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中国制造离工业4.0有多远

日期: 2016-03-14
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       早在2013年,中国已超越日本成为全球最大的工业机器人市场,当年中国共销售3.7万台工业机器人,占全球销量的20.67%。2014年,工业机器人行业销售收入占GDP的比重由上午的0.01%上升至0.02%,行业在国民经济中的地位愈发重要。然而,深圳市机器人青年专家委员会秘书长杜政志表示,经过行业调研发现,中国的制造工厂整体处于工业2.0-3.0之间,离工业4.0仍有很长的路。

  深圳市佳士科技股份有限公司机器人总经理关政强谈到,从珠三角机器人应用市场采样分析,目前占比较大的机器人应用为搬运,弧焊,组装及打磨。他同时表示,国产机器人的应用占比仍然较低,只有在核心零组件如控制、马达、减速器等核心技术突破之后,才能真正推动国内工业机器人行业的大发展。

  德国最先提出工业4.0的口号,德国公司西门子打造的工业4.0核心即是数字化工厂核心技术,也称为Digital Twin数字化双胞胎。

  西门子先进制造中心主任汪锐表示,工业机器人将从单台设备的需求变成一条生产线,“以前可能是一个单台机器人替代一些工种,将来集成度会非常高,机器人与其他设备配合,例如与自动化的封装进行配合。设备的性能要提升,并与机器人的通讯接口连接,更加复杂的工序需求集成度高的机器人。”

  这就对机器人的本体和设备的结构提出要求,机器人技术还有生产线软件调试及控制,提出更高要求。如何将结构、控制、电机以及现场调试等问题解决,这也是智能装备面临的问题。

  “西门子希望能够以数字的方式,从产品研发、生产制造、设备搭建到最后投产,都用数字化手段将生产线和产品融合在一起。在工业4.0里面有一个非常核心的概念,叫做数字化双胞胎,或者叫数字化双生,意思是在产品生产的各个阶段都需要有一个数字化的产品,工艺和制造技术。数字化对我们未来制造业产生重要影响。” 汪锐说道。

  以后你只需坐在办公室里,通过电脑里各式各样的数据就能够知道你的产品和生产线的情况。这个愿景将通过数字化制造实现。

  西门子工业软件,从产品研发到生产自动化等都能提供相应方案。从概念工厂开始,用数字化手段进行规划。对工厂的条件进行模拟,包括产能要求,设备利用率等。搭建的虚拟工厂,虚拟装备,呈现未来工厂需要的各种组件。

  同样的,机器人也用数字化手段进行规划,各种机器人以一个模型的方式放在系统当中,各种应用可以在仿真系统中完成。通过仿真的结果,切换到实物操作中,驱动未来的生产制造。

  中国制造2025的目标中提出,到2020年,制造业重点领域智能化水平显著提升,试点示范项目运营成本降低30%,产品生产周期缩短30%,不良品率降低30%。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%。

这其中涉及到四大关键技术,包括制造信息互联互通标准与接口技术,工业传感器核心技术,人工智能技术,增强现实技术。

 

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