西門子打造未來工廠
http://www.debgrams.com 2013-11-19 14:44 來源：計世網
來到德國安貝格市的西門子電子裝置工廠，就能尋找到各種智能工廠要素的蹤跡。它的規劃團隊借助西門子PLM軟件，來確保高效地生產大概1,000件產品的標準程序。只要輕擊鼠標，規劃師就能為新產品設計出多種不同的制造流程，并按諸如吞吐量和成本等參數進行計算和比較，然后從中選出效率最高的過程。
在這座工廠，數字規劃仍需以“人工”方式轉換到實際生產中，因為目前這兩個過程是順次執行的。然而未來，這兩個過程將日益重疊，最終實現同時進行——在安貝格工廠以及所有其他高度自動化的工廠。到那個時候，工程師在設計新產品如新型開關的時候，將使用專門的軟件來同步規劃其制造流程，包括所有有關機械、電氣和自動化系統。
安貝格工廠，代表了未來工廠變革的方向。通過使用微型化處理器、存儲裝置、傳感器和發送器來實現智能化，這些裝置將被嵌入幾乎所有機器、半成品和材料，以及用于組織數據流的智能工具和新型軟件中。所有這些創新，將使產品和機器之間能夠相互通信并交換命令。換言之，未來的工廠將在很大程度上自行優化和控制其制造工序。
這一趨勢備受關注，不少國家將制造業智能化轉型提上戰略高度。德國聯邦政府已撥出近2億歐元資金用于幫助行業協會、研究機構和企業制定實施戰略。美國政府也極為重視創新制造戰略的制定，并計劃拿出高達10億美元資金建立一個覆蓋全國研究機構和企業的網絡。政府部門負責提供無處不在的寬帶網絡，工業界需要及時地將數據標準化和傳輸協議系統部署到位。
德國的工商界高管組織研究聯盟提出了“Industry 4.0”的一套概念體系，其關鍵是將軟件、傳感器和通信系統集成于所謂的物理網絡系統。工業軟件和IT技術的應用，將覆蓋包括產品設計、生產規劃、以及生產執行和運營維護的全產品生命周期。而虛擬生產與現實的生產方式完美結合，人們越來越多地構思、優化、測試和設計產品。一個典型案例便是美國航空航天局發射的“好奇號”火星探測車，包括著陸在內“好奇號”的一切，都是采用西門子設計和模擬軟件完成研制和試驗。
在過去幾年中，西門子每一次收購軟件公司都是出于對實現實現工業4.0的戰略考量，以此整合和進一步開發工業4.0所需技術專長。西門子（中國）有限公司執行副總裁、工業業務領域總裁吳和樂博士（Dr. Marc Wucherer）表示：“當前，西門子正通過以產品生命周期管理軟件（PLM）和TIA全集成自動化為代表的創新系列工業解決方案，為數字化制造的未來發展——集成化產品開發與生產流程奠定堅實的基礎。”
包括西門子在內的20個工業研究合作伙伴，與德國人工智能研究中心（DFKI）在德國Kaiserslautern聯合創辦的一座智能工廠，呈現了信息物理系統在實際應用中的運轉方式。
這座試點工廠利用皂液瓶來演示產品與制造機器之間的通信方式：每個空皂液瓶底部都貼有射頻識別（RFID）標簽，以告知機器應為其套上黑色還是白色瓶蓋。換句話說，這一制造流程中的產品從一開始就攜帶有數字產品記憶，可以通過無線信號與周圍環境進行溝通。這樣一來，產品就成為了一個信息物理系統，將現實世界和虛擬世界合二為一。
從手工業、工業化、大規模生產到信息技術革命一路走來，制造業的演進步伐從未停止。德國國家科學與工程院（acatech）認為，新型數字制造工序將使工業生產率提高30%，它不僅將徹底改變生產方式，還將在交通和醫療領域引發一場變革。
工業4.0并非空中閣樓，不同于過去風行一時的類似概念，它是隨著現有技術的融合和優化而發展的。實現工業4.0所需的許多技術已經問世，包括互聯網、面向工業設施的標準化數據連接技術、模擬軟件等。
在邁向工業4.0的進程中，無疑將會有許多問題需要處理。持懷疑態度的人士聲稱，無人化生產將令廠房空無一人，并由此給社會帶來負面影響。但是，實際情況恰恰相反：在工業4.0中，人的作用將更為重要。在制造業的創新領域，例如產品設計和生產規劃階段，人的聰明才智仍是不可或缺的。同樣，在操作層面，人類還將繼續發揮核心作用，他們將不再從事體力勞動，而主要從事創新設計、控制和監測等工作。
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