制造装备如何迈向智造?互联互通是必经之道

2018/1/22 9:45:25

随着我国制造业重点领域的智能化转型进一步加快,智能制造装备市场发展迅猛,中国制造2025发展规划已经对“十三五”期间制造业促进政策作出布局——以智能制造为主导,通过其他政策进一步优化整体环境,为智能制造装备产业全面升级创造有利条件,而规划中提出的十大重点任务首要任务是“加快智能制造装备发展”,以上可以看出智能制造装备在智能制造产业发展中占据核心位置,据统计,到2020年我国智能装备制造业产业将达到30000亿元。
 


(数据来源于中国产业信息网)


目前我国智能制造装备主要包含高档数控机床、工业机器人、海洋工程装备、卫星制造装备、航空装备、智能仪器仪表等等,工业机器人和数控机床作为智能制造装备中最具代表性的装备,两者实现规模化快速增长。据数据统计,预计到2020年机器人市场规模可达23万套,数控机床资产规模将达2700亿元。


 
装备的互联互通是装备制造业转型升级的关键


智能装备是智能制造产业链的关键组成,但谈到智能装备有一些认知误区,很多人认为投入上千万购买大型的高端装备就是智能制造,设备购买回来仅供企业内部使用,设备与设备之前独立操作,设备不对外开放,生产数据无法实时上传云端共享,设备利用率低,造成高投入低产出。然而智能制造的关键是实现智能装备的互联互通,即打通现场设备层,将智能装备通过通信技术有机连接起来,实现生产过程自动化,通过各类感知技术收集生产过程中的各种数据,通过工业以太网、无线传输等通信手段上传至服务器实现设备接入云端管理,进行数据处理分析,提供最优化的生产方案,最终实现智能化生产。
 

上图为智能制造产业链

实现装备的互联互通三大要求


如何实现互联互通?宏电依据其在工业物联网多年的应用实践经验,指出智能装备实现互联互通前提要满足协议互通、装备互联、装备接入云端管理三大要求。


(1)协议互通
目前我国智能制造工业网络异构性大量存在,智能装备接口五花八门,不同厂商产品程序兼容和互联互通存在很大问题,工控网络协议众多,多类应用协议并存,针对此类问题宏电在其工业网关中加入被传感器和云平台大量应用Modus协议、MQTT协议等,网关在兼容主流协议的同时,预留扩展接口,支持接入客户第三方协议。
 
(2)装备互联
装备互联指的是装备具有感知、分析、推理、决策、控制、执行、自主学习及维护等自组织、自适应功能的智能生产系统以及促进网络化、协同化生产,而工业现场中通常装备安装地理位置复杂多变,室内受设计布局影响都面临着有线通信布线难的困境,设备维护困难,相比之下无线通信方案更能满足工业生产需求,将各种装备、传感器和4G工业网关相连,通过4G蜂窝通信将采集到的设备运行状态数据实时稳定、可靠、高速传输,运营商网络覆盖的地方都能实现设备的连接,方案部署成本低,未来随着5G的商用,流量资费越来越低,无线通信方案将在智能制造产业中占据重要地位。


(3)装备接入云端管理
随着智能制造产业带动装备制造业飞速发展,大型装备被纷纷应用到工业现场,工厂多品牌同时生产作业,然而装备与装备之间、工厂与工厂之间基本是独立运作,难以形成有效的统一集中管理,如设备制造厂商无法知悉其装备使用情况,设备故障给企业带来的安全风险及损失巨大,工厂总部无法知悉其遍布各地子工厂生产情况,缺乏有效的数据分析和数据决策支持,宏电认为解决方案是将装备接入云端管理,将设备数据和工业生产数据实时上传到云端管理分析,实现设备远程监控维护管理,实现生产的可视化、信息化、智能化与高效化的管理。

国内智能制造的发展虽起步较晚,制造装备智能化上远远不够,但随着国家智能制造的产业政策推动,各地智能制造示范项目实施,、企业已越来越注重智能制造的发展,未来宏电将基于20年物联网通信技术经验上,融合云计算、先进制造、人工智能等技术深入工业应用场景,推动装备智能化发展,使能智能制造行业应用实践。