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一臺(tái)機(jī)器人根據(jù)訂單,從一堆原材料中抓取加工棒,放入機(jī)床加工,隨后將第一道工序加工好的半成品放入另一臺(tái)設(shè)備,待加工完畢取出成品,置于一移動(dòng)托盤。隨后,智能照相機(jī)對(duì)成品拍攝,信息被寫入托盤內(nèi)的電子標(biāo)簽;托盤傳送至成品區(qū),另一臺(tái)機(jī)器人自動(dòng)識(shí)別托盤內(nèi)電子標(biāo)簽信息,將合格品放入成品貨架……0 j- C+ G7 t; [$ F/ S2 ]
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實(shí)驗(yàn)室的工業(yè)4.0
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“工業(yè)4.0”、“智能制造”、“機(jī)器人工廠”——今年以來(lái),這些熱詞流行網(wǎng)絡(luò),然而,究竟是什么概念,許多人并不知情。記者近日走進(jìn)同濟(jì)大學(xué)嘉定校區(qū)的國(guó)內(nèi)首個(gè)“工業(yè)4.0—智能工廠實(shí)驗(yàn)室”,在這里一覽無(wú)遺。
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“當(dāng)前世界工業(yè)發(fā)展進(jìn)入了以物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興技術(shù)為主要特征的新階段。”同濟(jì)大學(xué)中德工程學(xué)院教授陳明介紹,工業(yè)4.0由德國(guó)政府在2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上首次提出,寓意人類將迎來(lái)以生產(chǎn)高度數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)器自組織為標(biāo)志的第四次工業(yè)革命。這一工業(yè)發(fā)展新概念一經(jīng)提出,立即在全球引發(fā)了極大關(guān)注,掀起了新一輪研究與實(shí)踐熱潮。而工業(yè)4.0無(wú)疑成為打造中國(guó)制造未來(lái)升級(jí)版的方向。
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為了讓工業(yè)4.0從概念走向工程實(shí)踐,同濟(jì)大學(xué)中德工程學(xué)院與德國(guó)科研機(jī)構(gòu)合作,歷經(jīng)1年時(shí)間共同建成這一新型實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室將采用開(kāi)放模式,服務(wù)于同濟(jì)大學(xué)教師教學(xué)與科研、大學(xué)生科技創(chuàng)新及校企合作,著力培養(yǎng)卓越工程師人才。. {( H0 z: N: ]1 A c
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4.0實(shí)驗(yàn)室與普通實(shí)驗(yàn)室有何不同?記者在實(shí)驗(yàn)室看到,這里有機(jī)器人、數(shù)控車床、數(shù)控加工等中心加工設(shè)備、機(jī)器人滑行導(dǎo)軌、變頻傳送帶、智能照相機(jī)、多臺(tái)服務(wù)器、控制軟件和服務(wù)軟件等一系列硬件設(shè)備和支撐軟件?!耙粭l流水線上所生產(chǎn)的產(chǎn)品都可以各不相同?!标惷鹘淌诮榻B,各加工工件攜帶了電子標(biāo)簽,內(nèi)置了所有用戶定制化的加工任務(wù),它可自行與機(jī)器人、機(jī)床等加工設(shè)備進(jìn)行通訊,完成既定的加工任務(wù),并可智能檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量,“這種方式改變了原有大規(guī)模的批量生產(chǎn)、大規(guī)模有限定制,實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的個(gè)性化定制?!?br />
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4 m/ D: P* Q- M/ u" [# {0 R 記者了解到,在下一步工作中,實(shí)驗(yàn)室還將引入智能立體倉(cāng)庫(kù)、AGV自動(dòng)導(dǎo)向車等硬件,實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0實(shí)驗(yàn)室的橫向集成。屆時(shí)力爭(zhēng)納入當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域主要的生產(chǎn)元素與資源,建立起一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式,力爭(zhēng)成為我國(guó)生產(chǎn)制造業(yè)構(gòu)建數(shù)字化智能工廠的應(yīng)用示范工程。
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% W5 V0 ~- p7 W7 C" _ 實(shí)驗(yàn)室?guī)?lái)全新的智能制造理念
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“實(shí)驗(yàn)室看的只是表現(xiàn),是技術(shù),如果要全面理解工業(yè)4.0,就要從系統(tǒng)化的理念來(lái)認(rèn)識(shí)它。你會(huì)發(fā)現(xiàn),這將是繼蒸汽機(jī)、電機(jī)、計(jì)算機(jī)之后,人類的第四工業(yè)革命”,陳明教授向記者這樣表述。他認(rèn)為,工業(yè)4.0帶來(lái)的智能制造是連接、是集成、是數(shù)據(jù)、是創(chuàng)新,或是轉(zhuǎn)型。他說(shuō),“工業(yè)4.0”所需要的并不僅僅是設(shè)備的升級(jí)或單純的人工智能開(kāi)發(fā),而是要依靠信息化、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)整個(gè)制造行業(yè)進(jìn)行水平整合和垂直整合。0 G: b1 S, t9 c# c, }9 \$ X8 z5 Y
5 I& P! g8 h' l# X, h2 r; N1 b 此話何解?陳明舉了實(shí)例,眼下,同濟(jì)的這個(gè)“工業(yè)4.0—智能工廠實(shí)驗(yàn)室”已經(jīng)與西門子、中國(guó)船舶、四川長(zhǎng)虹等多家企業(yè)開(kāi)展系統(tǒng)合作。比如,與中國(guó)船舶的合作項(xiàng)目,就是要建造一個(gè)完全不同于以往的智能造船廠,今后依托工業(yè)4.0技術(shù)的智能造船廠,出廠的船舶不再是千篇一律,或者說(shuō),未必就是先定圖紙、再有船舶,而是根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)、智能機(jī)器人,隨時(shí)對(duì)船的安全性、舒適度、實(shí)用性進(jìn)行調(diào)整;與此同時(shí),客戶可以隨時(shí)參與船舶的設(shè)計(jì)、制造,隨時(shí)以模擬技術(shù)體驗(yàn)船的性能。又比如,與四川長(zhǎng)虹合作的智能家電項(xiàng)目,企業(yè)可以通過(guò)大數(shù)據(jù)分析,應(yīng)消費(fèi)者的需要,隨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)模塊,消費(fèi)者亦可參與企業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程。$ ~5 w. b6 f9 \* J
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陳明解讀說(shuō),從價(jià)值創(chuàng)造的角度來(lái)看,對(duì)于生產(chǎn)制造性企業(yè)而言,工業(yè)4.0更多體現(xiàn)為通過(guò)成本、質(zhì)量和效率的不斷改善奪取行業(yè)市場(chǎng)定價(jià)權(quán);對(duì)消費(fèi)者而言,工業(yè)4.0使得消費(fèi)環(huán)節(jié)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)盡早地融合,消費(fèi)者可以獲取更優(yōu)秀的工業(yè)產(chǎn)品,“一言概之,這種模式最大程度優(yōu)化了資源配置,使效率達(dá)到最大化”。陳明認(rèn)為,當(dāng)下工業(yè)4.0以智能制造為標(biāo)志,至少需要用30年到50年的時(shí)間尺度來(lái)觀察其演進(jìn)發(fā)展的趨勢(shì),目前這一輪變革才剛剛開(kāi)始。而上海作為改革開(kāi)放的前沿,包括智能機(jī)床、機(jī)器人等在內(nèi)的智能制造領(lǐng)域前景巨大,同濟(jì)大學(xué)的這個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室將為上海引領(lǐng)中國(guó)制造的變革提供技術(shù)支撐和人才平臺(tái)。+ S/ F9 U- t7 a: r. `
% `1 K# J) O) U- p( y" S 目前,同濟(jì)工業(yè)4.0實(shí)驗(yàn)室正謀求與上海大企業(yè)集團(tuán)合作,同時(shí),該校已經(jīng)在本科開(kāi)設(shè)《工業(yè)4.0概論》課程,同濟(jì)信息學(xué)院、機(jī)械學(xué)院等多個(gè)專業(yè)方向本科生開(kāi)始學(xué)習(xí)專門的工業(yè)4.0課程。0 U6 A2 D3 W8 y; I1 F, p0 {
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陳明表示,中國(guó)在傳統(tǒng)工業(yè)上與世界先進(jìn)制造業(yè)還存在差距,但在信息通信技術(shù)方面有更好的基礎(chǔ),工業(yè)4.0為中國(guó)提供了更好的彎道趕超機(jī)會(huì),尤其是人才與技術(shù)密集的上海,擁有更多的機(jī)會(huì)。
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的確,未來(lái)的中國(guó)制造、上海制造需要升級(jí),需要獨(dú)特的“工業(yè)語(yǔ)言”:這就是智能,就是4.0。不過(guò),對(duì)中國(guó)人來(lái)說(shuō),恐怕最難處就在于“跨行”、“破墻”。搞生產(chǎn)線的不再是在自己的小圈子里小打小鬧,而要跨入互聯(lián)網(wǎng),駕馭信息技術(shù);搞信息產(chǎn)業(yè)更要破除門戶之見(jiàn),攜手分享。這些,都是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。它能否成功,關(guān)乎技術(shù),更關(guān)乎觀念。: W7 E6 Q+ ^# W$ ~& z5 ^" t% h9 k
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工業(yè)4.0給了中國(guó)、給了上海一次機(jī)會(huì),關(guān)鍵看我們?nèi)绾伟盐铡?br />
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