“工业4.0”是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念。德国学术界和产业界认为,“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统(Cyber-Physical System)相结合的手段,将制造业向智能化转型。
汽车工业4.0是依托信息物理系统(CPS)和信息通讯技术相结合使汽车车间实现自动化、智能化、互联网化的汽车生产制造过程,包括无线射频技术、工业以太网、在线条码、二维码比对、影像识别、机器人等技术应用。
信息物理系统(CPS,Cyber-Physical Systems):是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统,通过3C(Computing、Communication、Control)技术的有机融合与深度协作,实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。
SPM(strokes per minute 每分种冲程次数):是冲压机每分钟对零部件的加工次数,是冲压车间生产节拍的一项指标。
物联网Internet of things(IOT):利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。
工业革命及汽车工业发展历程
✓ 工业1.0:十八世纪末,第一次工业革命爆发,伴随着蒸汽驱动的机械制造设备的出现,人类开始进入“蒸汽时代”。
⇨ 1769年NJ居纽制造了世界上第一辆蒸汽车驱动三轮汽车。
⇨ 1804年脱威迪克设计制造了第一辆蒸汽汽车。
⇨ 1896年福特试制出第一台汽车。
✓ 工业2.0:二十世纪初,伴随着基于劳动分工的,电力驱动的大规模生产的出现,人类进入了大批量生产的流水线式及“电气时代”。
⇨ 1903年亨利·福特创立了福特汽车公司并推出了T型车。
⇨ 1914年美国福特汽车公司安装的汽车装配流水线大大增强了汽车的生产效率,推动了汽车产业的发展。
✓ 工业3.0:二十世纪70年代,第三次工业革命的标志是大规模自动化生产制造工艺的落地,电子技术、工业机器人和IT技术的大规模使用提升了生产效率。
⇨ 电子技术、机器人及传感器等技术应用的快速发展,大大提升了汽车工业的生产效率和精度。
⇨ 工业机器人的引入对汽车厂商减少企业运营成本、提高流水线生产效率、降低能耗和安全风险,提升产品精密度起到关键作用。
✓ 工业4.0:截至目前,随着移动互联网的快速发展,依托物联网、大数据、云计算等技术
支撑和制造业智能化、服务化概念的兴起,以智能工厂/智能制造为核心的第四次工业革命爆发
⇨ 智能机器人、红外传感器、3D打印等技术的成熟和规模应用,为智能工厂的建立和智能生产提供技术保障。
标准化、模块化和数字化是实现工业4.0的基础和前提
3d打印汽车
雁信息生产制造学习小组通不断的研究与学习,总结到:中国制造业目前的状况发展不平衡,处在没有总体完成大规模制造机械化(工业2.0)和工业自动化(工业3.0),就需要面对工业自动化和信息化深度融合(工业4.0)的形势。中国工业制造的发展,不像西方发达国
家走的是工业2.0、工业3.0,进而工业4.0的串行发展,而应该是工业2.0、工业3.0和工业4.0并行发展的道路。实现工业4.0转变的基础和前提是实现生产、制造的标准化、模块化以及数字化。这是实现工业4.0的重要基础和前提。
✓ 加快制定智能制造标准化路线图;
✓ 启动优先急需领域标准化制订工作;
✓ 建设和推广企业两化融合管理体系;
工业4.0智能工厂的落地为汽车厂商带来的优势
✓ 提升生产效率:机器人可以的在车厂中从事高强度重复的劳动,稳定性较强。
✓ 成本管控: 高度标准化、模块化设备及系统的应用将大幅节省汽车生产制造的中间成本和人工成本。
✓ 加强生产/质检精度:传感器、3D打印、大数据等技术的应用将大幅提升零部件加工和检验工序的精密度,降低人为操作失误几率。
✓ 降低高危操作风险: 机器人可在各类生产环境中持久工作,降低人员工作风险。
✓ 柔性生产:机器人制造具备高度的柔性,可以实现多品种、多批量的个性化生产。
汽车智能工厂服务流程
工业4.0生产智造系统
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