克福附近的研發(fā)中心,那里的紙尿褲采取3D打印技術(shù)生產(chǎn)。 20臺(tái)實(shí)時(shí)同步照相機(jī)和燈光設(shè)備組成套3D掃描儀系統(tǒng),在5毫秒內(nèi)能夠捕捉到嬰幼兒整個(gè)身體的表面。研究人員介紹,“我們可以在不打擾寶寶正常狀態(tài)的情況下,快速便捷地對(duì)寶寶的運(yùn)動(dòng)行為進(jìn)行研究,研發(fā)更加合身的紙尿褲。”。日本知名工程機(jī)械生產(chǎn)商小松建設(shè)去年6月發(fā)布了“連通計(jì)劃”,將遍布全世界的20多家工廠的所有生產(chǎn)設(shè)備通過(guò)無(wú)線通信連接起來(lái)。 通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),即時(shí)掌握出廠機(jī)械產(chǎn)品的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,為客戶提供有效的使用建議,提醒更換零部件。通過(guò)連接在機(jī)械設(shè)備上的傳感器,小松發(fā)現(xiàn)因?yàn)閭鹘y(tǒng)測(cè)量技術(shù)的限制,推土機(jī)在建筑工地的作業(yè)平均有30%的返工率。而利用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的維技術(shù),可以更精準(zhǔn)地掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的情況,提升工作效率。小松建設(shè)還成立了由160家供應(yīng)商參加的“小松綠之會(huì)”,向關(guān)聯(lián)中小企業(yè)開(kāi)放遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)技術(shù),以實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)鏈的智能化生產(chǎn)。 中國(guó)企業(yè)也紛紛加緊投入,期待抓住在新產(chǎn)業(yè)革命背景下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型的機(jī)遇。據(jù)百度總裁張亞勤介紹,隨著人工智能的應(yīng)用逐漸成為主流,企業(yè)在相應(yīng)領(lǐng)域大大增加了研發(fā)力度,包括無(wú)人駕駛汽車金融和健康等領(lǐng)域,不斷推出新產(chǎn)品。國(guó)際金融危機(jī)的影響仍未消除,信息技術(shù)與制造業(yè)的融合所帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)變革正在給整個(gè)行業(yè)帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。無(wú)論是發(fā)展中國(guó)家還是發(fā)達(dá)國(guó)家,都希望借助數(shù)控金加工業(yè)0提振經(jīng)濟(jì),找到新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),提升在全球場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)附近機(jī)械加工力。 據(jù)統(tǒng)計(jì),德國(guó)共有1500萬(wàn)個(gè)工作崗位直接或間接與制造業(yè)有關(guān)。德國(guó)政府認(rèn)為,實(shí)現(xiàn)數(shù)控金加工業(yè)0后,制造業(yè)生產(chǎn)力可提升30%,中小企業(yè)尤其獲益。微軟創(chuàng)始人比爾?蓋茨在今年達(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇年會(huì)期間表示,第次數(shù)控金加工業(yè)革命在許多領(lǐng)域帶來(lái)了快速和顛覆性變化金加工衡量臺(tái)機(jī)床的質(zhì)量是多方面的,但主要是要求工藝性好,系列化通用化標(biāo)準(zhǔn)化程度高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕,工作可靠,生產(chǎn)率高等。許多科技領(lǐng)域的創(chuàng)新正快速推進(jìn),數(shù)字領(lǐng)域的創(chuàng)新可能繼續(xù)領(lǐng)跑。 電腦認(rèn)知能力機(jī)器人智能化物聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)分析模式,可成為眾多行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)工具。日本橋大學(xué)教授米倉(cāng)誠(chéng)郎認(rèn)為,與數(shù)控金加工業(yè)0時(shí)代重視硬件相比,數(shù)控金加工業(yè)0更注重通過(guò)軟件提升效率。在日益開(kāi)放和協(xié)作的環(huán)境下,怎么樣有效保護(hù)企業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)成為課題。 斯坦福大學(xué)講師艾米?威爾金森認(rèn)為,在很多方面,中國(guó)些企業(yè)已經(jīng)走在世界前沿,“如果你仔細(xì)研究微信,就會(huì)發(fā)現(xiàn)它遠(yuǎn)比美國(guó)的同類應(yīng)用先進(jìn)得多。”威爾金森還注意到,在“互聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代,中國(guó)企業(yè)越來(lái)越重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。對(duì)于目前中國(guó)企業(yè)的比較優(yōu)勢(shì),紅杉資本全球執(zhí)行合伙人沈南鵬認(rèn)為,中國(guó)所處的環(huán)境對(duì)于具有創(chuàng)業(yè)精神的管理團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)有著巨大吸引力。 “首先,我們有資本;第,我們有很好的場(chǎng)。除了這兩個(gè)條件外,我們還有個(gè)軟因素,就是我們有人才儲(chǔ)備。我們要去管理它們,去整合它們。 ”類似智能手機(jī)以及相關(guān)零部件的生產(chǎn),中國(guó)已經(jīng)做得分出色,之前這些產(chǎn)品的生產(chǎn)工廠都在歐洲日本,現(xiàn)在則以中國(guó)公司為主流。類似智能手機(jī)的產(chǎn)品10年前都還沒(méi)出現(xiàn),現(xiàn)在卻已經(jīng)快速發(fā)展為最重要的溝通工具。中國(guó)無(wú)人機(jī)飛行器場(chǎng)的快速發(fā)展是又個(gè)典型例子。在類似產(chǎn)業(yè)中,中國(guó)公司做到了彎道超車。 《中國(guó)制造2025》把促進(jìn)大中小企業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展作為深入推進(jìn)制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的工作重點(diǎn),把進(jìn)步完善中小企業(yè)政策作為戰(zhàn)略支撐和保障。中國(guó)工商銀行董事長(zhǎng)姜建清在今年的達(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇上表示,要避免中等收入陷阱,中國(guó)必須進(jìn)行全面深刻改革。中國(guó)要更重視經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的質(zhì)量精密零件加工廠商,而不是數(shù)量。 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力不再像過(guò)去簡(jiǎn)單依靠投資和要素的驅(qū)動(dòng),而要依靠創(chuàng)新。其中關(guān)注中小企業(yè)的成長(zhǎng)對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)尤為重要,因?yàn)樵诮鉀Q就業(yè)方面,中小企業(yè)充滿巨大增長(zhǎng)潛力和活力。他表示,去年工行資產(chǎn)負(fù)債表上有8萬(wàn)億元人民幣用于支持中小企業(yè)。 《中國(guó)制造2025》將創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)質(zhì)量為先綠色發(fā)展結(jié)構(gòu)優(yōu)化人才為本作為總體要求。蓋茨表示,中國(guó)人力資源豐富,人才輩出。中國(guó)還為技術(shù)創(chuàng)新?tīng)I(yíng)造了良好創(chuàng)業(yè)氛圍,在全球第次數(shù)控金加工業(yè)革命中中國(guó)必將占據(jù)重要席位。 清華大學(xué)中國(guó)與世界經(jīng)濟(jì)研究中心主任李稻葵向本報(bào)記者表示,許多中國(guó)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力已非常強(qiáng),中國(guó)企業(yè)的技術(shù)能力在許多領(lǐng)域正不斷升級(jí),而且中國(guó)有著全世界最大的人才儲(chǔ)備,每年大量理工科專業(yè)人才為中國(guó)在新輪數(shù)控金加工業(yè)革命中占據(jù)優(yōu)勢(shì)提供了保障。巴巴董事局執(zhí)行主席馬云在今年的達(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇晚宴演講中表示,互聯(lián)網(wǎng)革命將為中國(guó)年輕人創(chuàng)造更多的工作機(jī)會(huì)。不論各國(guó)的叫法怎么樣,第次數(shù)控金加工業(yè)革命說(shuō)到底都是讓數(shù)控金加工業(yè)革命插上互聯(lián)網(wǎng)革命的翅膀,從而大大提升生產(chǎn)率,促進(jìn)人類文明的進(jìn)步發(fā)展。

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