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【专访】Mentor Graphics车间生产解决方案部总监David:智能工厂要求

30 12月 2016

NEPCON 华南电子展 展品范围,参观预登记,电子制造自动化展区

随着物联网、大数据和移动应用等新一轮信息技术的发展,全球化工业革命开始提上日程,工业转型开始进入实质阶段。智能工厂作为工业智能化发展的重要实践模式,已经引发行业的广泛关注。电子设计自动化技术的领导产商——明导国际(Mentor Graphics)紧抓智能工厂计划,落实自动化进程,引领行业发展。

明导国际(Mentor Graphics)介绍

明导国际(Mentor Graphics), 是电子设计自动化(EDA)技术的领导产商,它提供完整的软件和硬件设计解决方案,让客户能在短时间内,以最低的成本,在市场上推出功能强大的电子产品,是全球三大EDA大佬之一。Mentor 除EDA工具外,还具备非常多助力汽车电子厂商的产品,包括嵌入式软件等。

明导国际的车间生产解决方案部总监Ofer Lavi Ben David眼中的智能工厂是怎样的?明导国际怎样应对智能工厂计划所带来的挑战?David又对未来五至十年电子装配业前景有什么独到的看法?在刚刚落幕的2016 NEPCON华南电子展上,Ofer Lavi Ben David给出了答案。

※专访 Mentor Graphics —— Ofer Lavi Ben David

"视频中David提到,工业4.0或者智能工厂,它不仅仅是自动化的过程,而是实现制造过程充分的可见性,使机器具有自动解决生产问题的能力。要想实现这一构想,就应该充分了解智能工厂的核心架构,并从中找出可行的切入点。那么,实现智能工厂里运作的核心架构是什么呢?"

智能工厂核心架构

在智能工厂里,人、机器和资源如同在一个社交网络里自然地相互沟通协作,生产出来的智能产品能够理解自己被制造的细节以及将如何使用,能够回答"哪组参数被用来处理我"、"我应该被传送到哪里"等问题。同时,智能辅助系统将从执行例行任务中解放出来,使他们能够专注于创新;灵活的工作组织能够帮助工人把生活和工作实现更好地结合,个体顾客的需求将得到满足。

①建一个网络:信息物理网络系统(CPS)

CPS让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合,将网络空间的高级计算能力有效的运用于现实世界中,从而在生产制造过程中,与设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进行分析,形成可自律操作的智能生产系统。

②三个集成:横向、纵向和端对端集成

三项集成包括:横向集成、纵向集成与端对端的集成。工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联,从而实现横向、纵向和端对端的高度集成,集成是实现工业4.0的重点也是难点。

③数据处理:大数据分析

随着信息物理系统的推广、智能装备和终端的普及以及各种各样传感器的使用,将会带来无所不在的感知和无所不在的连接,所有的生产装备、感知设备、联网终端,包括生产者本身都在源源不断地产生数据,这些数据将会渗透到企业运营、价值链乃至产品的整个生命周期,是工业4.0和制造革命的基石。

智能工厂面临的挑战

智能工厂所有创新型新技术的应用,对行业的改变都是巨大的。这些好的改变都要有一个前提,就是安全。包括工人的,数据以及信息的安全,所以有效的风险管理至关重要。

一如既往地,市场波动是一个挑战。在动荡的、不确定环境里,应对市场的每一个波动,企业必须要有更大的灵活性,更加迅速的和可靠的数据。在第四次工业革命中,企业的以往规模经济的口号,将会被快速上市所取代。同时,如何从海量的数据中分解提取出真正的价值信息也将是一大挑战。据相关风险论坛的研究表明,正确的数据分析可以大大提高生产力和节约成本。目前更困难的任务是找到所有数据的增值使用方法。其他挑战包括满足客户的个性化需求,因为在工业物联网模型中,交货时间和产品生命周期在缩短。技术已经在以强大的速度发展,而传统的商业模式,却一直是在被颠覆,改变的脚步完全跟不上工业4.0自动化,个性化的标准。

"视频中David最后还提了对未来五至十年电子装配业前景的看法。就制造业的趋势而言,自动化会越来越流行。制造流程的自动化趋势,也体现在系统组装的后段,将会成为未来的主要衍生,我们也正在把科技应用于这一领域。然而全自动化组装就目前的情况而言,真的能实现吗?现今我国制造业的自动化发展概况又是怎样的?我们来一探究竟吧。"

※电子厂真能实现全自动化组装吗?

前一阵子郭台铭大力疾呼鸿海 / 富士康预计要导入机器人大军来面对日益高涨的大陆人工成本。说真的,我个人很赞同产品导入自动化,因为自动化可以使产品生产更具稳定度。但全面执行的困难度实在太高,先暂且不要去管机器人的高费用好了,因为现在的机器人跟以前比起来已经便宜且进步很多,个人以为自动化的最大障碍是产品设计与机器维修的成本。

想要让生产线自动化,不是把机器人买回来导入就可以完成的,还得把组装的零件设计成可以让机器人取放的形状。 也就是说自动化的第一个必要条件要从零件设计改变做起。 而第二个必要条件则是成品组装作业简化成垂直上下。 这两个条件不是你自己说想自动化就可以自动化的。但目前自动化系统解决方案能力确实越来越全面,谁能够具备“智能工厂”对柔性、灵活、高效需求的制高点,就将引领时代技术发展的潮流。

我国制造业自动化的发展现况

现在的中国制造业可能是全球范围内自动化发展速度最快的,这里可以看到最先进的自动化设备。不过,中国制造业的自动化程度,就数量和覆盖程度来说,仍不如发达国家。

制造业是在劳动密集型的模式上发展起来的。在中国可以看到两个极端:一方面,手工的、劳动密集型的、非常老式的生产制造还在继续;另一方面你可以看到最先进的钢铁厂和汽车制造工厂。相比之下,发达国家制造业在工业自动化的发展时间更长,所以自动化覆盖的领域更宽广,发展较快的制造业自动化行业。

来源:NEPCON

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