在第一次工业革命时,蒸汽动力实现了代替人力来驱动机器,从而手工业得以进化为工业。工业2.0则是以电力驱动机器代替蒸汽,零部件生产与产品装配实现分工,从而工业得以进入大规模生产时代。而自动化则是工业3.0的标志,机器不但接管了人的大部分体力劳动,同时也接管了一部分脑力劳动,工业生产能力也自此超越了人类的消费能力。第三次工业革命兴起至今已经过了半个多世纪,我们正在将要迎来工业4.0时代。那么什么是工业4.0呢?作为工业4.0的发起者之一,博世又为此做了什么样的改变呢?
德国所宣称的工业4.0指利用物联信息系统(Cyber—PhysicalSystem简称CPS)将生产中的供应,制造,销售信息数据化、智慧化,最后达到快速,有效,个人化的产品供应。作为德国工业4.0的倡导者之一,博世在2013年就对苏州工厂开始了工业4.0的实践。
在博世苏州工厂的车间内,使用了RFID对员工及物流进行识别,RFID称为射频识别技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。在进行参观时,可以看到工厂进入车间需要穿着防静电工作服,每件工作服衣袖处都缝着一个RFID标签,而每个员工都在后台数据库中写入了自身相应的技能属性,RFID如果识别员工技能不足以操作当前的机器,就会对操作界面进行锁定,以此来防止能力不足造成质量事故。而没有技能的员工则会被拦截在入口处,需要进行相应的学习后才能进入车间工作。
在改造过的表面贴装生产线上,贴片机已经能做到自动计算物料。机器的物料需求直接跟仓库挂钩,仓库收到指令后,会自动备料,然后交由运料小车运输物料。在机器旁边的自动发料系统看板和借料确认看板上,机器编号、站位、料号、当前剩余量、状态等信息均动态实时呈现。
通常在一条ABS控制器生产线上有四到五台贴片机,每班配备有两名操作工。他们负责设备巡检,观察这些机器所装配的电容、电感等物料什么时候会消耗完,并提前向仓库提出取货要求。而仓库的货物配送到位后,操作工们还需要手动为贴片机补充成卷的电子元器件物料。由于补料的操作手法需要相当技巧,暂时无法用工业机器人替代实现自动化。但巡检贴片机这项工作,则可以通过工业4.0的方式进行改造。把生产线和物料仓库这两套以往独立的系统连接起来,它们之间的信息沟通此前均由人工完成,比如贴片机的原料即将耗尽时,依靠操作工向仓库管理系统反馈这一信息。
在利用工业4.0改造后实施自主叫料系统后,24小时运转的一条ABS电控单元表面贴装生产线能节省20%的人力投入。同时,由于贴片机在何时需要多少物料有了更精确的预估数据,用于此的物料库存也得以降低50%。而在传感器测试中心,有两个自动送料机器人来回奔走在车间里,它们工作就是在物料区和测试区之间往返运送物料,当它们感觉自己快没电时,还会自动跑到墙边的充电点充电。
为了实现物联网的全面感知,博世还在苏州工厂内装载了博世物流传感器,这一传感器集成了感知、通讯、网络和计算等功能,可以实现产品与网络的互联。通过传感器云端的云服务,比如数据分析、可视化和异常状况通知等服务。而通过敏捷感响应系统,能够把各种生产资源以及MES和SAP连接在一起,能够更快的响应客户拨动,增强生产车间信息的透明化和提高生产管理的灵活性。
一个理念从提出到实现,总会有一个漫长的过程。目前来看,即使工业流程已经实现了高度的自动化,但工业4.0距离被提出时的愿景还有很长一段路要走。毕竟就目前的技术而言,完全实现全自动化全智能化还是遥不可及,但博世在“智能工厂”、“智能生产”、“智能物流”这工业4.0的三个主题中的进步,还是非常值得赞赏的。
在汽车技术创新体验日中,博世中国投资有限公司执行副总裁徐大全博士对2016年博世汽车与智能交通业务的发展进行了讲解,通过契合中国汽车市场需求,拓展城市交通,助力中国汽车产业转型等等,实现汽车产业的高信息化数字化,并且为工业4。0奠定了良好的基础。并且通过圆桌会议和问答,让我们进一步了解了博世在汽车技术创新中做出的改变和发展。
博世为我们展出了一系列在智能汽车领域的技术创新,以及对原有技术的升级。在当下炙手可热的自动驾驶领域,博世也做出了自己的自动驾驶技术方案。通过配备博士的雷达传感器(前/后)和智能摄像头,高速公路辅助功能可在0-130km/h的速度范围内实现高速公路部分自动驾驶。
当角雷达和后雷达探测到变道的可能时,得到驾驶员确认后可以实现自动变道,从而实现安全、轻松的驾乘体验。在试乘环节,搭载了五个中距离雷达传感器和一个智能摄像头的长安睿骋,在传统公路上进行了自动驾驶,前行、变道都非常顺畅,可见博世自动驾驶技术已经愈发趋近成熟。
而在泊车或者停车操控时,近距离摄像头也能保证驾驶员对车身周围环境的一览无余。由四枚百万级像素、190°广角镜头组成的3D环视系统,能够捕捉车辆周围的整个环境,为驾驶员泊车时提供全方位视野。显示屏中呈现出无变形的车身3D环视图像,并且可以根据情况选择任意视角,车周围的小障碍物也能够清晰可见。
而在泊车或者停车操控时,近距离摄像头也能保证驾驶员对车身周围环境的一览无余。由四枚百万级像素、190°广角镜头组成的3D环视系统,能够捕捉车辆周围的整个环境,为驾驶员泊车时提供全方位视野。显示屏中呈现出无变形的车身3D环视图像,并且可以根据情况选择任意视角,车周围的小障碍物也能够清晰可见。
除了智能汽车领域的革新之外,博世还推出了博世电动单车系统。通过电动助力的脚踏车,在骑行时可以获得非常轻便的感受。助力系统尽在踩踏踏板的时候提供助力,防止误操作带来的电力损失。在博世举办的ebike金鸡湖骑行中,可以感受到电动单车带来的便利。对助力档位进行调节后,可以选择更多的体验单车带来的运动量或者感受电动助力带来的便利。而这一系统还可以对行进速度、行进里程等进行记录。虽然国内的电动单车市场尚未完全开拓,但博世电动单车已经在欧洲成为了领导者,多个自行车品牌都配备了博世的电动单车系统。
之前在汽车领域耳熟能详的防抱死制动雄厚(ABS)也是博世的领军领域之一。而博世又专门为摩托车设计开发了防抱死制动系统,体积为0.5升,重700g,并且采用了模块化设计,具备不同等级的功能。这一技术可以应用于各个性能级别的摩托车上,涵盖从低成本的入门摩托车到超级运动摩托车。
作为全球规模巨大的综合性工业集团、汽车配件厂商中最大的全球巨头、全球第一大汽车技术的供应商,汽车与智能交通技术业务占博世业务的70%。这次博世汽车技术创新体验日,为我们展现了博世对于未来智能汽车领域的愿景。同时对于智能汽车领域的痛点和现状带来了新的思考和发展方向。而通过此次活动,我们也更多的了解到博世对于智能汽车领域的愿景,并对未来汽车产业的工业4.0所做的充足准备。