智能制造與智能裝備
在新一輪的工業(yè)革命當中，美國工業(yè)互聯(lián)網占據新工業(yè)世界的翹楚地位，不但能夠對傳統(tǒng)工業(yè)進行物聯(lián)網式的互聯(lián)互通，也能夠對大數據進行智能分析和智能管理。而德國工業(yè)4.0也引領了全球制造業(yè)的潮流，強大的機械工業(yè)制造基礎，嵌入式以及控制設備的先進技術和能力都讓整個世界范圍內不容小覷。中國制造2025則是制造大國向制造強國的轉型，以加快新一代信息技術與制造業(yè)深度融合為主線，去把推進智能制造變?yōu)橹鞴シ较?。新一輪的科技革命和產業(yè)變革正在帶來國際產業(yè)分工格局的重塑與洗牌，而與中國加快產業(yè)結構調整的歷史性交匯，也迫使中國必須立刻實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略。
2015年5月19日，經李克強總理簽批，國務院印發(fā)了《中國制造2025》 部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略，《中國制造2025》拉開了中國工業(yè)4.0的序幕，這是中國實施制造強國戰(zhàn)略的首個長達十年的行動綱領。報告明確指出，智能制造是未來制造業(yè)發(fā)展的重點方向。中國在2015年已啟動智能制造試點，2016年會擴大試點，2017年將全面推廣。
智能制造是工業(yè)4.0的核心，作為一個廣義概念，“智能制造”包含有五個方面，既產品智能化、生產方式智能化、服務智能化、管理智能化、以及裝備智能化，而裝備智能化又是搭建“智能制造”的原材料。智能制造裝備是先進制造技術、信息技術以及人工智能技術在制造裝備上的集成和深度融合，是實現(xiàn)高效、高品質、節(jié)能環(huán)保又安全可靠的生產下一代制造裝備的可靠戰(zhàn)略。
在未來，會有越來越多的公司企業(yè)加入到這個行業(yè)，智能制造商服務將進入群雄并爭的時代，基于對細分行業(yè)和生產工藝的透徹了解，通過機械設計、自動化和信息技術的緊密結合，實現(xiàn)生產線、物流智能化，并逐步擴展到車間層和企業(yè)層生產管理，比如利樂公司，永創(chuàng)智能等。傳統(tǒng)的如ERP軟件、MES軟件公司等，通過引入精益制造理念，基于軟件功能的驅動，實現(xiàn)企業(yè)計劃層、生產層、設備層等的縱向信息流轉和橫向工作協(xié)同，比如用友、集控等公司。由傳統(tǒng)的自動化公司演變而來的則位于設備層和管理層的中間位置，利用自身對自動化的深刻理解，輔助以軟件工具，實現(xiàn)設備層、控制層和生產管理層的緊密結合和整體集成，比如西門子、拓峰、新松機器人等公司。
企業(yè)應該根據自身生產特點，以及進行智能制造改造的契入角度，選擇合適的服務提供商。首先，裝備供應商的優(yōu)勢在于對細分行業(yè)的工藝流程和生產業(yè)務理解深刻，針對企業(yè)生產的基本單元如設備、生產線等進行徹底的智能化改造，也便于上層應用的構建和擴展。當然，裝備供應商會缺乏一定的軟件方面的組織和開發(fā)經驗。其次，軟件公司的確能夠構建基于軟件功能組織的智能制造整體體系，也具備在軟件應用開發(fā)方面深厚的經驗。但是，軟件公司很缺乏對企業(yè)業(yè)務的透徹了解，也少有對機械設備、工藝和數據接口的經驗。最后，對于自動化集成商而言，他們對于設備生產以及信息化軟件都有較為深入的了解，也具備在設備、自動化和軟件方面的集成優(yōu)勢，但還是在設備工藝和軟件應用方面都不具備明顯優(yōu)勢。
包裝裝備現(xiàn)狀與趨勢
智能設備具有以下幾點特征，一、智能感知：設備或者儀表等傳感器要能夠自組織、自學習、自維護的感知能力，理解環(huán)境信息和自身信息，并進行分析和判斷來規(guī)劃自身行為和能力。二、工業(yè)互聯(lián)：通過設備間的互聯(lián)，提高設備間的相互協(xié)同能力，從而使生產模塊間的搭配方式更靈活、更自由。三、智能應用：基于設備數據的采集和存儲，應用大數據技術等，抓取應用趨勢，保證設備高效、安全、節(jié)能運轉。四、人機結合：利用智能終端，人工智能等技術，使設備獨立承擔起分析、判斷、決策的任務，人際之間表現(xiàn)出一種平等共事、互相理解、互相協(xié)作的關系。智能裝備也有著很多的關鍵技術，比如檢測傳感技術，網絡技術，高端裝備技術和信息軟件及系統(tǒng)技術，還有自動化/控制技術。
對于當下包裝裝備的現(xiàn)狀，包裝裝備制造商市場占有率低下，也沒有足夠的行業(yè)整合能力，雖然熟悉機械設計、以及電氣化設計，但對智能制造新的技術領域了解較少，更沒有系統(tǒng)化的技術團隊，也缺乏產線集成能力和整體服務能力。而終端產品生產企業(yè)設備智能化程度低，難以適應柔性化、定制化的市場要求，大量的使用人工搬運和操作，生產效率低下，人力成本高昂?？勺罱K到了用戶這里，他們只會期待高質量，低價格和個性化的產品。
在未來智能包裝裝備的趨勢下，通過信息技術跟機械技術的深度融合，使得傳統(tǒng)包裝設備由機械化(半機械化)走向智能化。與此同時，包裝設備也具有很高的柔性和靈活性，讓生產線更適應產品本身的更新變化，也可實施遠程診斷并排除故障。首先從高效這個層面來講，前后工序銜接緊密，減少搬運環(huán)節(jié)，整個生產線按照包裝工序進行正確的啟停機操作，充分滿足交貨期，降低生產成本。其次智能設備也要具有自動識別的功能，在利用視覺識別、動態(tài)反饋等技術實現(xiàn)物料位置的確定和機械手操作，減少人為操作失誤。最后在環(huán)保方面，盡量去減少環(huán)境污染，包括噪聲，粉塵污染并減少廢棄物。
產線的集成化，是利用視覺檢測和在線檢測手段實現(xiàn)生產線的防呆防錯，工序質量檢驗等，通過數據建模技術、多目標優(yōu)化技術、電子傳動技術等精密運動控制技術，實現(xiàn)整線高速平穩(wěn)運行，在流水線中引入碼垛、搬運、分揀、包裝等機器人，實現(xiàn)細分行業(yè)的模塊化設備，包括標準數據接口，設備布局、能源供應、軟件部署等，通過軟件更新實現(xiàn)對安裝環(huán)境的適應。對于車間數據化/透明化，是將數控設備與工藝設計系統(tǒng)、生產組織系統(tǒng)和其他管理系統(tǒng)的信息進行集成，形成綜合信息流自動化的集成制造系統(tǒng)。生產協(xié)同是通過信息軟件和實時數據實現(xiàn)生產派報工、生產追溯、質量管理、供應鏈管理、設備管理等功能，數字化管理是通過PDA、看板等人機交互界面實現(xiàn)生產的數字化管理，管理人員通過自動推送的數據發(fā)現(xiàn)異常、并及時解決、最終形成KPI考核閉環(huán)。集中調度是生產中的人機料法環(huán)數據自動提取，自動推送，并進行統(tǒng)一管理。
