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工业4.0、数字化转型及智能制造应用--德国弗劳恩霍夫制造与信息研究院北京代表处首席代表穆宏做客数字经济发展与治理论坛

  • 日期:2024-04-25

 

 

 

2024年4月18日,MBA“数字经济发展与治理论坛”在国科大中关村校区举办。本期特邀德国弗劳恩霍夫制造与信息研究院北京代表处首席代表、德国弗劳恩霍夫IOSB研究所中国技术转移公司-旭泰克总经理、中德智能制造科技创新合作联盟副理事长、长三角智能制造中德职业教育产教融合联盟副理事长穆宏,为同学们带来“工业4.0、数字化转型及智能制造应用”的主题分享。讲座由经管学院孙毅教授主持。

 

穆宏深耕德国工业4.0领域数十年,拥有丰富的智能制造、数字化转型项目经验。他从以下几个方面为大家阐述了德国工业4.0、数字化转型及智能制造技术应用与趋势,分享过程深入浅出,激起了同学们对相关技术的满满兴趣,也引发了同学们的热烈讨论。

 

德国工业4.0

首先,穆宏带来了德国工业4.0现状的分析及方向。他以德国智慧工厂OWL为例进行了详细的介绍和分析,从德国工业4.0研究领域的相关技术、水资源管理、水处理、生态技术、机器人、水下机器人、能源管理、嵌入式系统等角度帮助大家全面理解德国工业4.0的发展及现状。对比我国智能制造企业现状,存在诸多问题、待提升空间巨大。

 

智能制造中的数字化转型

技术改变生活,数字化转型助力工业智能制造。制造企业进行数字化转型升级具有巨大的意义。穆宏在过去的近10年里,陆续调研了国内数百家制造企业,我国制造业的现状是传统行业设备很先进,但数字化进程较弱。具体问题如下:生产计划调度困难。随产品不同而生产工艺过程不同,零件规格多;生产对象不同,需求不同;多家企业未实现MES,信息化程度较差。

这些问题,都指向企业的数字化转型。要理解数字化转型,就要清楚数字化的首要条件是数据底座,数字化的前提是数据打通,生产设备的数据要上传到系统。如何打通各环节的数据,让数据真实有效、维度一致、相互作用,再助力生产、提升效率,是目前数字化转型要解决的问题。穆宏也分享了他的解决方案。

 

 

 

如何做好数字化,每家企业都需要数字化转型么?我们要想清楚几个问题:我们能为客户进一步带来什么样的价值?数字化解决方案能为我们带来哪些机会?中短期内,客户带来哪些收益?有哪些挑战?

穆宏认为,企业在做数字化转型之前要结合自身情况,想清楚上述问题,再确定是否要进行数字化转型,他也为大家介绍了精益数字化实践及相关成功案例。

 

智能制造技术应用及发展趋势

什么是智能制造?穆宏将其诠释为“大数据驱动下的制造”。所以智能的前提是需要足够的数据作为分析基础,收集、分析工业工艺生产过程中产生的数据,通过数据结果优化生产过程、预测生产产能、掌控生产节奏,最终做到自诊断、自优化、自配置等自动化行为是智能制造的目标。穆宏还为大家带来了多个智能制造技术应用场景,如工业物联网+边缘计算、INAcarry 5G、移动传感器采集平台、集成传感器系统、三维空间的加速器、噪声--麦克风、视频数据-摄像机等,也提到了AI大数据及数字孪生体系。

 

 

 

智能制造的发展历时多年,现今也在各方面取得了不错的成果,但行业痛点依旧明显,主要集中在如下几个部分:

1)可以将业务问题准确转换成大数据分析问题的专业人员奇缺;

2)市场缺少针对制造业应用场景的数据分析算法(例如:剩余使用寿命预测,故障检测,设备参数优化);

3)现有的大数据分析平台及工具对于普通工业用户使用门槛高(例如:无法高效连接工业设备获取数据,需要用户很好的编程能力,用户接口针对数据科学家而设计,模型部署困难);

4)缺少数据语义层面建模(上下文)的工具,难以进行数据之间的协同分析(处于产品生命周期不同阶段的数据相互孤立。例如工艺数据和生产数据,设计数据和物料及生产加工数据);

穆宏认为,随着人工智能等技术的成熟,未来的智能制造也会迎来更大更优的发展,创造出更自治的制造系统,自感知、自学习、自维护等;同时在人性化方面加大改善,例如通过搭建生产仿真模型、柔性生产线等降低工人劳动强度,提升员工工作幸福指数。未来的智能制造会更多的结合人工智能技术,也为我们带来无限可能......

课程分享结束后,大家意犹未尽,多位同学与老师进行了热烈的互动,结合自身企业情况请穆宏老师给与建议,或就智能制造行业趋势与穆宏老师交换了想法。

 


(文、图/黄灵芝)

 

背景链接

 

穆宏,曾任德国弗劳恩霍夫IITB研究所研究员,具有丰富的工业4.0、数字化转型及智能制造应用经验,先后承担水资源联合优化调度及管理(德方联络人)、工业先进制造及工厂生产工艺布局设计(项目负责人)、德国工业4.0培训(项目负责人)、工业自动化咨询(德方联络人)、机器人项目(项目负责人)等,长期致力于打造中德创新技术示范、共性技术研发、建设企业赋能中心,参与实施了缺水型大城市水资源管理决策支持系统、苏南地区水资源管理决策支持系统、工业先进制造及工厂生产工艺布局设计等数十项中德国际科技合作项目,涉及机器人导航、室内定位、数字孪生、智慧生态、智能工厂管理等多个领域。其所属的德国弗劳恩霍夫研究协会(Fraunhofer-Gesellschaft)是欧洲应用技术领域里最大的研究机构,目前在德国各地设有76个研究所和研究单位,约30800名员工,主要是科学家和工程师。其中德国弗劳恩霍夫光学、系统技术及图像处理研究所(Fraunhofer IOSB),是弗劳恩霍夫协会在ICT(信息通信技术)领域最大的研究所,是欧洲最大的图像采集、处理和分析领域的研究机构,在中国设有弗劳恩霍夫制造与信息技术研究院北京代表处。

 

“数字经济发展与治理论坛”是中国科学院大学MBA教育管理中心发起设立的学术交流平台。平台秉承理论与实践结合、研究与产业结合的宗旨,聚焦数字经济发展的前沿、焦点话题,汇聚跨学科、跨领域的优秀专家学者,分享最新研究和实践成果,旨在更好的把握数字经济发展趋势和规律,探讨和完善数字经济治理体系,推动数字时代的经济与管理学科发展,助力中国数字经济高质量发展。