考察團(tuán)成員此次在Autodesk公司位于舊金山市中心的展廳和創(chuàng)意工坊大飽眼福,看到了許多很具有創(chuàng)意的產(chǎn)品,其中,增材制造(三維打?。┘夹g(shù)的廣泛應(yīng)用無疑是一個最大的亮點。
隨著客戶需求的日益?zhèn)€性化,產(chǎn)品越來越智能,制造企業(yè)亟待進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新、流程創(chuàng)新、材料創(chuàng)新。在這種背景下,Autodesk提出了未來制造(Thefutureofmakingthings)理念,將產(chǎn)品的設(shè)計、制造和使用過程有機地集成到Autodesk的產(chǎn)品創(chuàng)新云平臺,形成一個閉環(huán)。Autodesk還研發(fā)了創(chuàng)成設(shè)計技術(shù)(GenerativeDesign),用于零件滿足載荷要求的條件下,將零件生成空心的晶格結(jié)構(gòu),盡量減輕零件重量。然后,再通過增材制造技術(shù)制造零件,從而實現(xiàn)個性化定制。Autodesk甚至還開發(fā)了三維打印機,建立了與三維打印領(lǐng)域有關(guān)的基金,以鼓勵相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新。
作為一家工程設(shè)計軟件的龍頭企業(yè),Autodesk非常關(guān)注增材制造。在4月德國漢諾威工業(yè)展上,我們看到了Autodesk公司與Airbus公司合作,對空客A320飛機的一個支撐件進(jìn)行增材制造的實際應(yīng)用案例。有分析表明,2016年及未來幾年,增材制造和復(fù)合材料技術(shù)的成熟將顛覆現(xiàn)有的航空發(fā)動機設(shè)計和制造概念,甚至將有采用增材制造或復(fù)合材料生產(chǎn)的發(fā)動機出現(xiàn)。
通過將增材制造技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)結(jié)合,最終可以實現(xiàn)產(chǎn)品服務(wù)化(ProductasaService),企業(yè)不再賣產(chǎn)品,而是賣給客戶提供的產(chǎn)品使用期間創(chuàng)造的價值,例如羅羅公司賣航空發(fā)動機有效的飛行小時。這種方式最大的好處是可以實現(xiàn)供應(yīng)商和客戶價值的一致,因為供需雙方都希望產(chǎn)品的性能和質(zhì)量更好,可以保持最佳的工作狀態(tài)。此次參加考察的一家盾構(gòu)設(shè)備刀具制造企業(yè)的總經(jīng)理就準(zhǔn)備未來嘗試按照盾構(gòu)機掘進(jìn)深度來收費,從而實現(xiàn)商業(yè)模式的創(chuàng)新。
仿真技術(shù)和AR技術(shù)在產(chǎn)品創(chuàng)新中的應(yīng)用深度和廣度不斷提升
全球仿真軟件巨頭ANSYS公司在接待考察團(tuán)時,重點介紹了仿真技術(shù)在支撐物聯(lián)網(wǎng)的智能互聯(lián)產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用中的關(guān)鍵作用。例如,天線設(shè)計、信號強度、電磁輻射、嵌入式軟件仿真等。實際上,多物理場仿真技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用越來越廣,考察團(tuán)成員也對仿真技術(shù)和仿真服務(wù)表現(xiàn)出濃厚的興趣。例如,此次參加考察的一家制造雙聯(lián)式等速萬向節(jié)的汽車零部件企業(yè)的總經(jīng)理就認(rèn)為,為了進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品的性能,應(yīng)該更加全面深入地應(yīng)用仿真技術(shù),真正實現(xiàn)仿真驅(qū)動設(shè)計。Autodesk提出的創(chuàng)成設(shè)計技術(shù),實際上也包括了仿真與拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)的應(yīng)用。
仿真技術(shù)不僅可以在產(chǎn)品研發(fā)過程中發(fā)揮重要作用,還可以進(jìn)行加工工藝仿真和產(chǎn)品性能仿真,例如通過分析振動和噪聲,來仿真乘客在乘坐汽車時的舒適度。根據(jù)媒體報道,2015年7月,波音展示了其“黑金剛石”項目,其目標(biāo)之一是推進(jìn)基于模型的系統(tǒng)工程仿真技術(shù),驗證將更多的自動化裝配技術(shù)融入復(fù)雜的飛機結(jié)構(gòu)制造中。
增強現(xiàn)實(AR)和可穿戴技術(shù)將使飛機裝配工人的技能得到革命性提升。根據(jù)媒體報道,2015年5月,波音在其加油機裝配線演示了一個增強現(xiàn)實平板工具,機械師可以看到現(xiàn)實世界中他正在裝配的扭矩盒單元,也可以看到數(shù)字化的指導(dǎo)書、零件和箭頭,以增強現(xiàn)實世界中的視野。
信息技術(shù)與自動化技術(shù)融合,支撐智能制造
此外,多家企業(yè)都提到了IT技術(shù)與OT(OperationalTechnology,運營技術(shù),Gartner的定義是對企業(yè)的各類終端、流程和事件進(jìn)行監(jiān)控或控制的軟硬件技術(shù),主要包括數(shù)據(jù)采集和自動控制技術(shù))的融合。在思科公司的客戶體驗中心,通過實現(xiàn)IT網(wǎng)絡(luò)與工控網(wǎng)絡(luò)集成,可以對工業(yè)機器人的狀態(tài)進(jìn)行反饋和控制,展示了實現(xiàn)業(yè)務(wù)可視化、柔性生產(chǎn)、確保生產(chǎn)線接近于零宕機和能源高效利用等智能制造的應(yīng)用場景。
QAD專家Glenn先生分享了微軟公司在2015年提出的智能制造應(yīng)用場景,包括智能產(chǎn)品、智能環(huán)境、智能流程、智能運營、智能供應(yīng)鏈、智能產(chǎn)品應(yīng)用和智能產(chǎn)品全生命周期管理。
智能制造是工業(yè)4.0的核心。根據(jù)媒體報道,2016年1月,波音獲得了“機身全自動化制造工廠”專利,展示了基于自動導(dǎo)向車和移動機器人的自動化、可重構(gòu)、可移動智能生產(chǎn)概念。在此次考察中,Autodesk、QAD、Oracle和Intel都提到了工業(yè)4.0。由此可見,工業(yè)4.0已成為主要工業(yè)國家進(jìn)行制造業(yè)復(fù)興與轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。
新制造技術(shù)的應(yīng)用對于企業(yè)發(fā)展的重要性不言而喻,尤其現(xiàn)在國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)還面臨著嚴(yán)峻的市場形勢,急需要引入新技術(shù)來實現(xiàn)智能制造轉(zhuǎn)型,以期改變現(xiàn)有格局。