工廠將裝上「大腦」

工業自動化到智能化工廠成了未來發展趨勢

工廠將裝上“大腦”

從自動化到智能化,要走很長的路,自動化可以讓工業製造流程達到效率面的要求,但要達到隨時應對市場要求,彈性調整產能、促進空間有效利用,以及有效降低生產成本等智能化的要求,就不能光靠自動化技術解決,需要工廠有一個聰明的“大腦”,可以進行判斷、調控。

近日,第十三屆工業自動化與標準化研討會在北京召開,相關專家在會上提出了智能化工廠的方向目標。

智能化已成趨勢

智能化工廠已經不僅僅是一個概念性的模式。當前世界各國十分重視發展“智能化生產技術”,包括企業資源規劃系統、應用鏈管理、實時數據庫、先進過程控制,以及分散控制系統和現場總線控制系統。

許多跨國公司應用上述系統並將它們集成在一起,實現了設計、生產管理和經營一體化,大大增強了企業的競爭力,增強了市場的優勢。

例如,世界前五百強企業中有70%以上的美國企業在使用SAP的ERP解決方案,取得了明顯的經濟效益。

為佔領智能化生產技術的制高點,許多國家提出了跨世紀的研究計劃。美國政府提出了《美國國家關鍵技術》計劃,歐共體提出了《信息技術研究發展戰略》、德國政府提出了《工業4.0》,以及日本的《智能製造系統計劃》,韓國的《高級先進技術國家計劃》等。這些國家均將智能化生產技術、先進製造技術列為重要研究內容。通過政府、企業、大學和科研院所的合作實施,促進“智能生產技術”的發展。

智能化工廠的發展其實與工業自動化的趨勢息息相關。根據有關統計,自動化設備、自動化產品與自動化規劃服務業,2011年合計產值已達到8650億元。這個數據顯示在科技日新月異和產品製造複雜性的趨勢下,如何有效智能化管理自動化設備,已成為未來發展的重點。

我國大型企業智能化發展的需求日益提高。中國石化工程建設公司副總工程師林融表示,石化工業作為技術能源和原材料產業,面臨資源短缺問題,石油化工企業大型化、一體化、園區化、智能化與生產過程網絡化、數字化的需求日益明顯。

有專家認為,智能化工廠將是未來5~15年的發展趨勢。

工廠將裝上“大腦”

智能化工廠到底是什麼樣?就好像工廠裝上了一個能自主思考的“大腦”。

未來智能化工廠的系統將具有自主能力,可採集與理解外界及自身資訊,並可分析判斷及規劃自身行為。整體可視技術的實踐,結合訊號處理、推理預測、仿真及多媒體技術,將展示現實生活中的設計與製造。

目前,智能化工廠的發展已經進入新階段。在數字化工廠的技術上,利用物聯網技術、設備監控技術等加強信息管理和服務,並掌控產銷流程、提高生產過程中的可控性、減少生產線上人工干預、即時正確地採集生產線數據,以及合理的管理生產進度等。

ABB(中國)有限公司增效節能中心負責人張毅勐介紹,ABB將推出擁有先進體系化能源管理解決方案。通過體系化的能源管理,公司將自身的能效理念、先進技術與設備、行業知識和項目管理經驗等融合到用戶的能源管理項目中,幫助用戶顯著提高能源效率,實現增效節能。

此外,西門子工業自動化集團、三菱電機公司都紛紛加入智能化生產技術的方陣。

實現智能化工廠的關鍵

智能化工廠的技術在迅速更新換代。讓製造流程有判斷能力,儀器、儀表、傳感器等控制系統的基本構成要素是關注的焦點。

目前儀器儀表的智能化,主要以微處理器和人工智慧技術的發展與應用為主,包括運用人工智能、專家系統、遺傳演算法、進化計算等技術,使儀器儀表實現高效、多功能、機動靈活等性能。

此外,隨著工廠製造流程連接的嵌入式設備越來越多,透過雲端架構部署控制系統,無疑是當今最重要的趨勢之一。

在工業自動化領域,隨著應用和服務向雲端運算轉移,資料和運算位置的主要模式都已經被改變了,由此也給嵌入式設備領域帶來了顛覆性變革。未來,雲端運算將可提供完整的系統和服務,生產設備將不再是過去單一而獨立的個體。一旦完成連線,一切製造規則都可能會改變。

此外,工業通信無線化也是當前智能化工廠探討比較熱烈的問題。專家分析,全球工廠自動化的無線通訊系統應用,每年將增加約40%。隨著無線技術日益普及,各家供應商正在提供一系列軟硬件技術,協助在產品中增加通信功能。

專家認為,無線技術雖然在實施便利性方面,對比有線技術具有相當的優勢,但無線技術目前的完善、可靠性、確定性與即時性、相容性等還有待加強和完善。

工廠將裝上“大腦”


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