机床历史、发展历程。
让我们来看看上个世纪的数控机床是如何生产零件的,又是如何飞速发展的。 1958年3月11日,制造业独立生产的新时代开始了。 制造史上首次诞生多台电控大型生产机器。 作为集成生产线运行时,机器几乎无人值守。 他们在机器之间有序地钻孔、铣削和传递不相关的零件。 最终产品从毛坯开始加工,经过 3 个完整且不同的机加工操作循环,完全独立于人为干预。 记录的指令指导机器的精确运动,电子系统保持完整无差错的控制。 所有这些都在三个独立的制造周期中运行工业自动化,这一革命性电子控制系统背后的故事始于 1995 年,由休斯产品工程师组成,他们在电子商业应用方面训练有素且经验丰富。 开始研究生产线使用数控机床的可能性。 该生产线将提供完整的多功能性,而不是用于所谓的低鳟鱼型机器的单一产品。
对用于小型机械车间和大规模生产运行的新系统的理想特性进行了研究,对操作进行了仔细的图表和调查,对标准机床的性能进行了详细研究,并采取措施使这些工具充分满足自动化的要求,以及高度通用的电子自动化,机床行业生产线的突破已成为现实。 充分了解操作系统的内在简单性后,让我们从蓝图开始。
包括速度、进料和冷却剂控制在内的所有操作因素都写在时间表上,允许控制和调整所有变量以进行操作。 然后将其带到磁带准备单元。 它由一个简化的键盘和两个侧面安装的打孔和验证单元组成。 调度程序的设计在键盘布局中重复出现,因此需要最少的培训。 如果信息输入顺序正确,键盘部分将亮起。 当发生操作员错误时工业自动化,指示灯熄灭。 信息以电子方式从十进制形式转换为塑料袋,但当他为磁带读取装置准备好时,完整的制造数据已转换为单个磁带。 该装置以电子方式将磁带上的信息读取到计算机,从而消除了读取过程中出现任何错误的可能性。
如果发生错误,一个特殊的模拟检查会以电子方式警告系统读数不正确,并且机器会停止,直到错误被纠正。 作为进一步的保护措施,磁带以预定的时间间隔以时间模式读取,以使用内置的监控错误系统确保奇偶校验。 该系统在读取磁带时运行,磁带读取单元检查并重新检查数据。 电子控制单元正在吸收数据,这些高度敏感但紧凑的电子大脑还可以存储额外的信息。 处理运行结合了微电路和现代结构方面的最新创新。 这些电子控制单元使用二极管、晶体管代替真空管,从而以最小的功率要求提供最大的可靠性,在整个制造过程中保持细致的监控和控制计算机指令。 电子指令逐一快速、稳定地生产零件,具有极高的精度和可靠性。
另一个功能独特的定位和测量单元。 通过在最近的测试期间检测机床部件的所有运动,进一步提高了系统的可靠性。 测量了 80 亿技术,这个非凡的单位没有任何问题。 但生产系统最显着的特征源于其灵活性和多功能性所获得的有机优势。 其中最重要的是它能够控制任何数量或种类的生产,以及对小批量生产的完全适应性。 同样不容忽视的是能够存储一个或 10,000 个零件设置和记录的加工运行指令,然后一次又一次地使用它们。 原始加工的完美精度每次都被复制,非常适合短期订单的快速变化。 这些多功能的电子自动化控制装置将在未来监视和控制从零件设置到最终检验的几乎所有生产阶段,为今天的工业自动化生产奠定坚实的基础。
《数字经济》杂志社:数字经济已成为不可逆转的趋势,当前的疫情为数字经济按下了加速键。 多年来一直走在行业前沿。 您认为当今企业面临哪些挑战?
庞兴建:对于行业来说,这次疫情对每一个大中小型企业都是一次大考,让我们从过去追求高速发展的快车道上慢下来,重新思考企业的核心竞争力是什么对于未来的发展,我们认为企业需要面对三大挑战:
首先是韧性。 这场疫情让我们看到了市场、供应链、资金链、人员安全等方面发生剧变的可能性。 面对如此剧烈的动荡,企业首先要做的就是生存。 公司如何以数字化和远程方式运营工厂? 如何快速调整生产线以应对市场需求的变化? 如何快速统筹全球供应链布局? 特殊时期如何不放松信息安全保护? 这些都对企业的韧性提出了挑战。
二是效率。 在确保韧性的基础上,效率仍然是核心主题。 在过去的几年里,层出不穷的新技术、新概念充斥着我们的视听,但其中很多技术、新概念却众说纷纭,雨声稀少。 我们期待云、大、物、智能、移动等新技术的出现。 而概念确实可以帮助工业企业提高效率。
然后是可持续性。 此次疫情提醒我们,人与自然息息相关,加速了全球化和城市化的可持续发展。
《地球系统科学数据》杂志的一份报告显示,2020 年全球温室气体排放量将比 2019 年下降 7%,创历史最大降幅。 主要原因是工业生产和能源消耗的减少,以及交通运输的重大变化。 未来,无论是企业还是个人,都将更加关注可持续发展。
张谈:总的来说工业自动化,中国产业门类齐全,产业链体系完善,产业发展非常迅速。 但仍面临海外制造业回流、制造业大而不强等问题。 随着数字化转型深入推进,产业结构进一步优化,企业高质量发展取得良好成效。 同时也要看到,在数字化转型背景下,数据孤岛、缺乏核心工业软件和流程等问题困扰着数字化转型的进一步推进。 2020年初,突如其来的新冠疫情一度影响到企业的正常生产经营,暴露出企业协同和产业链短板。
通过新一代信息通信技术与制造技术的深度融合,建设数字化、智能化工厂,做强产业链与补充链,特色产业集群协同发展,是实现这些目标的重要方向。挑战。 目前,在工信部和地方政府的规划下,工业互联网平台、解决方案提供商、制造企业进行了卓有成效的探索,形成了一大批领先的跨行业、跨领域平台,构建良好的产业生态。
2021年将是工业互联网“换挡提速”快速发展的一年。 工业互联网与制造业的融合发展,也需要持续推动数据融合、聚合生态,充分发挥数据的价值。 建设数字化、智能化工厂,需要实现人、机、物的全面连接,让数据全流程、全生命周期流动。 然而,我国存在着设备种类和型号复杂,工业现场接口、协议、驱动程序复杂,生产涉及的信息系统和异构系统多等问题。
更大的问题是生产设备的产能往往得不到利用,生产资源和能源消耗还比较粗放。 如何通过数据优化生产经营? 这就需要建设数据库,解决全面的数据集成,围绕平台聚集生态力量,开发丰富的工业软件和APP,实现智能制造和特色产业集群的高质量发展。 我们的supOS工业操作系统就是这样一个帮助企业数字化转型的数据库。
《数字经济》杂志社:面对诸多挑战,不少企业纷纷向数字化转型。 但是,不同的企业有不同的数字化路径和不同的收益。 对此,您有何看法和建议?
庞行健:面对这些挑战,数字化是唯一的出路。 各行各业的数字化发展迅速。 在工业领域,与数字化相关的项目已经加速或提上日程,因为越来越多的人看到了数字化的重要性。
无论是离散行业、混合行业还是流程行业,都应该实现数据的四维融合。
集成的第一个维度是集成能源和自动化。 因为要想节约能源,就必须改变生产流程,充分利用厂房所有可用面积,充分利用所有采购的生产设备,将能源使用系统与生产工艺系统整合起来. 通过协作,可以节省资源和能源。
集成的第二个维度是从终端到云端的垂直集成。 从工业现场到控制操作中心,无论是机器的运维人员,还是公司的管理决策者,都可以看到实时的关键数据,让各级人员各司其职职责并使用数据做出决策。
第三个维度的融合是数据全生命周期的融合。 对于工业项目,三分之二的成本是在工厂建设完成后发生的。 如果在设计和施工阶段可以利用数字孪生进行设计和仿真,那么在施工过程中就可以将物理工厂和虚拟工厂联动起来,同时产生生产数据、管理数据、能耗数据等。后续运维阶段可以通过虚拟工厂进行实时反馈、修正和优化。
第四维度的融合,是指企业从分权经营向一体化经营转变。 大多数企业,无论是运营公司还是公司,都是分业管理、分散管理,但集团总部需要进行跨厂、跨厂地一体化管理。 企业化管理,所以所有的工厂数据都必须集中在一个平台上进行管理。
此外,工业流程的复杂性和流程的复杂性决定了工业客户的数字化转型不能简单复制,需要根据企业自身的生产经营现场量身定制转型升级“路线图”。 企业要按照“先药后药、先柔后刚、小步快跑、效率至上”的原则,逐步推进数字化。 施耐德电气“从咨询到实施”涵盖全供应链、全价值链端到端的绿色智能制造整体解决方案,通过顶层设计推进各子系统的规划部署,进而实现软件集成和硬件从数字化解决方案的有效实施。
张谈:首先,不同行业的特点决定了企业对数字化的需求不同。 从流程工业看,流程工业生产经营模式特点突出。 例如,原料变化频繁,生产过程涉及物理化学反应,机理复杂; 生产过程中的任何问题都可能影响整条生产线和最终产品质量,甚至引发安全隐患。 因此,流程工业的数字化转型将更加注重生产计划管理、过程控制、质量提升、降本增效、安全环保等是企业普遍关注的问题。
离散型行业具有多品种、小批量的特点,产品工艺经常变更,趋于定制化; 产品本身的利润空间越来越小,但服务在制造过程中的比重却越来越大,逐渐形成了制造与服务相结合的新型产业形态——服务型制造。 帮助企业打通数据烟囱,实现质量追溯,提高设备利用率,精准发布生产计划,高效协同,助力企业从生产型制造向服务型制造转型。
不同规模的企业,数字化转型实践的程度不同。 对于龙头企业和大型企业,将建设自己的工业互联网平台,满足企业数字化需求,并可进行集团化管控和上下游供应链联动。 此外,还可以将自身的经验和能力输出给外部客户、供应商以及上下游合作伙伴,带动产业链的整体数字化提升。
对于目前还没有足够能力自建平台的中小企业来说,“上云用平台”的可能性更大。 蓝卓从中小企业和特色产业集群的共同需求和特点出发,构建生态,搭建产业集群平台工业自动化,使企业的管理水平和灵活应对市场的能力得到提升。
企业在不同的发展阶段也会有匹配的路径。 信息化基础相对较差的企业,还在补信息化的教训,针对企业生产经营中的具体问题,通过软件实现各个生产环节的信息化、流程化。 信息化基础较好的企业开始思考如何优化原有的企业生产模式,探索如何将整个工厂建设在统一的数字化平台上。 比如我在实际工作中遇到的一个典型案例——京博石化。 在信息化进程中,京博石化先后建设了100多套信息化系统,基本实现了业务全覆盖,但逐渐暴露出传统烟囱建设模式带来的弊端。 根据企业实际需求,搭建统一标准的基础平台,方便企业自主开发、扩容和维护。 蓝卓supOS工业操作系统不仅集成了京博石化原有的所有系统,还提供了一个统一开放的平台,让京博石化可以根据自身需求自主拓展新的应用。 目前,整个京博石化已经构建了一条基于supOS实现全面数字化转型的完整路径。
《数字经济》杂志:数字化转型是基于数据的连接。 然而,在自动化层面仍然存在一些标准不一致的障碍。 你对此有何评论?
庞兴建:现阶段,工业运营领域正在发生颠覆性变革,受益于机器学习、增强/混合现实、实时分析、工业物联网(IIoT)、大数据等各种技术的进步和人工智能。 .
但在企业发展过程中,不利于多元化自动化系统的集成,升级维护成本高。 工业界一直受到缺乏适应性、模块化和互操作性的困扰。
2020年,施耐德电气针对工业自动化系统推出全新的以软件为中心的开放式自动化平台( ),引领行业发展。 它是一种基于标准的开放式自动化产品,开创了软件驱动自动化和可互操作工业自动化的新时代。
开放自动化平台的发布,既是一种创举,也是一种实践。 通过软件和硬件的解耦,推动工业自动化领域“即插即用”,有效解决厂商间应用软件的可移植性、可配置性和互操作性问题,促进工程设计和运行的效率跳跃。
开放自动化平台以三种主要方式重构自动化:
首先,自动化应用程序与硬件的分离将带来前所未有的灵活性。 将这种革命性的方法与跨平台运行的基于事件的网络相结合,意味着用户可以快速适应不断变化的业务需求,而不必担心停机的时间和财务成本。
其次,IT应用、工具和产业技术更容易融合。 这种本地 IT/OT 融合使用户能够将新技术无缝集成到控制系统架构中,而无需大量工程工作或引入高度耦合、非内聚的系统设计技术。
最后,开放式自动化平台本身支持以资产为中心的设计方法。 应用程序基于现成的资产模型创建,剔除低价值的重复性任务,轻松封装和重用可移植的自动化对象,从而大大提高工程效率。 这使工程师能够专注于高价值的工程应用和创新。
借助开放自动化平台,用户可以实现以下目标:
• 实现 100% 的工程效率
• 实现 100% 的运营效率
•迎接100%的未来挑战
目前,开放式自动化平台已经在多个行业展现出非凡的价值。 在面向中国市场发布的同时,开放自动化平台除了通用应用库外,还针对食品饮料和物流自动化这两个快速发展的行业提供了细分的行业库,提供总承包商、设备制造商、系统集成商和最终用户带来工程和运营效率的优化。 例如,在乳品行业,涵盖仓储、传送带、灌装等多个环节的资产被容纳在一个动态的资产模型中,可以实现各个项目的相互连续性、一致性和整体设计的便利性; 在物流行业,工程师可以利用输送线、中转、转向等工业功能块,快速实现系统工程设计、测试和调整,缩短系统投入运行所需的时间。
我们认为现在是在工业自动化领域大胆行动的时候,希望整个行业的工业用户、制造商、原始设备制造商、系统集成商和总承包商(EPC)一起拥抱开放自动化。
张檀:其实这是一个长期的历史问题,主要涉及自动化和智能化不同发展阶段的技术、利益、联盟等问题。 首先,我们必须正视这个问题,从技术入手,解决自动化层标准和协议多样性的问题。 比如蓝卓,就是在工业自动化和智能化领域诞生的。 我们拥有近30年的工业自动化技术积累,这是蓝卓的强项。 在工业互联网领域,目前很少有企业具备全面的自动化协议接入和数据互联技术能力。 蓝卓还开通了自动化协议驱动开发平台。 各种设备制造商、集成商和个人开发者可以基于我们的supOS平台开发各种工业自动化协议驱动软件。
《数字经济》杂志社:疫情之下,中小企业面临诸多困难。 您如何看待中小企业在整个数字经济中的作用?
庞兴建:数字化转型涉及软件开发、软硬件集成、系统集成、数据分析、智能控制等多个环节,也需要在具体的应用场景中落地。 力量可以做到。 在这个过程中,不仅大企业,中小企业也是至关重要的推动力量。
但一般情况下,由于缺乏技术、资金和生态支持,中小企业很难自发开发应用场景并实现大规模复制。 中小企业需要一个兼具软硬件能力、充分了解市场、具有开放生态的中间平台,帮助其提升技术实力,从而有效解决问题,最终形成数字化解决方案,促进整个行业的数字化转型。
在数字化转型方面,中国中小企业可以分为两类问题:供给和需求。
第一类是作为“用户”的中小企业。 他们对自己行业的熟悉程度往往是外人无法比拟的,但他们可能对数字经济没有做好准备,缺乏足够的资金和技术,无法真正解决问题。 问题被发现。
第二类是作为“供应商”的中小企业。 这些企业往往有创新技术,无论是OT还是IT领域,但缺乏对用户市场的覆盖,无法解决大规模复制的问题。 这些企业缺少一个平台和接触行业用户。
要解决这些问题,必须依托产业生态圈。 这正是施耐德电气、AWS、联想集团、清华大学全球产业研究院于2020年3月联合发起“绿色智造共赢计划”的初衷,其首要任务是整合生态圈的力量,为中小企业赋能,帮助他们开发有创意、有价值、有前景的数字化解决方案,推动相关行业数字化转型。
经过8个多月的入围筛选、线上线下培训、深度对接客户需求、PoC(proof of )方案开发,绿色智造共赢计划产生了一系列可复制的共创成果解决方案,如基于AI技术的智能分拣码垛系统、融合MR混合现实工程经验的产线检测与品控辅助系统、针对离散工业规划调度优化的先进调度解决方案等。让这些小中型企业成为数字化转型“最后一公里”不可或缺的成员。
张谈:中小企业是我国最大、最具创新力的企业群体。 它们在促进经济增长、促进创新、增加税收、创造就业和改善民生方面发挥着不可替代的作用。 但我国中小企业目前面临订单难、融资难、信息化基础差等问题。 因此,中小企业能否实现数字化,是我国制造业全面高质量发展的重点。
数字经济对中小企业的影响是双重的,挑战与机遇并重。 尤其是疫情之下,中小企业的综合竞争力和抗风险能力都比较薄弱。 商业带来了许多新的机会。 随着数字经济产业的不断推进,许多新技术也正在被应用到交通、医疗、物流等行业的发展过程中。 许多以新技术为基础的中小企业抓住机遇,在引领技术变革和生产力提升的试验和创新中发挥关键作用,并成为我们正在经历的数字经济转型中不可或缺的一部分。 中小企业可以充分发挥其在管理体制上的灵活性、创新性和高效性,以及在数字经济中采取的有针对性的市场战略,激活中国制造体系的创新活力。 这些企业可以推动市场格局发生根本性变化。
此外,工业互联网为中小企业提供了一条低成本实现数字化转型的路径,获得与大企业同等的参与市场竞争的机会。
《数字经济》杂志社:贵司在赋能企业数字化转型方面已经做了很多实践。 有哪些成功的经验可以分享?
庞兴建:前面我们讲了四个维度的融合,实现企业的数字化。 我们可以举一些实际案例,看看四维融合能给企业带来的好处。
第一,能源与自动化的融合。 中国领先的乳制品公司伊利集团考虑优化工厂所有生产线的能效。 通过能源管理软件,单厂能源效率提升20%,能源成本降低5%。 只有一家工厂每年可以减少同样数量的二氧化碳排放量。 种植在2.5公顷的阔叶林中。
二是从终端到云端的垂直维度融合。 8年时间,成都瑞熙自动化科技有限公司从单纯的设备供应商转型为设备生产和生产服务供应商,逐步成长为拉链染色领域的领跑者。 日协主要采用施耐德电机解决方案,借助AVEVA系统平台,结合机器顾问,实现数字化转型。 通过完整的解决方案,日西建立了强大的拉链染色配方数据库,使整个生产过程更加透明化、信息化。 改造后,日协的染色一次合格率提高了30%,材料损耗降低了12%,能耗降低了20%,整体生产效率也提高了10到20个百分点。 信息沟通的透明度和及时性降低了原材料的库存,同时降低了生产成本,订单的高效交付也带来了设备利用率的提升。
然后是全生命周期数据的融合。 湖北三宁化工有限公司在超大型60万吨乙二醇项目中,依托施耐德电气的端到端数字化交付解决方案,包括AVEVA工业软件、安全仪表系统、中低压逆变器和中低压低压配电系统,开启了生产管理和项目运维全生命周期的数字化转型之路。 借助AVEVA资产信息管理软件,可以将项目建设阶段产生的工程信息、生产过程中产生的实时数据信息和管理信息整合到数字孪生中使用,从而优化生产运营管理。 基于PI的实时数据库打通了从设计阶段到施工阶段到运维阶段的实时数据,无缝对接生产控制系统和信息管理系统,大大提高了数据的实时性,从而提高管理者的决策效率。 因此,该项目实现了 25%-30% 的工作整合,同时将能源效率提高了 5%。
最后,从分权经营到一体化企业经营。 对于地处中东海湾地区的ADNOC来说,所有的钻井平台、炼油厂、游轮,乃至整个产业链的活动,都可以在一个数据化的运营管理平台上进行整合和管理。 这个全景指挥中心集成了153个应用软件,20万点工艺和生产参数。 利用完全集成的企业级综合管控中心,实现了16家运营公司端到端全价值链的可视化,大大加快和提升了公司的决策管理水平。 通过优化供应链,每年可节省约 8000 万美元的成本。
如今,施耐德电气已经在离散、混合和流程工业的各个领域帮助不同规模和细分行业的企业从数字化转型中获益。 但是,独木难成林,在数字化转型浪潮中,任何企业都无法独善其身,这需要一个开放的生态体系。 2019年,施耐德电气联合26家合作伙伴发布了绿色智能制造生态系统。 该体系的合作伙伴规模还在不断扩大。 我们相信,只有与生态圈内的合作伙伴共同努力,才能帮助更多的行业用户借用数字化带来的价值,提升企业的韧性和效率,实现可持续发展。 施耐德电气将一如既往,以开放的心态、专业的团队、创新的产品,与中国工业共创绿色智能制造共赢。
张檀:制造业从信息化到智能化,从工业3.0到工业4.0的过程中,需要一个统一的数字化基础,即工业操作系统。 蓝卓supOS是国内首个工业操作系统,一个连接过去与未来的通用平台,向下连接海量工业设备、仪器、产品,向上支持开发丰富多彩的工业智能APP,助力数字化转型的制造业。 蓝卓的使命是打造中国自主可控的工业版“安卓”操作系统,与合作伙伴一起为中国工业转型升级赋能。
工业操作系统应该是一个去技能化的平台。 不是针对特定专业技能的人,而是让生态合作伙伴和客户加入进来,共同构建创新体系。 supOS工业操作系统使生态合作伙伴能够快速接入平台,基于平台开发迭代APP,赋能客户基于统一平台快速创新,让客户更专注于自身业务运营。
打造一个极致体验的平台,不仅要好用好用,还要让客户觉得好用,对这个平台产生依赖感。 蓝卓supOS的稳定性、易用性和赋能第一,平台厚度不断增加。 除了提供工业大数据集成、工业知识模型库、算法库、流程库等通用能力外,平台持续投入关键技术研发,将应用与5G、AI等新技术融合,为用户提供极致体验。
不同规模的企业有不同的数字化路径策略。 蓝卓为大型企业打造产品化的supOS私有化平台。 平台就像一颗种子,随着企业数字化进程一起成长。 蓝卓为产业集群特别是中小企业提供一个基于云的产业链工业互联网平台,利用SaaS降低中小企业前期投入,快速实现数字化。
我们认为,工业互联网一定要姓“工”。 制造业数字化转型和高质量发展需要充分发挥工业“Know-how”作用。 蓝卓具有先天优势。 蓝卓脱胎于国内自动化系统龙头,深厚的行业底蕴和“工业基因”,让我们比别人更懂行业,更懂客户的真实需求。
In terms of , has added , , , and to the of the supOS the " OS+APPs" model, and built a "from the , to , , and " . Only when the is moved like an line, and the is "alive", can it with a of value, the can from it, and the can be and .
At , and its are at four : , , park, and . -level are being built for and large , and park-level are being built for parks and small and micro parks. 's and small and -sized are -level . At the same time, is also with local to -level and build -level .