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)的運營效率,實現(xiàn)運營的智能化;另一方面要解決客戶差異化需求,打造個性化的增值服務。而這些新功能的實現(xiàn),離不開一些在物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)成熟的技術(shù)。
首先,針對制造業(yè)產(chǎn)線和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的顯示,PTC收購的Vuforia VR技術(shù)和“Digitial Twin”可以將現(xiàn)實世界和數(shù)字世界融合,就像電影阿凡達中地球人在潘多拉星球上運行著另一個“虛擬的自己”,從而打破傳統(tǒng)制造業(yè)僅靠經(jīng)驗的判斷。
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,將各個實時數(shù)據(jù)顯性化出來,不用再逐個測量。
第三,在生產(chǎn)過程的控制上,大數(shù)據(jù)技術(shù)可基于積累和實時數(shù)據(jù)進行模型的建立,從而高效預判可能存在的問題,規(guī)避制造過程中的各種風險。
最后,對于產(chǎn)品出廠后的追訴問題,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺實現(xiàn)從研發(fā)到售后的反饋閉環(huán),在產(chǎn)品出廠后繼續(xù)跟蹤用戶使用習慣,并可實時在后臺提醒并派人進行有針對性的維修。
下面我們就從一個簡單自行車制造實際案例入手,揭開物聯(lián)網(wǎng)時代,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)競爭力。
拆開來再修自行車,這在智能制造時代已經(jīng)out了
Santa Cruz是一家美國自行車公司。像絕大多數(shù)產(chǎn)品一樣,從最初在CAD環(huán)境下進行設計,到出廠進入消費者手中,廠家很少能夠再獲得產(chǎn)品的任何實際使用情況,這也是目前最常見的產(chǎn)品流程——沒有反饋、改進的單向流程。
接下來看下這家自行車公司如何通過“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)對傳統(tǒng)工廠產(chǎn)生的翻天覆地變化。
左:傳統(tǒng)自行車測試、維修場景,只能手動拆卸、盲查;
右:自行車裝上傳感器,通過AR、Digital Twin實現(xiàn)物理、數(shù)字世界統(tǒng)一,無論產(chǎn)品研發(fā)、測試、銷售還是售后各場景,都可實時獲得產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù),并將分析數(shù)據(jù)反饋回設計。
圖:掃描條碼,實時傳感數(shù)據(jù)即通過AR、Digital Twin技術(shù)疊加顯示在屏幕上
第一步:產(chǎn)品實現(xiàn)智能互聯(lián):
和普通自行車相似,這款山地車在PTC的CAD軟件Cero/Windchill中進行設計、研發(fā),但不同的是在關(guān)鍵部件中加上多個傳感器,可以監(jiān)測車的各種參數(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ThingWorx上。
第二步:數(shù)據(jù)分析、預測:
來自傳感器的數(shù)據(jù)在ThingWorx物聯(lián)網(wǎng)平臺上通過ColdLight大數(shù)據(jù)機器學習和分析預測平臺,可自動進行包括故障檢測/預測、建模分析、措施調(diào)整等多種動作,最后分析結(jié)果數(shù)據(jù)再返回到Creo等設計軟件平臺。
第三步:Digital Twin、增強現(xiàn)實(AR)技術(shù)
要實時了解車輛運行中的各種參數(shù)及用戶使用習慣和后續(xù)改進防線,通過手機或IPAD掃描車身上的條形碼(二維碼),所有來自云端的傳感器實時數(shù)據(jù)和3D參考系統(tǒng),即和現(xiàn)實影像疊加,所有實時動態(tài)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)清晰可見。
第四步:研發(fā)、生產(chǎn)、銷售閉環(huán):
整個閉環(huán)像一個自激震蕩電路,產(chǎn)品附加價值得以在各個階段實現(xiàn),并指導之后的升級、服務、產(chǎn)品迭代等完善動作,而不是等到下一代產(chǎn)品時再做改進。不論是研發(fā)部、工程部,或是測試、服務部門,及至消費者,都可通過ThingWorx物聯(lián)網(wǎng)平臺獲取相關(guān)產(chǎn)品情況。
圖:PTC設計閉環(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融合了其核心計算能力的智能物聯(lián)網(wǎng)平臺,以及微軟的大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及云服務平臺、SAP在生產(chǎn)自動化和預防性維護方面推動的智能制造等等。其中上文自行車公司背后的合作伙伴 ——美國的物聯(lián)網(wǎng)平臺公司PTC公司,自1985年成立,一直專注提供制造業(yè)軟件系統(tǒng)和工具。2013年起PTC開始一系列物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)收購,逐漸完善在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺上的布局。ThingWorx由有工業(yè)控制背景的人開發(fā),其曾創(chuàng)立Lighthammer(后賣給SAP),也是Wonderware inTouch的創(chuàng)始人。
2014年ThingWorx開始和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行合作,未來將擴展到GE的400+工廠,目前正在進行試點的方案包括能源和水、石油和氣、物流、工業(yè)方案等?!吨腔郛a(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)報道,敬請關(guān)注!
圖:ThingWorx與GE合作及在智能ATM機、醫(yī)療設備、采礦設備等領(lǐng)域的應用案例
傳統(tǒng)家電制造企業(yè)逐漸意識到智慧家庭的價值所在,但是與互聯(lián)網(wǎng)公司不同,制造業(yè)進軍智慧家庭在產(chǎn)品的智能化設計、生產(chǎn)、銷售、維護中更加需要完整的物聯(lián)網(wǎng)方案,11月20日“2015中國智慧家庭高峰論壇”將邀請PTC做深度演講,主題《如何借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)服務價值的轉(zhuǎn)型》。
(審核編輯: 智匯先鋒)