智能制造，是當(dāng)前全球制造業(yè)的焦點(diǎn)。從制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展、新型工業(yè)化到制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，智能制造都是主攻方向。
但智能制造是一個(gè)寬泛的概念，也是一個(gè)動(dòng)態(tài)漸進(jìn)的概念。那在當(dāng)前階段，什么樣的制造才算是智能制造？如何實(shí)現(xiàn)智能制造？實(shí)現(xiàn)怎樣的智能制造呢？
近日，帶著這些疑問，CONTROL ENGINEERING China采訪了自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)廠商貝加萊的大中華區(qū)總裁肖維榮博士。肖博士在訪談中提出了精準(zhǔn)自動(dòng)化的理念，并表示當(dāng)前制造業(yè)趨勢(shì)之一是精準(zhǔn)制造，通過自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化實(shí)現(xiàn)，"精準(zhǔn)"將定義智能制造的深度。
精準(zhǔn)自動(dòng)化：裝備制造走向高質(zhì)量發(fā)展之路
在很長(zhǎng)一段時(shí)間，中國(guó)制造業(yè)處于低端大規(guī)模復(fù)制這個(gè)階段。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，這種模式也無(wú)可厚非，即便放眼全球的各個(gè)經(jīng)濟(jì)體的經(jīng)濟(jì)崛起，也是一個(gè)大規(guī)模復(fù)制的過程。但是，當(dāng)走過了40余年后，這種低端大規(guī)模復(fù)制顯然不合時(shí)宜。它會(huì)使得我們處于低端產(chǎn)能過剩，而高端又大部分依賴進(jìn)口，這使得我們的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量受到了限制，無(wú)法更好的盈利因此具有一定的脆弱性。
因此，在肖維榮博士看來，國(guó)家提出的"制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展"戰(zhàn)略正當(dāng)其時(shí)，整個(gè)制造業(yè)的生產(chǎn)方式將走向個(gè)性化、綠色、智能，生產(chǎn)具備更高附加價(jià)值的產(chǎn)品，進(jìn)而邁向可持續(xù)發(fā)展的道路。對(duì)于裝備制造業(yè)來說，高質(zhì)量發(fā)展意味著要從價(jià)值鏈中低端邁向中高端，要為用戶提供更低的總擁有成本、更快的上市時(shí)間、更高的成本效率和質(zhì)量、更高的投資回報(bào)等競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
裝備制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，精準(zhǔn)自動(dòng)化是必由之路，精準(zhǔn)也是智能制造的應(yīng)有之義。肖維榮博士指出，盡管當(dāng)前實(shí)現(xiàn)智能制造的理念很多，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)AI、數(shù)字孿生等等，而回顧制造的本質(zhì)，精準(zhǔn)自動(dòng)化才是衡量當(dāng)前智能制造深度的基準(zhǔn)。
貝加萊提出的"精準(zhǔn)自動(dòng)化"不僅是指通過精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制、高精度定位、機(jī)器人和柔性輸送系統(tǒng)等來實(shí)現(xiàn)機(jī)器的更精準(zhǔn)控制，而且還包括用數(shù)字技術(shù)讓機(jī)器更聰明，通過數(shù)據(jù)采集、通信連接、機(jī)理建模、學(xué)習(xí)模型、判斷決策、現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行等多重手段，輔以服務(wù)創(chuàng)新、生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)新，為用戶創(chuàng)造價(jià)值，讓企業(yè)更精準(zhǔn)地生產(chǎn)管理、高水平地精益運(yùn)營(yíng)，從而走向高質(zhì)量發(fā)展之路。這里面包括三個(gè)方面的"精準(zhǔn)"：和客戶一起挖掘市場(chǎng)的精準(zhǔn)需求、協(xié)助客戶一起進(jìn)行更加高效智能的精準(zhǔn)方案設(shè)計(jì)、借助數(shù)字化手段幫助用戶解決問題提供精準(zhǔn)的增值服務(wù)。通過這三個(gè)貫穿客戶項(xiàng)目全生命周期的"精準(zhǔn)自動(dòng)化"，貝加萊幫助客戶提升自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
精準(zhǔn)自動(dòng)化：推動(dòng)下一場(chǎng)變革
對(duì)于貝加萊來說，精準(zhǔn)自動(dòng)化并不只是一個(gè)理念，而是有豐富的可落地的產(chǎn)品和解決方案。從技術(shù)的角度，精準(zhǔn)自動(dòng)化包括微秒級(jí)精準(zhǔn)控制、精準(zhǔn)的重復(fù)定位和過程控制、預(yù)測(cè)性維護(hù)機(jī)制和先進(jìn)的閉環(huán)算法。
從產(chǎn)品的角度，貝加萊具有從精準(zhǔn)智能感知（數(shù)據(jù)采集、分析與傳輸）、精準(zhǔn)智能分析與決策，以及精準(zhǔn)智能執(zhí)行的完整自動(dòng)化解決方案，包括X20 I/O、機(jī)器視覺等采樣分析，經(jīng)由OPC UA FX的傳輸，運(yùn)行于PC架構(gòu)的控制器，分別基于物理建模和數(shù)據(jù)建模來獲得智能分析與決策能力，再經(jīng)由ACOPOS伺服系統(tǒng)以及 ACOPOStrak/ACOPOS 6D的智能執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)高效地制造。
特別是近年來，貝加萊圍繞自適應(yīng)制造推出了集成機(jī)器視覺、并聯(lián)機(jī)器人和柔性輸送系統(tǒng)等一系列產(chǎn)品，開啟了精準(zhǔn)自動(dòng)化的新階段。
ACOPOS 6D是貝加萊發(fā)布的基于平面磁懸浮技術(shù)的柔性輸送系統(tǒng)，它使生產(chǎn)線突破原有機(jī)械布局的束縛，擺脫機(jī)械輸送的局限，可以讓被加工工件在多個(gè)維度運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，以使組裝過程形成"即時(shí)生產(chǎn)（JIT）"所需的連續(xù)流、均衡負(fù)載、節(jié)拍的優(yōu)化，而這些僅需參數(shù)的快速配置即可。另外，它達(dá)到 IP69K 防護(hù)等級(jí)，可在食品/制藥、醫(yī)療器械、電池等高潔凈要求的生產(chǎn)環(huán)境工作。
Codian并聯(lián)機(jī)器人是貝加萊新近推出的真正融合在機(jī)器之中的機(jī)器人，具有高精度同步運(yùn)動(dòng)性能，完全集成在貝加萊的Automation Studio通用開發(fā)平臺(tái)，一套開發(fā)工具就可適用于工藝裝備、機(jī)器人的集成。并且通過建模仿真技術(shù)，可大幅縮短機(jī)器與產(chǎn)線的早期驗(yàn)證、代碼開發(fā)與調(diào)試時(shí)間。
預(yù)測(cè)性維護(hù)是精準(zhǔn)自動(dòng)化不可或缺的一部分。貝加萊針對(duì)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)推出了MDoctor工具，可以對(duì)振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速、壓力等信號(hào)做特征提取，再據(jù)此進(jìn)行物理建模和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模，通過融合方法，最終做出設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)估、維修建議以及剩余壽命預(yù)測(cè)，確保工廠運(yùn)維數(shù)字化水平。。
"回顧精準(zhǔn)自動(dòng)化的發(fā)展，我們可以看到它始于上世紀(jì)70年代的開環(huán)控制，然后在90年代開始整合為基于測(cè)量的閉環(huán)控制，而到今天，基于數(shù)據(jù)分析的集成閉環(huán)控制逐漸成為了主流，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析來自生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，借助于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的建模，也即機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)這樣的智能方法，來實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的自動(dòng)化。"肖維榮博士表示，在人工智能、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)加持下，精準(zhǔn)自動(dòng)化或?qū)㈤_啟下一場(chǎng)變革。
精準(zhǔn)自動(dòng)化打造客戶核心競(jìng)爭(zhēng)力
作為一個(gè)在機(jī)器智能領(lǐng)域耕耘數(shù)十年的自動(dòng)化企業(yè)，貝加萊憑借不斷演進(jìn)的精準(zhǔn)自動(dòng)化技術(shù)，為光伏、鋰電、風(fēng)能、印刷包裝和塑料等行業(yè)用戶提供了獨(dú)特的解決方案，幫助客戶打造行業(yè)領(lǐng)先的競(jìng)爭(zhēng)力。
硅片切割是光伏產(chǎn)業(yè)鏈中非常重要的環(huán)節(jié)，切割的好壞直接影響下游的電池片的制作，而切片的速度和線損決定了生產(chǎn)的效率和成本。貝加萊通過ACOPOSmulti高精度控制技術(shù)，提供高品質(zhì)的張力與排線控制，并通過掉電停車技術(shù)、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)等為機(jī)器的可靠運(yùn)行提供保障，降低非計(jì)劃宕機(jī)造成的加工損失。與10年前相比，今天，在切割時(shí)間的縮短、切割線速度、單晶棒的提升使得光伏產(chǎn)能較之10年前有近百倍的增長(zhǎng)。這就意味著光伏組件成本的大幅下降,才能將整個(gè)光伏發(fā)電的LCOE降低到只有10年前的1/10左右。
制藥行業(yè)是一個(gè)工藝復(fù)雜且有著嚴(yán)苛合規(guī)要求的行業(yè)，其生產(chǎn)過程包含了流程、批控制、離散包裝等多種混合模式，并包含大量的精準(zhǔn)計(jì)量、缺陷檢測(cè)、異物檢測(cè)等關(guān)乎品質(zhì)的環(huán)節(jié)。貝加萊憑借其適合制藥環(huán)境的高精度運(yùn)動(dòng)控制解決方案，一直在制藥包裝有著豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。比如在吹灌封BFS，貝加萊可以提供IP69K防護(hù)等級(jí)的Panel PC、高防護(hù)等級(jí)的ACOPOSmotor伺服驅(qū)動(dòng)與電機(jī)以及精準(zhǔn)的溫度控制和壁厚控制技術(shù)，為用戶打造行業(yè)領(lǐng)先的高速度、高精度的包裝設(shè)備。
"我們憑借'精準(zhǔn)'的自動(dòng)化控制技術(shù)，結(jié)合大量行業(yè)Know-How，通過機(jī)器快速開發(fā)的工程方法與經(jīng)驗(yàn)以及專業(yè)的工程師團(tuán)隊(duì)，不斷助力裝備制造業(yè)客戶打造行業(yè)領(lǐng)先的機(jī)器，從而提高他們的競(jìng)爭(zhēng)力，這也貝加萊取得成功的關(guān)鍵要素。" 肖維榮博士總結(jié)說道。
智能制造勾勒出了制造業(yè)未來的樣子，而精準(zhǔn)自動(dòng)化則定義了智能制造在實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵路徑。決定智造的成功與否，不在于表面是否智能，而在于是否能夠回歸制造的本質(zhì)，為用戶創(chuàng)造價(jià)值，這就是貝加萊倡導(dǎo)精準(zhǔn)自動(dòng)化的價(jià)值所在。