正當中國制造業(yè)處于轉(zhuǎn)型陣痛期之時,德國提出了工業(yè)4.0概念,風靡全球,同時也讓中國制造隱約看到一絲曙光。于是,在今年兩會上,李克強總理提出要實施“中國制造2025”,堅持創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型、強化基礎、綠色發(fā)展,加快從制造大國轉(zhuǎn)向制造強國。在外界看來,中國似乎是要大干一場了。
我們知道,“中國制造2025”實質(zhì)上就是中國版的工業(yè)4.0,而工業(yè)4.0的制高點在于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。也正因如此,今年的兩會還特別提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”的新戰(zhàn)略。
德國對工業(yè)4.0的定義是,通過充分利用信息通訊技術和網(wǎng)絡空間虛擬系統(tǒng)相結合的手段,讓制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。簡單來說,工業(yè)4.0就是提高效率,但具體到實施層面就會牽扯到千頭萬緒的產(chǎn)業(yè)鏈。
在工業(yè)4.0時代的三大主題中,智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流會衍生出自動化、無線射頻技術、工業(yè)以太網(wǎng)等數(shù)以千億計的制造產(chǎn)業(yè)鏈。僅從這些粗略的定義就可以看出,工業(yè)軟件是工業(yè)4.0不可缺少的一個部分。
在制造業(yè)邁向工業(yè)4.0的進程中,以工業(yè)軟件為主角的信息技術是產(chǎn)業(yè)變革的核心推動力,它可以實時感知、采集、監(jiān)控生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù),促進生產(chǎn)過程的無縫銜接和企業(yè)間的協(xié)同制造,實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能分析和決策優(yōu)化,從而使生產(chǎn)方式向著智能制造、網(wǎng)絡制造、柔性制造方向變革。
因此,大力發(fā)展工業(yè)軟件,同時實現(xiàn)軟件國產(chǎn)化已經(jīng)成為我國制造業(yè)升級轉(zhuǎn)型的核心訴求?!爸袊圃?025”也明確指出,數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化是新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的核心技術,也是中國制造業(yè)走向世界強國的主線。從這里我們就可以看出,工業(yè)軟件已經(jīng)成為工業(yè)4.0的決勝點。
工業(yè)4.0的基礎是數(shù)字化、網(wǎng)絡化和集成化,要實現(xiàn)這些就必須形成一些關鍵的信息技術,包括自動化與控制系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)、產(chǎn)品生命周期管理軟件、設備和數(shù)據(jù)識別系統(tǒng)、人機界面操作設備、各種傳感器產(chǎn)品、工業(yè)信息安全產(chǎn)品,以及覆蓋各種工業(yè)通訊標準的網(wǎng)絡、通訊類產(chǎn)品體系。
只有擁有了高水平的工業(yè)軟件,才能實現(xiàn)工業(yè)制造業(yè)的強心健魄。
PLM
在工業(yè)4.0時代,以產(chǎn)品為中心的企業(yè)管理軟件PLM會被越來越多的企業(yè)應用。PLM軟件能從產(chǎn)品的創(chuàng)意、設計和制造一直到服務和報廢貫穿于產(chǎn)品制造全過程,涉及計算機輔助設計(CAD),計算機輔助制造(CAM),計算機輔助工程(CAE),產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)及數(shù)據(jù)化制造,可以為企業(yè)節(jié)省30% 左右的許可證費用。
據(jù)統(tǒng)計,2013年中國主流PLM市場逆勢增長了12.8%,目前,PLM的應用行業(yè)已經(jīng)從機械、電子、航空航天和汽車等離散制造行業(yè)逐漸向服裝服飾及制鞋、快速消費品、生命科學與制藥,甚至鋼鐵、化工等流程行業(yè),以及建筑業(yè)延伸,業(yè)內(nèi)預計2014至2018年中國PLM市場的復合年增長率將達14.9%。
MES
MES,即制造執(zhí)行管理系統(tǒng),能通過信息的傳遞,對從訂單下達開始到產(chǎn)品完成的整個產(chǎn)品生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理,對工廠發(fā)生的實時事件及時作出相應的反應,并用當前準確的數(shù)據(jù)進行相應的處理。MES通過控制包括物料、設備、人員、流程指令和設施在內(nèi)的所有工廠資源來提高制造競爭力,確保整個生產(chǎn)行為的最優(yōu)。
MES在發(fā)達國家已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,相較國外,我國MES行業(yè)發(fā)展歷程較短,市場也不如其成熟。但在對MES行業(yè)未來格局的預測上,可以借鑒國外行業(yè)已經(jīng)走過的道路。
MES系統(tǒng)外部模型展示
以太網(wǎng)
現(xiàn)代化工廠中,工業(yè)以太網(wǎng)的使用已十分廣泛。工業(yè)以太網(wǎng)作為一種高效的局域網(wǎng)絡,從誕生之初,就擔負著傳感器數(shù)據(jù)傳輸、生產(chǎn)設備控制等功能,是現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)體系中的重要組成部分和工廠信息化的基礎。它的構建也就成為智能工廠建設的核心,而智能工廠是工業(yè)4.0的三大主題之一。
工業(yè)以太網(wǎng)的實現(xiàn)功能包括生產(chǎn)設備聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自律協(xié)調(diào)作業(yè)的M2M,通過網(wǎng)絡獲取大數(shù)據(jù)的應用,開發(fā)、銷售、ERP、PLM、SCM等業(yè)務管理系統(tǒng)與實際生產(chǎn)過程之間的協(xié)同等。形成高速傳輸、大數(shù)據(jù),保證實時性、安全性和節(jié)能就變得十分關鍵。這正是工業(yè)以太網(wǎng)構建的要旨。
工業(yè)4.0當中應用到的工業(yè)軟件當然不是只有上述三種,小編只是列絕了頗為重要的三種應用軟件。工業(yè)軟件技術支撐了絕大部分的生產(chǎn)制造過程,隨著全球制造業(yè)變革的推進,以信息網(wǎng)絡、智能制造為代表的新一輪技術創(chuàng)新浪潮即將襲來。