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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?金年会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,针对此类问题金年会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,金年会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,未来金年会将基于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。

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