一直致力于工控业智能化发展的研华科技,多年以来高调地推行物联网、云计算、大数据在工业自动化行业的发展,当然大处着眼的同时也在各个技术实现环节推出贴心的创新性产品技术,如在推进智慧工厂与智能化制造的过程中,发布了基于物联网无线全网络集采信、储存、运算为一体的分布式智能I/O模块WISE系列、便捷集成多品牌总线、协议的智能化网关IDAL以及直接整合设备底层数据和ERP交互的控制系统软件……当然,这些我们不能看到研华科技在智慧工厂及智能制造领域的全部实力,但是我们可以看到他的努力。
关于如何推进智慧工厂、智能制造,我们特别采访了 研华(中国)公司工业自动化事业群智能制造行业发展经理谢波,与我们分享研华科技的观点,分享研华科技的打法。
行业标准重于智慧工厂的界定
工业4.0里讲了两个概念:一是智慧工厂,一是智能制造。智慧工厂的对象主要是面向工厂本身,其大部分的集成工作都在工厂内部,其主致力于包括整个工厂基础设施的智能化、环境优化、工作便捷性;智能制造的对象是面向产品,包括产品的设计、研发、制造、服务整个流程与生产周期。相较而言,智能制造在生产流程的贯穿上更广义一些。
谢经理说:“在工业4.0概念提出之前,其实我国的一些机构就已经提出智慧工厂的概念,智慧工厂定义比工业4.0虽然狭义,但更多地反映了我国在提出工业4.0 概念前对于发展符合中国制造 2025的远景。”工业4.0 的智慧工厂主要是以工业自动化与信息化的两化融合为主线,而中国最早提出智慧工厂的概念主要以工厂制造的数字化、透明化为主线,而对智能化则是有所保留,直到中国制造2025提出才有了完整的定义。
关于中国当前智慧工厂的建设进程与存在的问题,谢波认为,中国最早的智慧工厂概念,在讨论的时候是有所保留的。市面上关于智慧工厂1.0、2.0的说法与界定,从当前中国正在进行智慧工厂建设的进程来看,其偏向于整个自动化信息化集成的数字化、透明化更多一点,应该算是工业1.0的目标。那么从工业4.0的概念范围来讲,中国原创性的智慧工厂建设如何与国际进行接轨?
在工业4.0概念中对于智能化要求的描述是设备自适应柔性制造,信息感知,端到端沟通,并具有预警和自诊断能力。谢波表示:“在中国制造2025定义的范畴里,智能工厂1.0或2.0并不具备讨论价值,最重要的还是制造业本身细分的行业标准的建立。比如机加工制造与电子制造虽然都是离散制造但是完全不一样的制造情境和制造工艺、市场需求,其行业要求标准也必然不同。与工业4.0的标准相较,这个更重要。这也是目前工信部正在做的事——从目前工信部公布的94个试点项目的申报中可以看到:大部分项目的设立是针对行业标准或是集成标准,或是建模标准来提出设立。行业标准化的提出,不仅为各行业推进智慧工厂与智能制造提供了系统集成的基础,也为工业自动化行业进行工业4.0建设提供了技术研发方向。”
设备的三种转化是智慧工厂必走的路
什么是工业4.0?业内人定义了工业1.0为蒸汽时代,工业2.0为电气时代,工业3.0为计算机和自动化结合时代,工业4.0属于工业互联网和大数据时代。这是从装备动力控制演进来划分的工业发展阶段。而在工业4.0、智慧工厂概念大行其道的离散制造行业,如白电、电子制造行业等,占居全国60%以上的企业,谢波认为,他们都处于工业2.0与工业3.0并存的制造环境,实际上大部分都没有达到基础计算机和自动化系统的融合。那么他们离智慧工厂有多远?
“在智慧工厂的情境里,我认为有三个标志性转化:一是智能设备换人。换人是一种价值的体现;二是设备信息集成。针对设备本身,联网是信息化数据的基础;三是设备的智能化,即自我的预测与诊断和修复功能。这三点是很多中国企业未来必然要走的路。”谢波进一步解释道:“对于占有中国企业60%以上的工业2.0模式的工厂,必然存着老旧设备、新规划设备、非标设备并存的现状,针对这些种类庞杂、品牌差异与控制策略都各不相同的情况,在网络信息化集成方面,研华科技提供为了三种级别的解决方案。”
第一种解决方案是通过分布式的智能化IO,将设备的物理信号设备状态,如模拟数据状态进行采集,搭建一个设备基础数据信息的联网过程。当然,针对现有老旧设备的网络化信息集成,其整个数据集成的完整性肯定不如智能化设备精准。
第二种解决方案是针对智能化设备的一些接口,包括主流的工业控制总线、网络化协议以及一些直接PC架构的设备,我们一般都是通过集成设备的接口协议,使整个设备的所有基础数据能够全面完整地到达上层信息化需求的程度。包括设备的状态信息、工艺信息、设备运行时间信息、维护信息及加工产品程序的信息,我们都能从设备上获得。
“当然根据设备的类型不同,我们能做到的程度也有差异性。”谢波解释道:“比如机床类设备,其智能化程度要高一些,会通过传统的数控系统去下载程序,将当前机床加工的产品、序号等信息都能直接全面地获取上来。同时也能给机床的运行、故障做一个分析预测。”
第三种解决方案同样是通过设备接口集成的同时,我们又加入一些针对智能化设备调整和控制的策略,比如在我们得到一台机床的一些智能化加工数据或一个运行状态信息后,我们能够从上层及时地去调整、输出,然后做一些控制策略的改变。通过大数据、企业内部的信息整合去做相关生产上的及时性调整,这也是未来设备智能化发展的一个方向。”
研华针对中国制造转型的发展策略
研华在智能制造中是最具备优势的两个方面,从实际的现状来看:
1.研华既是制造业也是服务业,同时我们制造的产品就是服务于工业4.0 项目,我们自身对于工业4.0 的发展理念和实施经验可以共享互通。
2.研华很早就构建了WA+ 平台,在这个联盟平台里不仅有微软中国移动等移动云服务厂商,也有知名的ERP厂商,更有中浩兰光等行业系统集成商,另外,与制造行业设备厂商合作也是我们重要一步。
研华科技以WebAccess 软件为核心的Wise-Pass,整合了工业通讯、运动控制,机器人,分布式WISE I/O模块、PAC 控制器、智能人机交互界面HMI等多款自动化软硬系列产品。研华通过WA+ 共享式平台,在共享新技术,新服务模式及行业经验的同时,通过软硬件产品协同开发和合作服务模式帮助企业和集成商将工业4.0 在中国落地。