關(guān)鍵字:智能工廠 華為工業(yè)4.0 電子實(shí)驗(yàn)室套件
作為參展商之一,華為從2011年開始連續(xù)第五次參加CeBIT。據(jù)內(nèi)部人士向筆者透露,為了推動(dòng)華為和德國(guó)工業(yè)界在工業(yè)4.0方面的合作,華為將在慕尼黑建立“德國(guó)工程能力中心”,充分利用德國(guó)在人才、技術(shù)和研發(fā)等方面的優(yōu)勢(shì)資源,提升華為在整機(jī)及硅光制造、自動(dòng)化與智能機(jī)器人、測(cè)試、實(shí)時(shí)供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域的能力。
在華為看來,工業(yè)4.0的核心是云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng),本質(zhì)是企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)與IT系統(tǒng)深度融合,華為將聚焦智能工廠和智能工程機(jī)械等行業(yè)。與工業(yè)4.0相關(guān)的業(yè)績(jī)方面,華為企業(yè)業(yè)務(wù)收入較上一年增長(zhǎng)約27%,其中,中國(guó)區(qū)新增銷售收入超過130億元人民幣,同比增長(zhǎng)達(dá)40%。
華為眼中的工業(yè)4.0
近年來,以信息通信技術(shù)(ICT)與制造業(yè)深度融合為核心的新工業(yè)革|命正在加速孕育,美國(guó)稱之為“再工業(yè)化”,日本稱之為“工業(yè)智能化”,德國(guó)則稱之為“工業(yè)4.0”。
工業(yè)4.0的出現(xiàn)引發(fā)了巨大的變化,其將ICT和生產(chǎn)制造深度融合,重新定義了制造業(yè);工業(yè)4.0通過物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù),改變生產(chǎn)和消費(fèi)的全過程;除此之外,工業(yè)4.0也在能源、車聯(lián)網(wǎng)、物流等領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的影響力,改變?nèi)藗兊纳罘绞剑踔寥祟悓?duì)于存在的認(rèn)知。
在華為看來,工業(yè)4.0的提出,主要是為了提升行業(yè)效率和競(jìng)爭(zhēng)力,正像蒸汽機(jī)、電力和信息化驅(qū)動(dòng)了前三次革|命一樣,工業(yè)4.0是ICT技術(shù)發(fā)展到新階段而產(chǎn)生的新的工業(yè)發(fā)展模式。
工業(yè)4.0的推進(jìn),會(huì)逐步將最先進(jìn)的IT、CT技術(shù)應(yīng)用到制造的核心領(lǐng)域,這需要ICT廠商和傳統(tǒng)制造廠商緊密結(jié)合,建立廣泛的合作,聯(lián)合創(chuàng)新,并率先在部分行業(yè)構(gòu)建樣板,樹立典范,形成示范效應(yīng)。示范效應(yīng)會(huì)吸引更多的企業(yè)加入,同時(shí)會(huì)出現(xiàn)新的商業(yè)模式,保守的企業(yè)有可能會(huì)被迅速淘汰。
另外,標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)工業(yè)4.0至關(guān)重要。這方面國(guó)家和國(guó)際組織需要發(fā)揮作用,推動(dòng)跨國(guó)、跨產(chǎn)業(yè)的合作,在Connectivity、設(shè)備IP化和移動(dòng)化、數(shù)據(jù)共享和安全機(jī)制等幾個(gè)方面深入討論。
大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)都會(huì)應(yīng)用到工業(yè)4.0當(dāng)中,但是工業(yè)4.0并非是為了技術(shù)而技術(shù),其最根本的驅(qū)動(dòng)力是解決當(dāng)前行業(yè)中面臨的各種問題,最終的目的是為了提高企業(yè)、行業(yè)的整體效率和競(jìng)爭(zhēng)力。
比如在鋼鐵廠的冷軋過程中,為了精確地測(cè)量鋼板的溫度,傳感器必須部署在溫度極高的環(huán)境中,大大超過傳統(tǒng)有線通信的能力,必須采用高效的無線傳輸技術(shù);而在石油煉化工廠中,存在大量密集的金屬管線,對(duì)無線信號(hào)有比較強(qiáng)的屏蔽效應(yīng),這時(shí)候就需要考慮繞射和穿透力強(qiáng)的技術(shù),如eLTE。這些行業(yè)上的特殊要求,一方面需要設(shè)備廠商深入了解工業(yè)環(huán)境需求,選擇合適的技術(shù)和產(chǎn)品來應(yīng)對(duì),另一方面也需要結(jié)合多個(gè)廠商的優(yōu)勢(shì),組合成適合行業(yè)特點(diǎn)、面向特定需求的解決方案。
除了要面向行業(yè)之外,基于工業(yè)4.0的解決方案還需要考慮在廣泛實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的彈性,一方面要能夠適應(yīng)不同規(guī)模的企業(yè),另外也應(yīng)考慮如何實(shí)現(xiàn)快速的優(yōu)化和迭代。這需要解決方案構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的開放架構(gòu),并在此架構(gòu)下構(gòu)建可裁剪的組件。在未來的工廠中,解決方案就像搭積木一樣,根據(jù)實(shí)際需求,快速地通過組件來構(gòu)建和優(yōu)化。
最后,工業(yè)4.0將逐步驅(qū)動(dòng)行業(yè)核心領(lǐng)域開放,通過嵌入式技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云數(shù)據(jù)中心和安全數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備之間、多個(gè)工廠之間的協(xié)作,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群,以集群化的優(yōu)勢(shì)去提升競(jìng)爭(zhēng)力。
聚焦智能工廠和智能工程機(jī)械
面向工業(yè)4.0的解決方案中,智能工廠是一個(gè)重要的方向,其通過采用網(wǎng)絡(luò)化的分布式生產(chǎn)設(shè)施,組合成智能化生產(chǎn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)過程。在智能工廠中,主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。
為了實(shí)現(xiàn)智能工廠和智能生產(chǎn),需要考慮對(duì)現(xiàn)有工廠的設(shè)備進(jìn)行智能化改造,采用有線、無線一體化的網(wǎng)絡(luò)打破生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和辦公網(wǎng)絡(luò)之間的屏障。在此過程中,需要重點(diǎn)考慮設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)開放帶來的安全風(fēng)險(xiǎn),提供端到端的安全保障。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)智能制造,設(shè)備和生產(chǎn)過程產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)也要有效地加以利用,以構(gòu)建先進(jìn)的制造云平臺(tái),提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析和處理,優(yōu)化生產(chǎn)流程,保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全。
華為的智能工廠解決方案采用多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將短距無線通信和廣覆蓋無線通信之間有效配合,也將無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)融合起來實(shí)現(xiàn)無縫的接入,最終統(tǒng)一智能工廠的網(wǎng)絡(luò),有效地保障設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與制造云數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)交換,為智能工廠提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。同時(shí),華為能提供面向服務(wù)的、可彈性擴(kuò)展的一體化制造云解決方案,為制造業(yè)的大數(shù)據(jù)分析、存儲(chǔ)及計(jì)算提供強(qiáng)有力的ICT基礎(chǔ)設(shè)施保障。
另外,在制造領(lǐng)域,工程機(jī)械也是很大的一塊市場(chǎng)。
目前工程機(jī)械正面臨著向服務(wù)轉(zhuǎn)型的巨大機(jī)遇。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前歐美發(fā)達(dá)市場(chǎng)上,工廠機(jī)械的服務(wù)銷售占比高達(dá)70%,而以中國(guó)為首的亞太區(qū)域,工程機(jī)械的服務(wù)銷售占比只有30%,估計(jì)到2016年,中國(guó)工程機(jī)械服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1600億美元。在工程機(jī)械向服務(wù)轉(zhuǎn)型的過程中,預(yù)測(cè)性維護(hù)是當(dāng)前的熱點(diǎn),其將工程機(jī)械的當(dāng)前位置、運(yùn)行數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)上報(bào)給廠商維護(hù)中心,通過對(duì)故障進(jìn)行建模和數(shù)據(jù)分析,為工程機(jī)械的高效率使用提供保障。
目前在中國(guó),大部分工程機(jī)械已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基于GPS的定位功能,廠商可以基于此功能對(duì)工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的定位和數(shù)據(jù)采集。但是要做到預(yù)測(cè)性維護(hù),還需要提供更加實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸,在這方面,華為可以將工程機(jī)械設(shè)備上的傳感網(wǎng)絡(luò)、工程車輛的車載傳感網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營(yíng)商的無線網(wǎng)絡(luò)、工程機(jī)械集散地的場(chǎng)區(qū)網(wǎng)絡(luò)無縫連接在一起,并通過統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)連接管理平臺(tái)對(duì)終端、傳感器進(jìn)行有效管理,確保數(shù)據(jù)連接的可靠性。
當(dāng)前熱點(diǎn):交通控制網(wǎng)絡(luò)和車載系統(tǒng)
工業(yè)4.0除了將在制造和能源領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的影響之外,在車聯(lián)網(wǎng)、可穿戴等諸多和人們生活密切相關(guān)的領(lǐng)域,也將帶來深遠(yuǎn)的影響。以車聯(lián)網(wǎng)為例,雖然現(xiàn)在很多車輛上已經(jīng)安裝了GPS,而且也能夠通過GPRS或者3G網(wǎng)絡(luò)上傳車輛的位置信息,但是未來,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,車與車、車與路、車與人、車與傳感設(shè)備等的交互將會(huì)更加頻繁。
通過車與車、車與人、車與路互聯(lián)互通,可實(shí)現(xiàn)信息共享,收集車輛、道路和環(huán)境的信息,并在信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對(duì)多源采集的信息進(jìn)行加工、計(jì)算、共享和安全發(fā)布,根據(jù)不同的功能需求對(duì)車輛進(jìn)行有效的引導(dǎo)與監(jiān)管,并提供專業(yè)的多媒體與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)。
在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,2014年10月,華為和東風(fēng)汽車簽署了合作協(xié)議,在車載電子產(chǎn)品、車聯(lián)網(wǎng)、智能汽車等相關(guān)產(chǎn)品,以及代表未來方向的車載通信設(shè)備產(chǎn)品和解決方案等領(lǐng)域展開合作。
具體來看分為3個(gè)階段:
第一階段:華為為東風(fēng)開發(fā)系列車機(jī)及服務(wù),提供智能互聯(lián)能力,并成功應(yīng)用在東風(fēng)風(fēng)神AX7車型。該車機(jī)采用高分辨率的9英寸觸摸屏,具有強(qiáng)大的人機(jī)交互界面,可通過有線和無線兩種形式連接智能終端,實(shí)現(xiàn)車機(jī)和手機(jī)的雙屏互動(dòng)。
第二階段:雙方聚焦車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域規(guī)劃未來的合作產(chǎn)品,包括車人、車車、車云之間互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)車輛互聯(lián)的智能化,實(shí)現(xiàn)車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)融合。
第三階段:共同研發(fā)智能汽車,通過輔人階段、擬人階段和共生階段,最終實(shí)現(xiàn)具有情感化自動(dòng)駕駛的智慧汽車。