赋能传统工厂智慧化转型升级, 慕尼黑上海电子

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近日,十三届全国人大二次会议的召开,传统产业的转型升级成为总理政府工作报告的重要内容之一。打造工业互联网平台,拓展“智能+”,为制造业转型升级赋能,将打破传统工业生产以企业单兵作战为主的模式,通过提供涵盖研发、生产、管理、营销、物流、服务等全部流程及生产要素的云端制造服务,实现资源集聚与开放共享。机器之间、车间之间、工厂之间的信息壁垒被打破,生产形态进一步向网络化协同转变,并引发制造业研发创新体系、生产组织方式和经营管理模式向智慧工厂制造理念的持续变革。

现阶段我国仍处于工业1.0与2.0并存的时代,而智慧工厂是工业4.0的实践形式,因此我国智慧工厂建设还在起步阶段。不过在国家政策的力推下,我国智慧工厂建设市场规模在接下来的几年内将稳步扩张,释出巨大潜力,成为行业最具竞争力的国家之一。

2011-2018年全球智慧工厂市场规模(单位:亿美元,%)

资料来源:前瞻产业研究院整理

在此过程中,有越来越多的制造企业开始意识到——无论是“工业4.0”还是“工业互联网”,最终都要落实到产品的交期、质量,工厂的成本、效率这些实实在在的问题上面。尤其对大多数中小企业来说,机器换人、无人工厂、全自动化流水线的场景未免显得有些太过遥远,但降本增效的需求却最为迫切,为他们找到一条切实可行的转型升级路径,才是智能制造真正的价值所在。所以,许多智能制造解决方案提供商开始沉心静气,帮助企业梳理并打通原有的信息化系统,实现数据的互联互通,并探索潜藏在数据背后的价值,在即将开幕的2019年慕尼黑上海电子生产设备展上,这种趋势随处可见。

标准化M2M通讯,实现人、机、系统的智能化、交互式无缝连接

目前现有的传统工厂内,大量驱动器、传感器、可编程逻辑控制器 (PLC)、面板仪表和其他自动化设备可能已使用几年甚至是几十年,要实现智慧工厂,其中的第一个难点便在于如何使这些设备通过统一的专属通信协议进行设备通讯。尽管现有的串行协议比较高效,但在过去往往是为特定应用而制定的,许多应用并不包括通过TCP/IP网络进行24/7全天候监测的功能。为了将这些设备纳入智慧工厂框架,供应商们必须首先确保设备能够与工厂内的其他设备通信。而在工业4.0战略升级的大背景下,设备间的互联互通仅是基础,还需要以数据核心,从用户角度来定义设备加工数据的内容完整性、有效性与可扩展性,则是下一阶段工厂通讯连接的工作重点。

2017年底的德国慕尼黑电子生产设备展上,来自电子生产制造行业的17家领先的设备供应商同意非专利“SMT 组装中独立于供应商的机器到机器通讯的 Hermes 标准”。此计划由ASM Assembly Systems(2019年慕尼黑上海电子生产设备展,展位号:E2.2548)和 ASYS 提出,以开发一个新的通讯界面旨在替代原有的备受欢迎的SMEMA 标准。新的Hermes标准使用 TCP/IP协议,允许 SMT 生产线所有的站点(印刷机、传送机、贴片机、AOI 系统、回流炉等)相互沟通。此外,它还采用可扩展的 XML 数据结构来传输更多生产线信息,例如电路板 ID、传送机速度和电路载体尺寸等,将可被所有 SMT 设备供应商无成本地利用,在节约时间和成本的同时,提供了更多的生产透明性。因此,业界普遍认为Hermes标准是适合 SMEMA 的下一代解决方案,可能成为SMT 智慧工厂一个主要的构件,为传统工厂进入智慧工厂世界提供了有效的迁移路径。

如果Hermes标准实现了机器之间的通讯连接,那慕尼黑展览(上海)有限公司战略合作伙伴IPC的CFX(互联工厂数据交换)标准则主要针对电子产品制造或其他领域机器之间的信标准化息传递格式。Hermes不会从制造生产线上提取信息用于任何分析,因此其信息会非常简洁。而从基础层面上来讲,CFX则为智能工厂奠定一种信息传递理念——每一台独立的机器或是制造生产线的组成部分可以被分解成最小步骤,这些步骤之间可能有内部机器代码,它的目标就是使机器代码或软件能够用同一种语言进行沟通。

即将召开的慕尼黑上海电子生产设备展上,主办方将再次与IPC合作,在现场呈现可视化流程,为上下游企业提供更具优势的解决方案,以及更加完整的终端到终端的体系结构。这不仅能够为制造商、设备、硬件及软件供应商带来工业4.0中所提及的诸多优势,还可以集中展示CFX标准如何高效实现工业大数据实时采集、连接、传输、分析与建模、泛化及应用的完整过程。

构建智慧工厂“控制类”系统大脑

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