互聯網+制造，工業軟件怎么變？
http://www.gjzbw99.com 2015-06-12 15:50 來源：中國電子報
：在日前舉辦的“2015第六屆中國工業軟件發展高層論壇”上，圍繞互聯網+制造業這一主題，來自軟件業、機床控制業、工業應用方的企業代表各抒己見，就如何發展我國工業軟件、如何解決互聯網+制造的痛點等熱點問題出謀劃策。
上海寶鋼研究院自動化研究所首席研究員杜斌
制造業機理軟件化表達是智能制造基礎
要實現智能制造，基礎就是制造內部加工過程的機理軟件化表達。
對于鋼鐵業這樣的流程制造型企業，像ERP和MES都是已經在企業內部應用的軟件。要實現智能制造，基礎就是制造內部加工過程的機理軟件化表達。因為要使得生產制造柔性起來，最終都是要通過計算機來實現的，都要量化和軟件化。我們把它比作一個人，你要是想讓這個人柔性起來，它的脊椎如果不柔性，實現柔性就很難，這是基礎的東西。
在工業領域，或者是鋼鐵領域，建模的水平和智能制造水平直接相關。因為要想把生產過程軟件化，就要把這個過程進行描述，也叫建模，建了模型以后就可以把它變成程序。建模需要充分利用所有知識，建模機理包括物理、化學、材料、傳熱、電池等等方面，然后再加上經驗，和從生產實際數據里面提煉的內容，盡可能把所有的東西都用足，去找到和建立最適合實際情況的模型，再把它編成軟件，然后才是工業應用。我們從工業實踐的角度來說有一個觀點，某一個問題你如果用機理把它描述得很準確的話，就不要用數據。如果你用小數據能夠描述得很準確的話，這個準確就達到工業應用的要求，就不要用大數據，這個觀點在局部我們認為它是對的，這是我講的建模方法。
現在我們對工業智能化的研究是分層的，其中有一些是基礎軟件研究，然后再是應用層面的問題。我們企業研究的時候，在基礎領域，希望得到國內做基礎研究的機構和企業的支持。我們在光學、電學、力學、變形等方面的基礎研究，很多都是外國人做的，不是中國人不努力，而是體系上出了問題。現在國家已經意識到了這些問題。
鋼鐵行業的智能化和行業優化，我建議軟件伙伴先從解決靜態問題來做。什么是靜態問題？例如，鋼鐵業里面有很多的中間品，我們稱之庫存，寶鋼庫存成本一年是幾十億元，庫存量極高。如果一個訂單來了，我們應該從庫存中選取哪個庫存、哪個鋼卷、哪個鋼坯，這就是一個典型的靜態問題，如果軟件企業能夠做好匹配研究，一定會獲得很大的價值，而且靜態問題做好后，維護的要求比較低，效益容易顯現。而動態問題就是和時間有關系的問題，比如說生產調度，這些問題在做的時候不見得難，但是它后續的維護和變化、對下面數據采集的要求都非常高。如果隨著技術的進步，下級采集的穩定性很好，動態的問題會好解決一點。
鼎捷軟件股份有限公司總裁葉子幀
中小企業需要對比4.0標準完成內修
事實上要協助企業進入到互聯網+制造時代是很龐大的工程，不是單一的解決方案提供商能夠滿足的。
1982年鼎捷軟件在臺灣成立，做制造業的ERP軟件，去年在深圳上市。鼎捷軟件面對的制造型客戶多數屬于中小型企業。政府提出互聯網+制造業，這些中小企業主都感覺到有一點焦躁，他們覺得這是一個機會，同時又不知道怎么去面對互聯網+制造業。我們做了一個統計，企業客戶對于工業4.0的應用計劃，80%的企業還處于不了解和了解當中，6%的有明顯的計劃在執行。
企業怎么面向所謂的互聯網+和工業4.0的時代？鼎捷軟件有兩點建議。一個是內修，先評估企業現在位于什么樣的階段，如果用工業4.0來衡量，企業是在從1.0到3.0的哪個階段，企業必須要把這段功課補足。二是外聯，通過科技化技術，快速地掌握外在機會。
所謂內修，企業可以選擇在不同的階段有不同的策略選擇。比如希望具有成本優勢，重點就是補足成本監控；希望達到在業界具有競爭優勢，企業就要補足產品質量或者生產速度的能力。這些需求套用智能制造，大概可以切成三個階段，第一個階段，從傳統的人工生產或者是人工動作，轉為智能化，重點是通過智能設備取代傳統人工的生產方式；第二個階段是所謂工廠自動化，這里有很多不同的解決方案，總體生產效率的提升是智能生產，也就是把智能工廠和智能生產結合在一起，把軟硬體結合，形成智能制造；第三個階段是互聯網帶來的重新組合，我們把它稱為智能互聯，智能互聯之后我們希望達到隨需而智、隨需而至。
我們認為制造業的內修，沒有辦法一開始就全部都換成智能設備。實現純自動化的智能化設備，有一個逐漸發展的歷程，從感知、傳遞到警示，從預算、預測到控制，逐步實現。在設備的控制層，事實上要協助企業進入到互聯網+制造時代是很龐大的工程，不是單一的解決方案提供商能夠滿足的，它需要整個供應鏈的整合，僅設備控制，就由所謂自動化組建廠商和系統集成服務廠商組成。
數碼大方董事長雷毅
工業互聯網帶來消費形式和生產模式變化
未來消費形態會發生變化，消費者希望參與他想要的產品創造過程。
過去15年是消費互聯網的時代，它的特征是以電子商務作為一個基礎。未來15年，我們的看法是會進入工業互聯網時代，在這個過程中，數字世界會和物理世界融合。
我們看到有5點變化對轉型升級和產業變革有推動作用。消費的形態會變，過去我們的消費形態是在實體店買東西，現在我們大家習慣在網上買。產品的形態會變，生產模式、生產設備以及生產者本身也都會發生變化。
一個產業要變化，一定有新的產品出現，或者是產品的形態發生了變化。過去的產品大部分是物理的，未來的產品會有兩個特征，第一個是物理特征，第二個一定包含數字特征。未來工業所有的產品，包括每一個家具腿，可能都會含一個芯片，我們會看到一個產品的每一個部件都是有生命的，這種產品本身和今天的產品就會有差異，未來會出現更多的變化。第二是產品的形態會變。從這點來講，非物質的內容會成為未來產品一個重要的特質。
生產模式在變化。過去的生產模式會以產品為核心相對固定，生產比較集中，產品相對固定。未來可能是動態組織下的柔性組織模式，我們的產品會是由用戶提出要求，整個生產單元會被專業化、分散化，而且互聯互通。
生產設備一定會發生變化。過去的生產設備主要是以拓展人的體力為目標，未來的設備不光是拓展人的體力，還會拓展人的腦力。如果人類本身的體力和腦力都被拓展，那么這個世界一定會變樣。過去是人操縱設備去干活，未來可能是設備操縱設備、工件操縱設備，甚至是人被設備操縱。
生產者會變化。今天中國的高校基本上是按照工業、行業的方式來組織的，這個模式是不是適應未來？未來的產業如果倒逼，我們培養的模式會發生什么變化？這可能會是一個特征，所以過去每一個人是產品的生產執行者，未來我們可能會是一個創造者、創新者，并且是產品的組織者。因為在這種模式下，我們未來的生產，加上智能機器以后，很多事情不需要人本身來操那么多心。我們知道3D打印，無論是生物的、樹脂的，或者是其他的鋪切的，或者是燒結的各種形式，解決了一個問題。把工藝藏在設備里頭，把工藝藏進去以后，就降低了使用的門坎，就像我們產業會發生變化一樣，這個也會發生變化，這個反過來對我們生產者的要求也在發生變化。
消費形態會變化。過去消費者是被動的，生產廠家把產品生產好，消費者到商店去買。未來消費形態會發生變化，消費者希望和供應商來討論他要什么，反過來講，它是一個互動的過程：他是消費者，他參與他想要的產品創造過程。這種模式如果發生了變化，可能可能會有新的事情出現。
沈陽機床研究院院長助理趙喆昍
I5系統針對中小企業智能制造訴求
I5系統研發時帶進了很多互聯網的模式，使得I5在融入互聯網生產制造方式上，更加的得心應手。
2007年沈陽機床集團在上海建立了上海研究院，其目的是研發一款運動控制系統，歷時7年時間，研發出了今天的I5數控系統。不可否認I5數控系統相對于德國西門子、日本法蘭克數控系統來說，是非常年輕的，也有很多不完善的地方。但就是因為它的年齡使他有自己的特色。I5系統最初開始研發的時候是第一次互聯網浪潮最鼎盛的時間，于是我們在這個系統的研發過程里，帶進了很多互聯網的模式，也使得I5在融入互聯網生產制造方式時，更加的得心應手。我們也圍繞這種特點打造了一些周邊相關的信息化系統，來輔助用戶。
中國制造業企業絕大部分屬于中小型企業，他們面臨幾個共同問題。一是對于生產技術掌握的并不多，二是資金有限，企業能處理的定單數也非常有限，三是管理水平比較低，四是人才培育方式還是師傅帶徒弟。出于種種的原因，導致了現在中國制造企業現狀。我們的I5系統針對中小企業的需求制定了一系列的系統，滿足他們的需求。
首先，我們實現了信息共享，通過WIS車間管理系統，能夠直接讀取客戶的設備生產狀態、加工的情況、效率、能耗以及它的開工率，對于生產企業的老板來說，能夠以最直觀的方式來管理生產設備和生產狀況。其次是資源協同，通過我們的管理系統可以直接看到在世界各地有多少I5系統以及現在它大致的狀態。如果這個時候大家能夠互相看到彼此的生產資源，實現生產資源的共享，在很多情況下大家可以利益互惠。那些生產力不足的企業，可以看到有生產閑置資源的企業，他們可以進行生產的互惠，提高生產效率。再次是技術分享，我們與一家（CAM）軟件公司做了一款產品，把基于機床編成的軟件，通過云服務的形式搬到了云平臺上，中小企業只要通過按次收費的方式，打開電腦的瀏覽器就可以使用這款軟件。同時可以使企業之間的技術人員實現技術交互。
我們圍繞中小企業的需求，開發了一系列的信息化設備之后發現，把所有的功能連接在一起，可以實現一個更大的目標，就是我們正在嘗試推出的SESOL9平臺，它是為線上形式、為社會生產資源提供遠程的智能工業和工程服務。
北京銘龍天同科技有限公司董事長高樹公
解決互聯網+制造痛點催生新商業模式
智能制造的難點，就是參數化設計的產品庫與工藝的深度融合。
北京銘龍與數碼大方通過過去兩年的合作，主要在互聯網+制造業領域挖掘機會。
我們理解的互聯網+智能制造，一是要發揮互聯網連接一切的特點，從用戶的需求到設計師、到工廠環節都連接起來。二是要把互聯網+制造變得簡單，我們現在簡單到什么程度呢？我們對自己的要求是一鍵定制，只要按一鍵就能夠制造出來，而不需要中間過程。三是智能3D，在強調用戶定制的時代，用戶需求來了之后我們迅速反應按需生產。我們必須把基于創意可變形的，或者可參數化設計的產品庫放在云端，用戶可以隨意去改變尺寸和它需要改變的內容。四是要懂得工藝，懂得制造的過程中如何把需求與工藝深度融合起來。
在工廠環節，我們必須有支持這樣的設備才可以，這個設備的名字是PCS系統，支持互聯網的運動控制系統，從運動控制到自動定位、從傳感器到機器能正確的識別，進行工業加工，整套系統構造起來，這是我們理解的互聯網+智能制造。
我們雙方的合作有兩個切入點，第一個切入點是從古老的木匠開始合作，就是我們怎么來做家具？第二個切入點是個性化定制的產品，我們現在叫小工匠的產品定制。我們合作的亮點是針對剛才所講的用戶在智能制造中遇到的難點來做。
我們主要是做一個云的產品庫，把設計跟工藝深度融合，就是只要有原創的設計就可以了，大量的、90%的設計師可以去做其他事情。
從創意到智能制造意味著什么？意味著要重新設計和重新做工藝，把CAD、CAM軟件淘汰掉，把它藏在云端。對于普通用戶來講，他沒有必要知道什么是CAD、CAM軟件。在制造環節中，我們把文件操作徹底消滅掉，自動地拆除和配置工業軟件，直接跟智能設備連接起來，用工件來驅動機器進行智能制造。從移動端到制造端，整個過程中，是通過互聯網和云建立連接的。
整個智能制造的難點，就是參數化設計的產品庫與工藝的深度融合，也就是說必須懂得3D實體設計和核心數控技術才可以。我們找到了中國最好的、最牛的做3D技術的數碼大方一起來做這件事情，所以我們節省了很多時間。
第二個難點，就是工件驅動機器加工。工業4.0需要工件編碼這樣的技術，我們在這方面做了一系列的探討，讓機器能夠識別編碼。我們目前做到用二維碼實現，未來我們還要做無線芯片。
第三個難點是自動定位技術，怎樣才能把工件定位到正確的位置上。
最后一個難點是連接一切，把所有一切連接在一起。現在已經實現從云端到智能服務器、再到結點和傳感器的連接，我們坐在任何一個位置上都可以知道這個機器的狀態。
兩年多來，我們做了一些具體化的產品，并且找到了天使用戶，不斷地迭代，從中小企業開始，現在我們開始放大這樣的商業模式。
金航數碼科技有限責任公司副總經理徐保文
自主工業軟件發展需要惡補
現在我們缺乏建立模型的工具，而且這些工具大部分是國外的軟件，所以要“補課”。
互聯網能夠為傳統行業帶來哪些驅動力呢？我覺得有三個驅動，一是新的信息基礎設施會使IT軟件和硬件的成本越來越低；二是出現新的生產要素，數據或者信息也已經成為了我們的一種原料；三是有新分工形態，很多案例都說明互聯網會改變人和人、企業與企業之間的協作方式。智能制造也是三個方向——數字化、網絡化和智能化，數字化是基礎，網絡化是支撐，智能化是方向。
工業技術一般由過程、方法和裝置這三個部分組成，當然還有產品。過程的自動化、智能化會帶來業務系統軟件，包括ERP、PBM；方法的數字化，會通過像CAD、CAM或者是CIM等類似軟件來實現；智能裝置或產品的智能化，會帶來嵌入式軟件。
自主工業軟件的發展重點是什么？智能制造是未來的目標，我們一直認為現在離智能制造差距還非常遠，我們需要補的課非常多，特別是在工業軟件方面。我們談到智能制造要數字化、網絡化、智能化，其中數字化是基礎。西門子認為未來企業是基于模型的企業，就是企業的產品、工廠生產線、車間、裝備、資源，包括人員等各類東西都要建成模型，并且是可以模擬的。在整個工廠運行之前，整個產品生產出來之前都是可以模擬的。而現在我們連建立這種模型的工具都沒有，而且建立這些工具的時候使用的也是國外的軟件。所以要“補課”，要大力發展工程類軟件，我們需要管理、方案設計、詳細設計、工藝設計和研發業務管理等軟件。在專業工程方面，我們要發展大型的CAD軟件和大型的工程分析軟件，這些東西中國不發展，我們的制造業不可能發展起來。
航空對工程軟件有哪些迫切的需要？第一個是全面支撐基于模型的系統工程，這是我們未來進行大型裝備研制最基本的系統，或者是最優的一種流程。第二個是要構建基于數字樣機的集成研發環境，在全虛擬的狀態下進行產品設計，最終實現在飛行前就知道飛機能夠達到相應的功能和性能，能夠被制造體系生產出來。第三個是解決基于模型的定義，這是MBD產品協同研制的關鍵問題。現在飛機和發動機生產設計已經采用了MBD的方式。設計過程是采用三維模型，所有的制造信息和管理信息都在這個模型里面。此外，還要支持基于模型的工藝設計，要實現集團性的產品研制協作。
本文由中國電子報記者劉晶根據錄音資料整理
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