“工业4.0”概念是通过控制模式的转变实现生产模式的改变,厂商们以“信息物理系统”(Cyber-Physical Systems CPS)为框架建立包含设备、供应链系统和工业产品的全球性网络。在新的模式下,传统行业之间的界限将逐渐模糊并催生出新的活动领域和合作形式,产业价值链也将重组。
罗克韦尔自动化(中国)有限公司市场部经理 李仲杰
其实在“工业4.0”产业集成的号角吹响之前,罗克韦尔自动化在2008年便率先提出了融合的理念。罗克韦尔自动化(中国)有限公司市场部经理李仲杰表示,过去,制造业从下而上分为设备层,控制层,管理层,且各层次之间定位清晰,有着非常明显的界限。企业生产经营也分为信息,通讯,控制和动力四个部分基础设施。罗克韦尔自动化通过对行业的观察发现企业各层次及各个基础设施间相互协同,相互渗透的需求增长迅速,因此提出制造业从信息,通讯,控制及动力系统间的融合,为进一步打通从生产车间生产线至MES、ERP的整个企业内部纵向融合打下基础。
2010年,罗克韦尔自动化在融合的基础上又提出“全厂最优化”的横向战略,将工厂的管理,运营和工程进行整合,打通供应链条,通过自动化系统帮助制造业实现跨企业,全生命周期的持续改善。融合与“全厂最优化”纵横交织,某种程度上已经形成了当前“工业4.0”概念的框架。
纵向融合的概念意味着数据、信息可以非常自由的传输。而近年来工业以太网迎来了快速发展的同时,也衍生出基于不同技术协议的阵营,每个阵容背后又有着不同的支持者。这对于行业发展带来的弊端是显而易见的:容易导致产品生产混乱,不同平台之间通用性差,阻碍“融合”的发展进程。为此,罗克韦尔自动化与思科等战略联盟合作伙伴展开深入的合作,携手推动工业以太网EtherNet/IP的演进。Ethernet/IP使用传统的以太网协议,构建于标准以太网技术之上,可以和现在所有的标准以太网设备透明衔接。EtherNet/IP强调未经修改的以太网标准,这样的好处是从最底层网络到中层,直至上层网络都采用相同的网络拓扑结构,相同的网络协议和标准,实现跨所有工厂领域的通讯。“自动化技术的最初目的是实现客户生产线效率的提升,供应商只需把硬件产品做好即可。而现在自动化技术成为打通的产业链条的工具,但前提是厂商们必须遵循相同的规则才能实现通讯与合作,开放性将是自动化发展趋势。”
另外,罗克韦尔自动化集成架构平台为全厂最优化和融合提供了重要支撑。当前一个工厂包括不同的生产工艺和生产车间,每种类型的生产环节使用不同的控制和信息系统。例如包装车间采用运动控制产品,原料车间用的是过程控制系统,中间原料加工可能使用逻辑控制,特殊原料在加工过程还会碰到安全问题,而这些系统之间的信息交换存在局限性。在罗克韦尔自动化的集成架构之下,不同的控制可以基于一个平台,可以使得一个工厂的不同工段和车间在一个架构下通过工业以太网连成一体。提高生产率的同时,也提供无与伦比的功能、灵活性和可缩放性,减少总成本支出。如今从流程行业到仪表领域,借助工业以太网技术都实现了无缝连接。
工业4.0项目的提出旨在提振德国在全球制造业的竞争力,那么罗克韦尔自动化提出的“智能制造”的概念,则为全球制造业规划了革新与发展的方向。李仲杰认为,智能制造的定义实际包含两个层面。在微观的层面,智能制造指如何借助先进的技术,及生产设备的智能化功能实现过去人工、机器难以完成的任务,这个角度上现代机械电子及自动化技术已经使智能制造已经达到了很高的水平。在宏观的层面,智能制造指在全球化趋势下,供应商面对市场变化所具备的灵活度,实现更短的上市时间、更低的总拥有成本、资产利用率的提升与优化及企业风险管理。目前来看,宏观智能发展还有很大的空间。因为“产业上下游实现信息化与自动化的融合和集成,及实现全厂最优化才真正反映出智能制造的水平。”
李仲杰表示,“中国制造业当前最大的问题是发展水平参差不齐,我们所接触的相当数量的国内客户技术水平很超前,与国外一流厂商相比也毫不逊色。”未来,智能制造引领产业革新的同时,也将推动中国成为世界制造业的领导者。