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【聚焦汉诺威】工业4.0:一场有导演的工业革命



一年一度的汉诺威工业博览会又开幕了,全球再一次将目光聚焦到这里。汉诺威位于莱纳河 (Leine) 畔,是德国下萨克森州的首府。工业发达,是发明家西门子的诞生地。



汉诺威博览会开始于1947年8月,当时二战刚刚结束,战后的德国陷入困境。获胜的西方力量认为使德国经济恢复的唯一方法就是向外界展示他们自己的货物。于是,第一届“汉诺威工业博览会”举办。在21天的展期中,来自53个国家的736,000名观众参观了展会。1,300名展商在总计30,000平方米的展馆内展出了他们的产品。签订的订单及商业合约多达 1934份,合计金额3000多万美元。博览会取得巨大成功。

经过 70 年的发展,汉诺威工业博览会已经成为全球最有影响力的工业博览会。


在 2011 年的汉诺威工博会上,德国专家提出了由互联网带来的第四次工业革命。


2013年的汉诺威博览会上,德国政府正式推出 “工业4.0” 战略。“工业4.0” 迅速成为德国的另一个标签,并在全球范围内引发了新一轮的工业转型竞赛。同时,“工业4.0” 成为近年来历届工博会的持续热门话题,并且每一届呈现出不同的进展。


回顾下近几届汉诺威博览会的主题:


2011年,主题为'能源技术和效率',因日本核电站发生泄漏事故,核能未来和可再生能源成为开幕式焦点话题。那一届,第四次工业革命的说法刚刚被提出。



2012年“绿色与智能”的主题贯穿了所有展览区。中国是合作伙伴国。参展的中国企业近500家。



2013年,主题 “产业集成化”。这一届,德国政府正式提出了他们的 “工业4.0” 战略。




 “机械、工业设备、工作原件和系统模块将迎来数据实时交换的新时代,促进生产和物流中的效率、安全及资源的可持续发展,此项技术转变就是‘产业集成化’,业内专家更把它冠以‘继蒸汽机、工业制造、自动化技术之后的第四次工业革命。’”德国汉诺威展览公司董事局成员Jochen K?ckler博士这样说道。


当时对产业集成化的进一步解释:


产业集成不仅针对技术和电气集成,同时适用于产业内所有寻求跨企业、跨行业协作的情况。集成化将大大缩短沟通途径并提高协作效率。


为快速实现各系统的全面集成,生产流程将从根本上被重构。未来,智能材料可以向机械设备发出如何加工和成型的指令。部件和组装件则拥有自主的数字产品记忆来完成贯穿整个生命周期的持续性信息存档。各部件还能自动发出各项维修保养指令。大规模设备中的智能部件也可以独立向监控系统汇报故障信息,并启动必要修复程序和修理工作以避免进一步的损伤发生。


2014年“产业集成,未来趋势”,专注于智能化、自动化工厂和能源系统的改造。



来看展会的报道及评论:


“迈入工业 4.0 时代,参展商们新的长期增长潜力正在逐渐成形,客户也已经做好了 进行必要投资的准备。” 

“工业 4.0 的到来将比想象的更快。汉诺威工业博览会的展商们达成了 明确承诺:及时并有针对性地讨论迈入第四次工业革命的“未来趋势”。” 

“零部件供应商将是创建工业 4.0 和能源技术的重要合作伙伴,智能工厂需要智能组件,在汉诺威工业博览会正是供应商们展示创意的地方。作为集成和零部件制造商领导者,又一次向第四次工业革命跨出了一大步。”

这正是2014年汉诺威工业博览会的核心,即实现智能工厂向产业集成式4.0工厂的飞跃。”

——汉诺威展览公司董事局成员 Jochen K?ckler 博士。


“汉诺威工业博览会是数字化,集成产业播种并让它茁壮成长为擎天大树的地方。这是世界各国推动工业发展产业进步的起点。对于我们的参展商,在之后的发展中产业集成依然是关键。”

——参展商委员会主席 Dietmar Hartint 博士。


'工业4.0' 的设想是生产具有高度灵活性,产品个性化、节约资源,年长的工人能得到智能辅助系统的帮助;生产人性化,工人可在家或就近上班。智能工厂并非无人工厂,它只是拓宽了工人参与和决定的空间。直接在车间一线工作的人减少,但其他人可在系统方案、研发、协调方面参与工作。”

“数字化基础设施建设是下一场工业革命的关键,建设网络和扩大带宽十分重要”。

——德国技术学院院长亨宁·卡格曼


产业集成的目标是让生产系统能对全球需求和特定客户要求中的变化做出快速反应。在这一智能系统中,包括工件、机器到运输系统在内的所有成分都会通过网络进行互联,实现彼此之间的自动通讯


一批世界顶尖级企业如IBM、ABB和西门子等公司同台竞技,将信息技术与工业生产更加完美地融合在一起,为未来工业变革提供新的解决方案。



2015年,主题为 “产业集成——加入网络大家庭”。工博会举行期间,德国政府宣布启动升级版的“工业4.0平台”,这意味着最初由德国行业协会发起的制造业未来战略正式由政府接管。



此次展会格外关注了数字化制造、人机协作、创新型分包解决方案以及智能能源系统等当下热点话题。


德国信息、通信和新媒体协会宣布,德国主要工业领域中已有44%的企业采用了“工业4.0”相关的生产和技术模式。



当时,专家对工业4.0的解读:


理解“工业4.0”,需要从两个方面来看:一方面是万物互联,即互联网与生活中的很多环节都可以发生关联;另一方面是物理世界与虚拟世界的融合,即虚拟层面上的改变可以立即影响到物理层面,反之亦然。“它是德国工业的发展方向,代表着‘数字化世界’的到来。至于未来将呈现怎样一番景象,则需要全社会各行业共同塑造。

——德国技术学院院长亨宁·卡格曼


联网化、数字化、智能化等等,是实现“工业4.0”的手段而非目标,根本的目标其实是从根本上改变现有的生产思维模式,从大批量生产转向以客户需求为导向的小批量定制化生产,高效率、高质量地完成以人为本的个性化消费,并控制成本。“工业4.0”的任务,不是单纯的工业生产的网络数字化升级,而是将产品、消费与生产三方融入到一个可以互相沟通的网络中

私人订制一辆汽车,不再需要预约高级顾问、去4S店选定样式,等待漫长的时间,为手工制造支付昂贵的费用。你只需要通过汽车企业的网络服务,模拟出想要的样式,然后通过手机把订单传到汽车企业,确认订单的一刹那,生产就已经在工厂开始了。这就是未来的柔性生产。

——莱比锡商学院院长、“工业4.0”专家平克瓦特


2015 年汉诺威工业博览会清楚地表明了:工业 4.0 时代已然到来,并且正在席卷每一个工业领域。数字集成化正成为现代制造业的一个重要组成部分,而且这一趋势势必会快速推进。

机器人的行动已不再受限, 它们现在可以直接协助生产团队的工作。

汉诺威工业博览会上能源领域的众多展商所展示的开创性解决方案,能够解决如何将这些发电形式并入一个智能电网、并将电能合理地分配给用户这一 挑战。

——K?ckler 博士


2016年,主题 “产业集成——发现解决方案!”美国担任合作伙伴国。



展会同期举办的工业4.0论坛上,具有美国特色的“工业互联网” 遇到带有德国标签的工业4.0



2016 汉诺威工业博览会说明了美国和德国在数字化制造和能源发展道路上建立了良好的合作伙伴关系。我们需要制定统一适用的技术和标准,让全世界的产品、机械、工业企业和人才互相连通。而在 2016 汉诺威工业博览会上,美国、德国以及其他工业发达国家就此展开了深入对话。

——K?ckler 博士


展会展出的解决方案运用范围从机械改装到完整生产线集成化,而大数据的捕捉和分析也为工业发展注入了新鲜动力。


这标志着工业 4.0 的重大突破,下一步就是商业化阶段。技术已经成熟,即将投入生产

——K?ckler 博士


2016年,厂家推出的解决方案


SIEMENS

用于汽车制造的X射线显示技术。它可以优化产品设计,减少样车数量,减少车辆的研发成本和时间。汽车工程师利用虚拟现实方法,可以随时掌握汽车部件和整车在设计、研发和制造过程中的真实形状。


SAP

将信息管理系统、流水线、机器人、设备、产品、监控等所有生产相关流程互联整合成一个完整的智能生产网络,来满足多批次、小批量、个性化智能生产。图中显示屏就是SAP的数字化操控平台。


德国IBG公司

通过3D摄像机测量车辆部件安装位置,然后将数据传送给机器人,进行众多部件的精确安装,可以大大提高生产效率和工艺精度。


ABB

“物联网、服务和人”(IoTSP)集成概念。IoTSP模式尤其适用于中小企业。图中右边的机器人YuMi号称世界上第一个真正的协作双臂机器人,专门适用于精密制造,处理一些仅为几百克重的零件,如手表的精密部件和手机、平板电脑及台式电脑零件等。


博世的巴克斯特智能机器人

巴克斯特智能机器人动作非常精确,可以通过无线网络连接直接和人一起工作,轻松地集成到自动化生产线上。


库卡

七轴联动机器人。它具有非常灵活柔性的手臂,每个运动关节有六个传感器,可以在非常狭小的空间内做高难度动作,适合精密制造领域。


大众汽车

未来汽车部件数字化设计和生产操作平台,利用虚拟现实技术、3D打印技术为用户量身定制车辆。用户可以戴上 OculusRift 虚拟现实显示器,提前看到自己所需车辆的真实形状。


微软

微软将为罗·罗提供 Azure 物联网套件和柯塔娜智能套件,并集成到其整体服务解决方案,以扩展其数字功能,实现航空发动机智能化。微软提供的套件可收集航空发动机的安全运行数据、空中交通管制信息、航空线路和燃料使用数据,从而可以监测操作异常和进行智能反馈。


2017年今年汉诺威工博会的主题是“融合的工业——创造价值”德国总理默克尔在 23日晚的开幕式上表示,自 70 年前诞生以来,汉诺威工博会始终是德国经济对外开放的代表。德国坚决反对孤立主义和保护主义,倡导自由公平的全球贸易。


默克尔和波兰总理希德沃



纵观四次工业革命,前三次可以说是人类科技发展的必然结果,人为推动的作用很小,而第四次工业革命是在信息化技术、网络技术发展的基础上,对未来进行思考、规划的美好愿景,从2011年概念的提出,到现在一步一步发展,创造价值,人为的推动起了很大的作用。可以说:工业4.0是一次有导演的工业革命。但在各方的努力下,未来会如何发展,仍是一个未知数。今年的展会我们仍旧期待有更多的亮点。让我们拭目以待。


看看前方的小伙伴们发回的资料:



参考资料来源:汉诺威米兰展览(上海)有限公司网站、国际工业自动化网、煌牌自动设备有限公司公众号、 上海展会网公众号。谢谢!

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[转载]德国第四次工业革命
德国工厂实践“互联网化”:第四次工业革命开端
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