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自2013年德國(guó)首先提出工業(yè)4.0概念以來,，一場(chǎng)圍繞著速度、成本,、能效,、柔性、安全和智能化的制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)新競(jìng)賽正在范圍展開,。技術(shù)創(chuàng)新是這場(chǎng)競(jìng)賽的核心驅(qū)動(dòng)力,，而各領(lǐng)域的企業(yè)當(dāng)仁不讓的成為技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)踐者和受益人。2015年12月,，帶著一份對(duì)工業(yè)4.0和德國(guó)制造進(jìn)展的好奇心,，筆者受邀參加費(fèi)斯托(Festo)在德國(guó)斯圖加特舉辦的媒體大會(huì)（IPC）,并與來自17個(gè)國(guó)家的近60名記者一同參觀了Festo的Scharnhausen新技術(shù)工廠，感受工業(yè)4.0新思維帶來的創(chuàng)新價(jià)值。

氣電共融,，構(gòu)建工業(yè)4.0 橋梁

 

      氣壓傳動(dòng)是生產(chǎn)過程自動(dòng)化和機(jī)械化zui有效手段之一,，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全與可靠性高和調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便等諸多優(yōu)勢(shì),，但其工作介質(zhì)（壓縮空氣）制造成本高,，使得提高氣動(dòng)系統(tǒng)使用效率成為行業(yè)面臨的突出問題。1989年,，通過建立一組帶有共用控制電源的底座集成閥,，F(xiàn)esto創(chuàng)立了閥島的概念。此后,，F(xiàn)esto不斷對(duì)閥島進(jìn)行研發(fā)：控制協(xié)議,、診斷和狀態(tài)監(jiān)控功能以及優(yōu)化應(yīng)用的閥島使其更靈活、性價(jià)比更高,。閥島的電氣終端不僅只連接現(xiàn)場(chǎng)和主控制層,2002年推出的CPX系列電氣終端已具備診斷設(shè)施并能提供狀態(tài)監(jiān)控功能,。它的各種模塊能夠?qū)飧卓刂婆c電缸控制整合在一起，通過模組化閥島MPA和VTSA來控制氣缸,，通過運(yùn)動(dòng)控制器來控制電缸,，同時(shí)集成了安全功能，可以訪問診斷信息,，快速定位故障并更換模塊,。通過CPX對(duì)常用的總線系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的整合，F(xiàn)esto已為工業(yè)4.0 時(shí)代的開放互聯(lián)做好了充分準(zhǔn)備,。

 

VTUG閥島

 

      2013年推出的VTUG閥島提供了簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案,，適用于所有標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)及IO-Link,。由于現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn)通過螺釘固定到閥島上,，因此用戶可以快速簡(jiǎn)便地更換現(xiàn)場(chǎng)總線。對(duì)于提供模塊化設(shè)計(jì)的設(shè)備及系統(tǒng)制造商而言,，VTUG閥島zui大的亮點(diǎn)是兼具電氣模塊化和高度氣動(dòng)靈活性優(yōu)勢(shì),。河南興晨自動(dòng)化科技有限公司

 

UVUG模組化自動(dòng)生產(chǎn)裝配線

 

      Festo以CPX綜合自動(dòng)化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的電缸集成驅(qū)動(dòng)已經(jīng)在DELTA機(jī)器人高速搬運(yùn)系統(tǒng)控制上取得成功，通過氣電融合,，以CODESYS控制器作為控制器,，完成在三維空間中每分鐘100次的高速拾取動(dòng)作。配合使用免維護(hù)集成式EC電機(jī)且防護(hù)等級(jí)為IP54/65的電驅(qū)動(dòng)器EMCA,，避免了對(duì)傳統(tǒng)控制柜的依賴,，實(shí)現(xiàn)無控制柜的IP65/67防護(hù)等級(jí)。Festo借此向設(shè)備離散式自動(dòng)化邁出了跨越性的一步,。

 

人機(jī)協(xié)作在Scharnhausen新技術(shù)工廠已成為現(xiàn)實(shí)

工業(yè)4.0有哪些特點(diǎn),？

　　互聯(lián)：互聯(lián)工業(yè)4.0的核心是連接,，要把設(shè)備、生產(chǎn)線,、工廠、供應(yīng)商,、產(chǎn)品和客戶緊密地在一起,。

　　數(shù)據(jù)：工業(yè)4.0連接和產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù),、研發(fā)數(shù)據(jù),、工業(yè)鏈數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù),、管理數(shù)據(jù),、銷售數(shù)據(jù)、消費(fèi)者數(shù)據(jù),。

　　集成：工業(yè)4.0將無處不在的傳感器,、嵌入式中端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng),、通信設(shè)施通過CPS形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò),。通過這個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)，使人與人,、人與機(jī)器,、機(jī)器與機(jī)器、以及服務(wù)與服務(wù)之間,，能夠形成一個(gè)互聯(lián),，從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成,。

　　創(chuàng)新：工業(yè)4.0的實(shí)施過程是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過程,，制造技術(shù)、產(chǎn)品,、模式,、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新,，將會(huì)層出不窮,，從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新，到模式創(chuàng)新,，再到液態(tài)創(chuàng)新,，zui后到組織創(chuàng)新。

　　轉(zhuǎn)型：對(duì)于中國(guó)的傳統(tǒng)制造業(yè)而言,，轉(zhuǎn)型實(shí)際上是從傳統(tǒng)的工廠,，從2.0、3.0的工廠轉(zhuǎn)型到4.0的工廠，整個(gè)生產(chǎn)形態(tài)上,，從大規(guī)模生產(chǎn),，轉(zhuǎn)向個(gè)性化定制。實(shí)際上整個(gè)生產(chǎn)的過程更加柔性化,、個(gè)性化,、定制化。這是工業(yè)4.0一個(gè)非常重要的特征,。 

 工業(yè)4.0是德國(guó)保持競(jìng)爭(zhēng)力的重要機(jī)會(huì),，以*的創(chuàng)新精神，將傳統(tǒng)的工業(yè)制造轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)化的靈活生產(chǎn)系統(tǒng),，保持德國(guó)制造的競(jìng)爭(zhēng)力,。正是因?yàn)榈聡?guó)知識(shí)密集型的制造模式、技術(shù)與生產(chǎn)的快速結(jié)合,、來自企業(yè)的創(chuàng)新力量,、公共資源的充分利用和政府政策的支持，通過行業(yè)協(xié)會(huì)間的緊密合作,，保證著工業(yè)4.0研究的有效進(jìn)行,。數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)面向未來制造的網(wǎng)絡(luò)化和柔性生產(chǎn)的關(guān)鍵。標(biāo)準(zhǔn)化,、技術(shù)研發(fā)和人員培訓(xùn)是當(dāng)前工業(yè)4.0平臺(tái)研究工作的重要主題,，F(xiàn)esto自1925年創(chuàng)立以來，從品質(zhì)的氣動(dòng)元器件,，到以CPX為代表的模塊化控制實(shí)現(xiàn)氣電融合平臺(tái),，再到多項(xiàng)仿生研究成果的逐步轉(zhuǎn)化，正是對(duì)技術(shù)研發(fā)的高度熱情和持續(xù)投入,，才有了今天的市場(chǎng)地位,。在通往工業(yè)4.0夢(mèng)想的研發(fā)道路上，F(xiàn)esto正在多個(gè)工業(yè)4.0研發(fā)工作組中扮演著重要角色,，“工業(yè)4.0平臺(tái)的參與者正在各種跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)中,，就標(biāo)準(zhǔn)化、研究和安全性等未來主題開展廣泛細(xì)致的工作,，同時(shí)也涉足新工作領(lǐng)域和培訓(xùn)領(lǐng)域的方方面面,，”Festo管理董事會(huì)主席Eberhard Veit博士說。“在這里,，我們正在探討如何將工業(yè)制造轉(zhuǎn)型為全面聯(lián)網(wǎng)的靈活生產(chǎn)系統(tǒng),。為了保持競(jìng)爭(zhēng)力，我們必須秉承自己*的創(chuàng)新精神,，在此新的發(fā)展機(jī)遇中大顯身手,。”

 

Festo AG & Co. KG管理董事會(huì)主席Eberhard Veit博士

 

Festo AG & Co. KG管理董事會(huì)成員,，產(chǎn)品供應(yīng)總裁Claus Jessen博士

 

      工業(yè)4.0夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)的持續(xù)過程，F(xiàn)esto認(rèn)為,，目前還處在轉(zhuǎn)型發(fā)展的初期階段,。期間為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展提供了巨大的潛力。在塑造未來制造模式的過程中,，F(xiàn)esto的工業(yè)4.0戰(zhàn)略將突出技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng),。一方面，覆蓋離散與過程自動(dòng)化,，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的“直觀,、智能,、集成和互聯(lián)”,，強(qiáng)化客戶定制解決方案；另一方面,，構(gòu)建教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng),，提供人才培訓(xùn)與咨詢服務(wù)。“在工業(yè)價(jià)值創(chuàng)造過程中,，員工的角色正在從機(jī)械設(shè)備操作員轉(zhuǎn)變?yōu)閱栴}解決者,。這對(duì)員工提出了新要求，為此,，每位員工要接受適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)和教育才能滿足未來的需求,。在越來越大的程度上，教育將日益成為制勝的關(guān)鍵因素,，”Festo管理董事會(huì)成員,，產(chǎn)品供應(yīng)總裁Claus Jessen博士說。

 

數(shù)字化平臺(tái)確保人工裝配的準(zhǔn)確性

 Festo的工業(yè)4.0戰(zhàn)略建立在技術(shù),、人才,、能力三大支柱上 。