顧名思義,智能制造跟傳統(tǒng)制造業(yè)相比,一方面要提升企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率,實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)的智能化;另一方面要解決客戶差異化需求,打造個(gè)性化的增值服務(wù)。而這些新功能的實(shí)現(xiàn),離不開(kāi)一些在物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)成熟的技術(shù)。
首先,針對(duì)制造業(yè)產(chǎn)線和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的顯示,PTC收購(gòu)的Vuforia VR技術(shù)和“Digitial Twin”可以將現(xiàn)實(shí)世界和數(shù)字世界融合,就像電影阿凡達(dá)中地球人在潘多拉星球上運(yùn)行著另一個(gè)“虛擬的自己”,從而打破傳統(tǒng)制造業(yè)僅靠經(jīng)驗(yàn)的判斷。
圖:Digital Twin技術(shù)
其次,在產(chǎn)品加工數(shù)據(jù)的采集上,傳感器是必不可少的,將各個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯性化出來(lái),不用再逐個(gè)測(cè)量。
第三,在生產(chǎn)過(guò)程的控制上,大數(shù)據(jù)技術(shù)可基于積累和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型的建立,從而高效預(yù)判可能存在的問(wèn)題,規(guī)避制造過(guò)程中的各種風(fēng)險(xiǎn)。
最后,對(duì)于產(chǎn)品出廠后的追訴問(wèn)題,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)從研發(fā)到售后的反饋閉環(huán),在產(chǎn)品出廠后繼續(xù)跟蹤用戶使用習(xí)慣,并可實(shí)時(shí)在后臺(tái)提醒并派人進(jìn)行有針對(duì)性的維修。
下面我們就從一個(gè)簡(jiǎn)單自行車(chē)制造實(shí)際案例入手,揭開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,智能互聯(lián)產(chǎn)品、智能互聯(lián)工廠、智能互聯(lián)城市(系統(tǒng)),正在怎樣影響、改變著企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
拆開(kāi)來(lái)再修自行車(chē),這在智能制造時(shí)代已經(jīng)out了
Santa Cruz是一家美國(guó)自行車(chē)公司。像絕大多數(shù)產(chǎn)品一樣,從最初在CAD環(huán)境下進(jìn)行設(shè)計(jì),到出廠進(jìn)入消費(fèi)者手中,廠家很少能夠再獲得產(chǎn)品的任何實(shí)際使用情況,這也是目前最常見(jiàn)的產(chǎn)品流程——沒(méi)有反饋、改進(jìn)的單向流程。
接下來(lái)看下這家自行車(chē)公司如何通過(guò)“Digital Twin”4步打通物理、數(shù)字世界,從中或許可以幫助大家感性了解智能互聯(lián)對(duì)傳統(tǒng)工廠產(chǎn)生的翻天覆地變化。
左:傳統(tǒng)自行車(chē)測(cè)試、維修場(chǎng)景,只能手動(dòng)拆卸、盲查;
右:自行車(chē)裝上傳感器,通過(guò)AR、Digital Twin實(shí)現(xiàn)物理、數(shù)字世界統(tǒng)一,無(wú)論產(chǎn)品研發(fā)、測(cè)試、銷(xiāo)售還是售后各場(chǎng)景,都可實(shí)時(shí)獲得產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù),并將分析數(shù)據(jù)反饋回設(shè)計(jì)。
圖:掃描條碼,實(shí)時(shí)傳感數(shù)據(jù)即通過(guò)AR、Digital Twin技術(shù)疊加顯示在屏幕上
第一步:產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián):
和普通自行車(chē)相似,這款山地車(chē)在PTC的CAD軟件Cero/Windchill中進(jìn)行設(shè)計(jì)、研發(fā),但不同的是在關(guān)鍵部件中加上多個(gè)傳感器,可以監(jiān)測(cè)車(chē)的各種參數(shù),包括輪速、懸架壓、掌舵角度等;并將傳感器數(shù)據(jù)傳送到PTC的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)ThingWorx上。
第二步:數(shù)據(jù)分析、預(yù)測(cè):
來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)在ThingWorx物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上通過(guò)ColdLight大數(shù)據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)和分析預(yù)測(cè)平臺(tái),可自動(dòng)進(jìn)行包括故障檢測(cè)/預(yù)測(cè)、建模分析、措施調(diào)整等多種動(dòng)作,最后分析結(jié)果數(shù)據(jù)再返回到Creo等設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)。
第三步:Digital Twin、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)
要實(shí)時(shí)了解車(chē)輛運(yùn)行中的各種參數(shù)及用戶使用習(xí)慣和后續(xù)改進(jìn)防線,通過(guò)手機(jī)或IPAD掃描車(chē)身上的條形碼(二維碼),所有來(lái)自云端的傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和3D參考系統(tǒng),即和現(xiàn)實(shí)影像疊加,所有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)清晰可見(jiàn)。
第四步:研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售閉環(huán):
整個(gè)閉環(huán)像一個(gè)自激震蕩電路,產(chǎn)品附加價(jià)值得以在各個(gè)階段實(shí)現(xiàn),并指導(dǎo)之后的升級(jí)、服務(wù)、產(chǎn)品迭代等完善動(dòng)作,而不是等到下一代產(chǎn)品時(shí)再做改進(jìn)。不論是研發(fā)部、工程部,或是測(cè)試、服務(wù)部門(mén),及至消費(fèi)者,都可通過(guò)ThingWorx物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)獲取相關(guān)產(chǎn)品情況。
圖:PTC設(shè)計(jì)閉環(huán)
智能制造哪些公司在發(fā)力
智能制造概念從提出,越來(lái)越多公司依據(jù)各自方向推出智能制造相關(guān)系統(tǒng),包括GE(通用電氣)提出的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,IBM融合了其核心計(jì)算能力的智能物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),以及微軟的大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及云服務(wù)平臺(tái)、SAP在生產(chǎn)自動(dòng)化和預(yù)防性維護(hù)方面推動(dòng)的智能制造等等。其中上文自行車(chē)公司背后的合作伙伴 ——美國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司PTC公司,自1985年成立,一直專(zhuān)注提供制造業(yè)軟件系統(tǒng)和工具。2013年起PTC開(kāi)始一系列物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)收購(gòu),逐漸完善在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)上的布局。ThingWorx由有工業(yè)控制背景的人開(kāi)發(fā),其曾創(chuàng)立Lighthammer(后賣(mài)給SAP),也是Wonderware inTouch的創(chuàng)始人。
2014年ThingWorx開(kāi)始和GE在“智能工廠”領(lǐng)域合作。ThingWorx的IT技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)業(yè)界領(lǐng)先,GE則有工業(yè)自動(dòng)化和領(lǐng)先的OT技術(shù)。兩者的結(jié)合是IT技術(shù)和OT技術(shù)的結(jié)合,IT和OT的融合是未來(lái)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)或者智能制造創(chuàng)新的關(guān)鍵。據(jù)悉,ThingWorx目前已和GE 的80家工廠就智能制造進(jìn)行合作,未來(lái)將擴(kuò)展到GE的400+工廠,目前正在進(jìn)行試點(diǎn)的方案包括能源和水、石油和氣、物流、工業(yè)方案等。《智慧產(chǎn)品圈》也將持續(xù)關(guān)注“智能制造”發(fā)展,并將采訪代表性行業(yè)作持續(xù)報(bào)道,敬請(qǐng)關(guān)注!
圖:ThingWorx與GE合作及在智能ATM機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、采礦設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用案例
傳統(tǒng)家電制造企業(yè)逐漸意識(shí)到智慧家庭的價(jià)值所在,但是與互聯(lián)網(wǎng)公司不同,制造業(yè)進(jìn)軍智慧家庭在產(chǎn)品的智能化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、維護(hù)中更加需要完整的物聯(lián)網(wǎng)方案,11月20日“2015中國(guó)智慧家庭高峰論壇”將邀請(qǐng)PTC做深度演講,主題《如何借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)價(jià)值的轉(zhuǎn)型》。
(審核編輯: 智匯先鋒)
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