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有哪些核心技术在美国”再工业化“中?

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供稿:中国工控网 2016/9/13 11:45:08

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    美国“再工业化”的口号已经提出多年,代表着美国制造业的变革方向,并提出了“工业互联网”的概念。那么,在这个制造业转型方向上,代表性的自动化技术和产品都有哪些呢?

    首先,无处不在的互联网首当其冲。

    物联网的基础物理结构则是无处不在的传感器单元,包括各类传感器,摄像头,无线射频等等。作为工业互联网概念的提出者,GE通过打造智能工厂,践行着传感器网络连接现实世界的变革。GE在纽约州建立了全球首家集成产业网的新型工厂。18万平方英尺的电池生产厂区内装有1万多个传感器,它们通过联网进行数据传输,可检测电池温度、生产车间的气压等。流水生产线外的管理人员手拿iPad,通过工厂的WiFi网络获取传感器发来的数据,监督生产过程。

    其次,则是信息化虚拟技术覆盖工业生产周期。

    随着工业4.0概念的提出,工业软件和控制系统成为了工业生产的核心技术,并开始逐渐覆盖工业生产全周期。

    比如波音飞机的生产,从设计开始,在波音设计部,飞机设计已从图纸过渡到了计算机建模。在一块块电脑屏幕呈现的虚拟空间里,可进行着设计、测试、改进等工作。计算机勾勒的可视化飞机原型可反复改进,最终在物理世界中原样实现。除此之外,到总装工序中,未来传感器将嵌入在紧固件连接的工具中,指导装配工人作业,实现装配工作指令在机翼或机身上的直接投射。同时,投射到飞机上的激光图像会自动告诉工人零件的准确定位点或边界。

    除了产品建模,控制系统也是虚拟技术的重要领域,包括物流领域的SLAM系统,石化领域的SCADA,管理运营中的ERP,还有机器人控制系统、3D打印技术、数字双胞胎系统。

    最后,大数据技术统筹协调产业链。

    未来,随着工业互联网的逐渐开放,产业链上下游都将被连接甚至整合,从消费者定制到原材料零部件采购,再到具体的产品生产和交付,都将在工业互联网上进行。如此,工业互联网将面临的一大痛点即是无时无处不在产生的海量数据。大数据技术由此成为统筹产业链的核心技术,另外,工业互联网上由传感器生成的海量信息,也需要有强大的大数据技术支持。

    还以波音飞机制造为例,波音747飞机有450万个零部件,来自近10个国家,由1000多家大企业、15000多家小企业共同生产。如果没有大数据技术进行统筹,相关生产将难以对接,必将带来效率的折扣。而以工业生产能源消耗为例,基于工业互联网的大数据分析,可以有效优化生产流程,并从而达到节能增效的目的。

    可以说,工业互联网,以传感器为基础物理层,由信息化虚拟技术形成控制层,由大数据分析形成决策层,这三个可以说是美国再工业化的核心技术。基本上,我们可以这样表述,以传感器生成数据,由控制系统生成数据表单,由大数据技术进行数据分析,从而形成生产决策。而未来工业发展的重要方向则是生产决策自动化,也就是我们所说的人工智能。

    因此,流行的说法,智能工厂的九大核心技术在此依然发挥作用,只是本文选择的切入点不同而已,而且在工业互联网的架构下,这三大核心技术也并不是相互隔离独立的。比如传感技术,已经出现了整合大数据分析系统的相关产品。而在物流领域普遍提到的SLAM技术,也是将传感技术与大数据技术相结合的控制系统。

审核编辑(郑益文)
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新闻来源: 互联网

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