智能工厂:
本地生产,全球控制

工程设计、演示软件和联网是针对产品的寿命周期越来越短、生产批量越来越小的市场要求的最热门话题。

Marginal Column

当今的市场发展趋势是所需要生产的产品种类和品种越来越多,而产品的加工批量却越来越小,市场的需求波动越来越剧烈。应对这种发展趋势的有效正确手段就是:创建智能工厂。这种智能型工厂不仅仅只是优化了本地的生产加工,而且同时也实现了全球的联网。

 

您能想象出机器人和人有可能在无隔离防护墙的条件下手挽手一起工作吗?工件和工件托盘能够自行与机器进行通信对话吗?工作位置能通过蓝牙标签来确认操作者,并相应于具体的操作者进行专门的调节吗?而在现今的生产加工领域中,先进的高科技已经把我们的想象变成了毋庸置疑的现实。三个例子已经向人们证明了通向未来智能工厂的途径已经开启。但是在未来,生产网络和供应商网络还将实现全球的联网,亦即智能工厂将要“越过”工厂的围墙进行运作。智能工厂的一个最重要标志就是工厂中的所有元素都必须通过互联网技术进行联网,包括机器、人和产品都通过这个网络进行通信交流。人们可以做如下的想象:工件可以通过内置的数据载体被准确确认,从而能够使加工工位准确地知道下一道工序是什么。在装配工位,知道哪个零件要按什么样的顺序进行装配。因为,工位能够准确无误地确认当前的零件,所以,能够通过Pick-by-Light功能来指导装配工进行装配,指令他下一步需要用什么工具装配哪个零件,例如,在这里把智能型拧螺栓器设置在匹配于要装配零件的正确拧紧力矩上。

感谢数字通信技术使工厂中的所有参与者都能够获得准确必要的信息,他们能够一览无余地获得关于订单运作状态的信息,在流程运作可能会出现故障或者瓶颈时,能够自动获得警报。在全球的加工网络中,这些在未来也可能会超越国界得以实现,这样一来,生产计划员根据本地的实际情况进行匹配的生产流程可以在全球范围内来控制。

寻找世界范围的标准化

博世力士乐股份公司执行董事会成员 Steffen Haack 解释说:“在实现这些之前,我们首先要战胜两个挑战。其一,我们必须在全世界范围内全面应用开放的通信标准;其二,我们必须继续在数据安全领域下更大的功夫。”虽然已经拥有了很多用于智能工厂方面的元素:如传感器能够测得每个工位的状态;智能驱动器能够直接设定地址;匹配的软件能够综合和分类所有的数据,从而形成信息基础。但是,并不是大家都能懂得这些基础元素。

还缺少的是全球有效的互操作性标准,用以克服语言的障碍。在全球范围内正在积极努力开展必要的标准化工作,寄希望于在中期未来能够找到最佳的解决方案。在数据安全保障方面也有很多工作小组在开展工作,以便在所有的范围都找到必要的安全解决方案,各国政府也在制定与此相应的法律框架。

智能工厂方面的专家 Detlef Zühlke 教授预计,智能工厂全面铺开至少还要经过十年的时间(见从13页起的采访),这期间不仅还有很多存在的问题需要解决,而且企业对加工设备经常是在六到十年的运行时间之后才进行更新改造,这样才能实现合理的投资回报。

在所有的问题都得到满意的答案之前,各色的公司无论大小都能够自己开始起步,在实际中积累丰富的经验,以运用到通往智能工厂的道路上。