正當中國制造業處于轉型陣痛期之時,德國提出了工業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”,堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展,加快從制造大國轉向制造強國。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”實質上就是中國版的工業4.0,而工業4.0的制高點在于工業互聯網。也正因如此,今年的兩會還特別提出了“互聯網+”的新戰略。
德國對工業4.0的定義是,通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統相結合的手段,讓制造業向智能化轉型。簡單來說,工業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業鏈。
在工業4.0時代的三大主題中,智能工廠、智能生產、智能物流會衍生出自動化、無線射頻技術、工業以太網等數以千億計的制造產業鏈。僅從這些粗略的定義就可以看出,工業軟件是工業4.0不可缺少的一個部分。
在制造業邁向工業4.0的進程中,以工業軟件為主角的信息技術是產業變革的核心推動力,它可以實時感知、采集、監控生產過程中產生的大量數據,促進生產過程的無縫銜接和企業間的協同制造,實現生產系統的智能分析和決策優化,從而使生產方式向著智能制造、網絡制造、柔性制造方向變革。
因此,大力發展工業軟件,同時實現軟件國產化已經成為我國制造業升級轉型的核心訴求。“中國制造2025”也明確指出,數字化、網絡化、智能化是新科技革命和產業變革的核心技術,也是中國制造業走向世界強國的主線。從這里我們就可以看出,工業軟件已經成為工業4.0的決勝點。
工業4.0的基礎是數字化、網絡化和集成化,要實現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、制造執行系統、過程控制系統、數據采集與監視控制系統、產品生命周期管理軟件、設備和數據識別系統、人機界面操作設備、各種傳感器產品、工業信息安全產品,以及覆蓋各種工業通訊標準的網絡、通訊類產品體系。
只有擁有了高水平的工業軟件,才能實現工業制造業的強心健魄。
PLM
在工業4.0時代,以產品為中心的企業管理軟件PLM會被越來越多的企業應用。PLM軟件能從產品的創意、設計和制造一直到服務和報廢貫穿于產品制造全過程,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),產品數據管理(PDM)及數據化制造,可以為企業節省30% 左右的許可證費用。
據統計,2013年中國主流PLM市場逆勢增長了12.8%,目前,PLM的應用行業已經從機械、電子、航空航天和汽車等離散制造行業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,以及建筑業延伸,業內預計2014至2018年中國PLM市場的復合年增長率將達14.9%。
MES
MES,即制造執行管理系統,能通過信息的傳遞,對從訂單下達開始到產品完成的整個產品生產過程進行優化管理,對工廠發生的實時事件及時作出相應的反應,并用當前準確的數據進行相應的處理。MES通過控制包括物料、設備、人員、流程指令和設施在內的所有工廠資源來提高制造競爭力,確保整個生產行為的最優。
MES在發達國家已實現產業化,相較國外,我國MES行業發展歷程較短,市場也不如其成熟。但在對MES行業未來格局的預測上,可以借鑒國外行業已經走過的道路。
MES系統外部模型展示
以太網
現代化工廠中,工業以太網的使用已十分廣泛。工業以太網作為一種高效的局域網絡,從誕生之初,就擔負著傳感器數據傳輸、生產設備控制等功能,是現代工業自動化生產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4.0的三大主題之一。
工業以太網的實現功能包括生產設備聯網實現自律協調作業的M2M,通過網絡獲取大數據的應用,開發、銷售、ERP、PLM、SCM等業務管理系統與實際生產過程之間的協同等。形成高速傳輸、大數據,保證實時性、安全性和節能就變得十分關鍵。這正是工業以太網構建的要旨。
工業4.0當中應用到的工業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。工業軟件技術支撐了絕大部分的生產制造過程,隨著全球制造業變革的推進,以信息網絡、智能制造為代表的新一輪技術創新浪潮即將襲來。