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數(shù)字化對(duì)于能源行業(yè)的人員來(lái)說(shuō),并不陌生。尤其是在核電企業(yè),很多員工都認(rèn)為,自己所在的核電廠都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化操作。因?yàn)樵诤穗姷牟僮魇依?,確實(shí)是電腦軟件在檢測(cè)反應(yīng)堆運(yùn)行的狀態(tài),分析其中的數(shù)據(jù)。
但是,我這里提到的核電數(shù)字化概念,并不是指單純一個(gè)數(shù)字化軟件。我們可以把其定義為數(shù)字化核電解決方案。
這個(gè)解決方案的核心構(gòu)建內(nèi)容為核電資產(chǎn)的全生命周期管理。通過(guò)提供高穩(wěn)定性和可靠性的信息化系統(tǒng),力求保證核電安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的萬(wàn)無(wú)一失;通過(guò)信息化系統(tǒng)的靈活性與前瞻性,幫助核電企業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展和擴(kuò)張。
核電市場(chǎng)并不是僅僅局限于一個(gè)國(guó)家或者地區(qū)的,而是全球性的市場(chǎng)。比如在日本福島發(fā)生了核事故,卻對(duì)全球的核電行業(yè)都帶來(lái)了很大的影響。
福島事故后,各國(guó)都在采取措施改善本國(guó)的核電設(shè)施,包括法國(guó)、英國(guó)、美國(guó),都出臺(tái)了很多新安全規(guī)定,需要去做核電站的安全升級(jí)和延壽。在這個(gè)安全升級(jí)和延壽的過(guò)程中,也就在很大程度上促進(jìn)了核電數(shù)字化解決方案的應(yīng)用。
安全升級(jí)后的新需求
在各國(guó)對(duì)核電站安全升級(jí)的浪潮中,各大電力公司都花費(fèi)不菲。據(jù)我了解,法國(guó)電力計(jì)劃投入約100億歐元用于旗下核電站設(shè)備的安全改造,英國(guó)政府則準(zhǔn)備投入150億歐元,用于核電站的升級(jí)和退役工作。對(duì)于數(shù)字化解決方案的引進(jìn),則成為未來(lái)核電企業(yè)的必然選擇。
舉例來(lái)說(shuō),英國(guó)目前面臨多個(gè)核電站需要退役的問(wèn)題。退役其實(shí)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程,尤其需要掌握該核電站的完整信息,從最初的設(shè)計(jì)到建造,再到后期的運(yùn)行和維護(hù)的情況。缺乏完整的信息,就難以設(shè)計(jì)出合適的退役方案。
英國(guó)NDA機(jī)構(gòu)目前負(fù)責(zé)英國(guó)核電站的退役事宜,管理英國(guó)內(nèi)所有需要退役的核電機(jī)組,他們的管理基金就達(dá)到了約750億英鎊。
但他們現(xiàn)在碰到的最大問(wèn)題是,如何獲取核電站退役所需的信息和文檔資料。據(jù)他們稱,他們目前所收集的紙質(zhì)資料,排起來(lái)大概有25公里長(zhǎng)。
如果僅看紙質(zhì)資料,就很難獲取完整、有效的信息。所以,他們首要的任務(wù)就是要把如此龐大的紙質(zhì)文檔變成數(shù)字化的信息,之后,再跟資產(chǎn)管理需求相對(duì)應(yīng),最終找到退役的合理方案。
實(shí)際上,核電數(shù)字化的應(yīng)用可以借鑒石油、化工行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)。但是與石化行業(yè)相比,核電擁有自己的獨(dú)特性。因?yàn)?,核電行業(yè)在所有行業(yè)中,對(duì)安全性的要求是最高的。這就要求核電數(shù)字化的解決方案要比其它任何行業(yè)的都精確。
安全性的保障,前提之一就是需要一份準(zhǔn)確、完整的信息。如果提供的信息不夠完整和準(zhǔn)確,一旦遇到突況,決策層就沒(méi)辦法做出正確的決定。
而且核電信息的展示,要做的非?!坝焉啤?,也就是說(shuō),即使不是做專業(yè)設(shè)計(jì)的工作人員,也能夠從這個(gè)平臺(tái)中獲得自己所需要的信息。
之前,核電企業(yè)大多用平面的二維圖紙展示,那需要很多專業(yè)知識(shí)。如今,隨著技術(shù)的進(jìn)步,可以實(shí)現(xiàn)3D數(shù)字化,建立具象的模型,便于核電站的工作人員直觀看到信息,實(shí)現(xiàn)預(yù)防性檢測(cè),提高診斷事故的效率,這就大大提高了核電廠的安全性。
另一方面,核電廠跟其他普通電廠也不一樣。從設(shè)計(jì)、建造到運(yùn)行維護(hù),到最后完全退役,大約能經(jīng)歷一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間,牽涉的階段很長(zhǎng)。這期間,如何保持各個(gè)階段信息的完整性、延續(xù)性,就顯得非常重要。
目前美國(guó)很多老核電廠中,還大量存在著第一代核電的工作人員。一些年齡高達(dá)六七十歲的老人,還在運(yùn)行和維護(hù)電站。為什么呢?因?yàn)槊绹?guó)很多核電廠沒(méi)有實(shí)現(xiàn)信息數(shù)字化,一旦老員工退休,就很可能沒(méi)有人掌握如此連續(xù)性和可靠的信息了。
但是,這是一個(gè)不好的現(xiàn)象。我們應(yīng)該通過(guò)數(shù)字化的解決方案,把人腦里的隱性知識(shí),變成電腦里的顯性知識(shí),這也是我們強(qiáng)調(diào)核電資產(chǎn)全生命周期管理的原因??上驳氖?,美國(guó)核電企業(yè)正在意識(shí)到核電廠數(shù)字化的重要性。
“數(shù)字化的欠賬不好還”
相比于歐洲其他國(guó)家,美國(guó)核電廠對(duì)于數(shù)字化的應(yīng)用,可謂是姍姍來(lái)遲。原因之一是,美國(guó)核電站都建得較早,超過(guò)半數(shù)的核電站都已服役超過(guò)30年,最年輕的一座于1996年投入生產(chǎn)。
可以說(shuō),美國(guó)所有核電站都沒(méi)能趕上數(shù)碼時(shí)代,而數(shù)字化補(bǔ)救的成本也十分高昂。美國(guó)最初對(duì)這種改造不以為然,因?yàn)楣俜劫|(zhì)疑非人工操作模式的可靠性,不愿意投入資金去進(jìn)行數(shù)字化升級(jí),但時(shí)下隨著安全等級(jí)的提升,數(shù)字化改造成為必須面對(duì)的成本。
2011年,美國(guó)南卡羅來(lái)納州一座核電站開始實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,但大規(guī)模的升級(jí)改造并未進(jìn)行。事實(shí)上,在全球運(yùn)行的核電機(jī)組中,從整個(gè)核電企業(yè)或核電站出發(fā),實(shí)現(xiàn)完全的數(shù)字化應(yīng)用,即全生命周期的管理,只占了極小的一部分。
法國(guó)、英國(guó)的一些核電站雖然也建設(shè)得較早,但重要的是,他們較早地意識(shí)到實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的重要性,逐步開始進(jìn)行數(shù)字化改造。
以法國(guó)電力為例,它是進(jìn)行數(shù)字化改造項(xiàng)目較多的公司。它旗下58個(gè)機(jī)組,但到目前為止,也只是剛剛有4個(gè)機(jī)組完全實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化管理,剩下的機(jī)組都是部分環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,大多環(huán)節(jié)處于數(shù)字化2D、甚至紙質(zhì)的管理時(shí)代。但是法國(guó)電力的計(jì)劃是,將來(lái)這58個(gè)機(jī)組都是要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理的。
但中國(guó)所面臨的境況則完全是不同的。因?yàn)?,中?guó)是全球在建核電機(jī)組最多的國(guó)家,很多電廠正在處于前期設(shè)計(jì)階段,而且對(duì)于安全性非常重視,也愿意投入資金。
可以說(shuō),當(dāng)前的技術(shù)環(huán)境給中國(guó)的新建核電站提供了一個(gè)非常好的歷史契機(jī)。如果中國(guó)核電企業(yè)能夠借助這一趨勢(shì),讓新建核電廠從設(shè)計(jì)的初端,就采用完全的數(shù)字化管理,那對(duì)于核電站后期的運(yùn)行、維護(hù)以及退役,都是受益匪淺的。
這將在很大程度上幫助節(jié)約時(shí)間和資金上的成本。一旦這一窗口期過(guò)去,如果將來(lái)想要進(jìn)行數(shù)字化改造,那會(huì)加大難度和花費(fèi)更多的資金,甚至不利于電站的后續(xù)環(huán)節(jié)的發(fā)展。
目前,中國(guó)核電企業(yè)都是部分環(huán)節(jié)采用了數(shù)字化管理,如設(shè)計(jì)和運(yùn)行維護(hù)環(huán)節(jié),還沒(méi)有一座核電站是實(shí)現(xiàn)完全的數(shù)字化的。影響中國(guó)核電企業(yè)采用完全數(shù)字化管理的最大因素還在于企業(yè)的高層。
因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)完全的數(shù)字化管理,不是僅提供一個(gè)軟件,搭建的系統(tǒng)需要滿足各個(gè)部門、環(huán)節(jié)的要求,比如設(shè)計(jì)院、建設(shè)運(yùn)維人員。各個(gè)部門有自己的要求和想法,這就需要企業(yè)高層的支持和決策,來(lái)統(tǒng)一的協(xié)調(diào)。
推廣核電數(shù)字化,其實(shí)是個(gè)自上而下的過(guò)程。這個(gè)問(wèn)題不僅在中國(guó)存在,在歐洲和美國(guó)等地方也都是這樣。
3D Systems 是3D 打印行業(yè)中的領(lǐng)先者,提供“從設(shè)計(jì)到制造”全套解決方案,包括3D 打印機(jī)、打印材料和云計(jì)算按需定制部件;其強(qiáng)大的數(shù)字化流程真正把創(chuàng)意帶入生活,可選材料包括塑料、金屬、陶瓷和食品等,獲得專業(yè)人士和消費(fèi)者的一致好評(píng)。3DS 領(lǐng)先的醫(yī)療解決方案包括全套仿真、培訓(xùn)、互動(dòng)式個(gè)人化的手術(shù)和患者特定解決方案以及牙科類設(shè)備上的應(yīng)用等。3DS 個(gè)性化的三維設(shè)計(jì)和檢測(cè)產(chǎn)品提供最前沿的采集和觸摸技術(shù),成熟的集成式解決方案替代并補(bǔ)充傳統(tǒng)方法,數(shù)據(jù)輸入直接打印實(shí)物件減小設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的時(shí)間和成本。這些解決方案都可用來(lái)加快設(shè)計(jì)、創(chuàng)造、溝通、原型或產(chǎn)生實(shí)物件,助力客戶“制造未來(lái)”。2015 年4 月6 日,3D Systems 公司宣布,為了擴(kuò)大在中國(guó)市場(chǎng)的占有率,收購(gòu)無(wú)錫易維模型設(shè)計(jì)制造有限公司,以及該公司在上海、無(wú)錫、北京、廣東和重慶的業(yè)務(wù),并將該公司改組為3D Systems中國(guó)(3D Systems China)公司。3D Systems 公司此次收購(gòu)行動(dòng)的另一個(gè)主要目標(biāo)就是加強(qiáng)和擴(kuò)大3D Systems 公司Quickparts 業(yè)務(wù)在中國(guó)的拓展。Quickparts 是3D Systems 下面的一個(gè)重要業(yè)務(wù)部門,主要提供基于3D 打印金屬和塑料零部件的定制化、小批量原型服務(wù)。Quickparts 還提供模具和終端零部件的制造服務(wù),以及三種不同的熔模鑄造技術(shù)。
而在此之前3D Systems 公司已經(jīng)收購(gòu)了Geomagic( 杰魔) 和Cimatron(思美創(chuàng))等兩家做CAD/CAM 及逆向工程與檢測(cè)軟件的公司。此次收購(gòu),將進(jìn)一步整合3D Systems 在中國(guó)境內(nèi)的硬件和軟件資源和解決方案,為客戶提供基于3D 打印技術(shù)的更加完善的數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造的一體化解決方案。
二、完善的3D打印工藝及產(chǎn)品線為客戶提供豐富的專業(yè)應(yīng)用指導(dǎo)
3D Systems 致力于為客戶提供優(yōu)秀的3D 打印解決方案, 其3D 打印工藝覆蓋SLA、SLS、Projet、SLM、3DP、FDM 等諸多主流3D 打印工藝,提供包括桌面級(jí)(以Cube 系列打印機(jī)為代表)、專業(yè)級(jí)(以Projet系列打印機(jī)為代表)、生產(chǎn)級(jí)(以Prox 系列打印機(jī)為代表)在內(nèi)的超過(guò)50 多種機(jī)型供客戶選擇。
3D Systems 為個(gè)人用戶提供了一種非常有趣的3D 打印應(yīng)用體驗(yàn),在其Cubify.com 網(wǎng)站上,3D 公司為普通消費(fèi)者或創(chuàng)客設(shè)計(jì)師等用戶提供了集成3D 掃描儀、桌面打印機(jī)、在線設(shè)計(jì)等在內(nèi)的3D 打印模式,其Cube 系列3D 打印機(jī)以其低廉的價(jià)格讓用戶可以隨時(shí)隨地打印自己的創(chuàng)意。
3D Systems 為專業(yè)用戶提供了專業(yè)的3D 打印方案,以Projet 系列機(jī)型為代表,主要有以工程塑料為材料的高精度3D 打印機(jī)(如PROJET3500HD),打印的塑料件質(zhì)量度高,耐用,尤其適合工程和機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用,包括功能性檢測(cè)、構(gòu)型和裝配驗(yàn)證、快速原型、設(shè)計(jì)溝通、快速模具等等;有以顏色應(yīng)用為主的全彩色3D 打印機(jī)(如ProjetX60),可以為客戶展現(xiàn)豐富的色彩需求;有以蠟材料為主的用于精密鑄造的3D 打印機(jī)( 如Projet3510CPX),打印的蠟質(zhì)模型可以用戶珠寶、精密構(gòu)建的熔模鑄造等;有以用于醫(yī)療牙科的3D 打印機(jī),ProJet 經(jīng)歷了十年多與醫(yī)療、牙科醫(yī)生的合作,從牙齒矯正到定制入耳式助聽器,此系列產(chǎn)品幫助醫(yī)療機(jī)構(gòu)改善病患問(wèn)題。正是因?yàn)樵卺t(yī)療領(lǐng)域中取得的成果,3D systems 公司加快了改善產(chǎn)品的腳步,繼續(xù)創(chuàng)新幫助病患治療并且價(jià)格合理的設(shè)備?,F(xiàn)階段,公司推出更高質(zhì)量和精度的新型醫(yī)療3D打印設(shè)備ProJet DP & MP 系列,幫助打印模型在醫(yī)療領(lǐng)域更好使用。
3D 打印技術(shù)越來(lái)越多的被用于生產(chǎn)環(huán)節(jié),用于直接打印最終零部件或最終產(chǎn)品,3D 公司的生產(chǎn)級(jí)3D 打印機(jī)正式為此類需求服務(wù)的。其SLA 系列3D 打印機(jī),可以打印長(zhǎng)度超過(guò)1500cm 的超大型構(gòu)件;其SLM(直接金屬選擇性激光熔融)系列3D打印機(jī),能生產(chǎn)高精度,高復(fù)雜度的金屬零件。打印層厚可達(dá)20 微米,可打印的金屬包括鈦,不銹鋼,鈷鉻合金,工具鋼等,能夠應(yīng)用在航空領(lǐng)域(比如帶冷卻倉(cāng)的超高效散熱片的一體化打?。约搬t(yī)療保健領(lǐng)域(比如超復(fù)雜形狀的金屬下顎)等等。材料包括不銹鋼,工具鋼,超級(jí)合金,有色金屬合金,貴金屬和氧化鋁,具體可應(yīng)用到各種航空航天,汽車和具體的醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中。
在為客戶提供優(yōu)質(zhì)3D 打印機(jī)的同時(shí),3DSYSTEMS 也提供了豐富的材料選擇,包括工程塑料、尼龍粉、蠟材料、石膏粉、金屬粉末等多達(dá)100 多種的各類3D 打印材料,以滿足不同的客戶和行業(yè)應(yīng)用需求。覆蓋行業(yè)包括教育、醫(yī)療、能源、珠寶、動(dòng)漫、汽車、消費(fèi)品、國(guó)防/ 航空、建筑、文創(chuàng)等。
三、專業(yè)的CAD/CAM及逆向工程與檢測(cè)軟件實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)制造業(yè)的相輔相成
3D Systems 公司最早意識(shí)到3D 打印技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)結(jié)合,可以更好的發(fā)揮3D 打印技術(shù)的作用, 因此于2013 年收購(gòu)了Geomagic 公司,2014 年收購(gòu)了Cimatron 公司。Geomagic 軟件致力于推動(dòng)三維技術(shù)以確保用戶能夠在三維環(huán)境下完成更多的工作。主要產(chǎn)品有逆向工程軟件GeomagicD e s i g n X 、Geomagic Wrap、三維檢測(cè)軟件Geomagic Control、觸覺建模系統(tǒng)Geomagic Freeform 等。與CAD 軟件不同的是,Geomagic 生成的三維數(shù)據(jù)很多是取自現(xiàn)實(shí)世界的人或物。通過(guò)對(duì)采集數(shù)據(jù)的處理用戶可實(shí)現(xiàn)多種用途,大大縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,同時(shí)通過(guò)比較設(shè)計(jì)模型與制造件來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品的品質(zhì),用戶也可在數(shù)字環(huán)境中模仿觸覺感官完成設(shè)計(jì)。Geomagic 強(qiáng)大的設(shè)計(jì)、掃描、檢測(cè)以及觸覺類產(chǎn)品和3D Systems 公司的其它產(chǎn)品相結(jié)合,將增強(qiáng)其三維創(chuàng)作解決方案的效率,使用戶能夠盡享3D 數(shù)字設(shè)計(jì)到3D 打印技術(shù)的無(wú)縫解決方案的高效性。
Cimatron 是制造業(yè)的3D CAD/CAM 集成軟件解決方案領(lǐng)導(dǎo)者, 全球越來(lái)越多的客戶使用Cimatron 公司的軟件, 生產(chǎn)3D 零件設(shè)計(jì),注塑模具, 工裝夾具及五金模具。Cimatron 公司的旗艦產(chǎn)品包括CimatronE 和GibbsCAM,覆蓋制造業(yè)各種需求。CimatronE 是一個(gè)應(yīng)用在工模具和零部件領(lǐng)域的CAD/CAM 集成解決方案,提供整個(gè)生產(chǎn)流程從報(bào)價(jià)準(zhǔn)備到工模具設(shè)計(jì)直至產(chǎn)品交付的全面解決方案。GibbsCAM 是CAM 行業(yè)公認(rèn)的易學(xué)易用型領(lǐng)導(dǎo)品牌,應(yīng)用簡(jiǎn)單,但功能非常強(qiáng)大,在為車銑復(fù)合多任務(wù)加工機(jī)床編程方面優(yōu)勢(shì)顯著。
CimatronE 是全球首批支持AMF 文件格式(將3D 模型轉(zhuǎn)換為數(shù)字文件用于3D 打印及增材制造的新文件標(biāo)準(zhǔn))的CAD 企業(yè)。我們可以從客戶處獲得他們所需生產(chǎn)產(chǎn)品的CAD文件, 然后使用CimatronE 軟件CAD 功能進(jìn)行必要的修改和造型,以便于使其‘可打印’。一旦3D 打印零件完成,我們?cè)偈褂肅imatronE NC 模塊對(duì)部分曲面進(jìn)行鉆孔、攻螺紋和CNC 銑削, 以達(dá)到理想的表面光潔度和精度。
施耐德電氣遠(yuǎn)程能源管理系統(tǒng)(Remote Energy Management,以下簡(jiǎn)稱“REM”)旨在為客戶提供專業(yè)的遠(yuǎn)程能源管理解決方案,在保證系統(tǒng)的開放性及整合、擴(kuò)展能力的基礎(chǔ)上,使用能源數(shù)據(jù)采集、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸、分布式計(jì)算、分布式存儲(chǔ)、穩(wěn)妥的安全策略、虛擬化以及云平臺(tái)管理等先進(jìn)技術(shù),充分整合海量的、分散的能源數(shù)據(jù),進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算達(dá)到能源管理可視化水平,并通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用的能源管理APP實(shí)現(xiàn)無(wú)論何時(shí)何地,呈現(xiàn)智能化信息報(bào)告的服務(wù)。
望京SOHO中國(guó)節(jié)能中心項(xiàng)目中施耐德電氣運(yùn)用創(chuàng)新的能效管理技術(shù),從三個(gè)維度為客戶提供全方位的商業(yè)樓宇能源管理專業(yè)服務(wù), 為客戶打造領(lǐng)先的能源管理系統(tǒng):
1. 基于移動(dòng)應(yīng)用的能源管理APP,隨時(shí)隨地掌握企業(yè)級(jí)的能效管理情況,一鍵式微博,輕松展示SOHO綠色形象。
2. 基于云架構(gòu)的REM(Remote Energy Management, 遠(yuǎn)程能源管理平臺(tái)),支持SOHO大型商業(yè)綜合體的能效管理,配合咨詢顧問(wèn)服務(wù)幫助SOHO達(dá)到更多節(jié)能。
3. 基于SOHO BIM的三維能源展示平臺(tái),采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),支持物業(yè)精細(xì)化管理,提升運(yùn)營(yíng)效率,提升SOHO地產(chǎn)的商業(yè)價(jià)值,吸引更多投資人。
國(guó)際影響不斷擴(kuò)大:從漢諾威工業(yè)博覽會(huì)情況看工業(yè)4.0領(lǐng)先供應(yīng)商戰(zhàn)略的推進(jìn)
創(chuàng)始于1947年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì),是全球制造業(yè)領(lǐng)域最負(fù)盛名、規(guī)模最大的博覽會(huì)之一,也是德國(guó)乃至全球制造業(yè)前沿技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的集中展示地。2013年4月,德國(guó)政府正是在該博覽會(huì)上首次提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略。通過(guò)實(shí)地調(diào)研特別是與參會(huì)各方的深入交流,我們感到,德國(guó)工業(yè)4.0的理念接受度和技術(shù)成熟度都相對(duì)較高,其全球領(lǐng)先供應(yīng)商戰(zhàn)略目標(biāo)很可能實(shí)現(xiàn)。
工業(yè)4.0理念因其前瞻性和延續(xù)性而易于得到國(guó)際認(rèn)同。2016年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)的主題是“產(chǎn)業(yè)集成(Integrated I n d u s t r y)――發(fā)現(xiàn)解決方案”,展出包括工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)字化工廠、工業(yè)零部件、研發(fā)和技術(shù)、能源這五大塊,其中重點(diǎn)關(guān)注工業(yè)自動(dòng)化和IT技術(shù)的結(jié)合、能源和環(huán)境工程、創(chuàng)新的分承包解決方案、研發(fā)等話題??偟目?,發(fā)展前沿基本都體現(xiàn)了先進(jìn)信息技術(shù)的廣泛滲透和融合。工業(yè)4.0的發(fā)展演進(jìn)體現(xiàn)著向智能化、網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)型發(fā)展的連貫思路,自然更易于得到國(guó)際社會(huì)的普遍認(rèn)同。
德國(guó)企業(yè)不少技術(shù)及解決方案已相對(duì)成熟。從博覽會(huì)情況看,在提供相關(guān)技術(shù)及解決方案方面,德國(guó)、美國(guó)等國(guó)的企業(yè)明顯更具競(jìng)爭(zhēng)力。作為博覽會(huì)的主辦國(guó)和合作伙伴國(guó),德國(guó)、美國(guó)的參展企業(yè)數(shù)量眾多,分別位于第一位和第三位,并且?guī)缀跎婕傲怂嘘P(guān)鍵領(lǐng)域,受關(guān)注度非常高。更重要的是,這兩國(guó)的企業(yè)在基本理念、技術(shù)先進(jìn)程度、解決方案成熟度和儲(chǔ)備等方面明顯處于優(yōu)勢(shì)地位,且兩國(guó)都有多家領(lǐng)先企業(yè),在很多高端領(lǐng)域和環(huán)節(jié)已經(jīng)形成了群體性優(yōu)勢(shì)??偟目矗诶砟畋唤邮艿那疤嵯?,又能提供相關(guān)的技術(shù)及解決方案,德國(guó)企業(yè)“走出去”自然空間廣闊。
國(guó)內(nèi)應(yīng)用見到實(shí)效:從博世集團(tuán)洪堡工廠發(fā)展看工業(yè)4.0領(lǐng)先市場(chǎng)戰(zhàn)略的推進(jìn)
無(wú)論何種產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,最終還是要落腳到企業(yè)層面,落腳到能否提高競(jìng)爭(zhēng)力。總的看,據(jù)德國(guó)工業(yè)企業(yè)聯(lián)合會(huì)引用羅蘭貝格公司的研究表明,德國(guó)與瑞典、奧地利、鄱蘭這四國(guó)目前處在工業(yè)4.0建設(shè)領(lǐng)跑者地位,一些德國(guó)企業(yè)已經(jīng)清晰地感受到工業(yè)4.0在效率改進(jìn)等方面的效果。
具體以博世集團(tuán)洪堡工廠為例。該工廠在博世集團(tuán)內(nèi)外部相關(guān)評(píng)比中多次獲獎(jiǎng),被普遍認(rèn)為是目前最具代表性的工業(yè)4.0樣板工廠之一。洪堡工廠有兩個(gè)事業(yè)部:一個(gè)生產(chǎn)具有大規(guī)模生產(chǎn)特征的汽車柴油系統(tǒng),另一個(gè)生產(chǎn)具有多品種、小批量特征的驅(qū)動(dòng)和控制部件。兩相比較,后一個(gè)事業(yè)部的生產(chǎn)類似“大規(guī)模定制”,產(chǎn)品差異性更大,生產(chǎn)組織復(fù)雜性顯著提高。比如,該事業(yè)部向1500多個(gè)客戶提供4500多種產(chǎn)品,重量從0.2-300公斤不等,長(zhǎng)度從5-80厘米不等,批量從1-100件不等,單個(gè)部件的生產(chǎn)周期從5秒到125分鐘不等。為更好應(yīng)對(duì)這種復(fù)雜性,該工廠在持續(xù)開展精益生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了工業(yè)4.0升級(jí)。工廠在2012年與高校、科研院所等合作研究智能工廠架構(gòu),2013年啟動(dòng)智能自動(dòng)化和數(shù)據(jù)挖掘工作,2015年初建立了基于價(jià)值鏈分析的工業(yè)4.0組裝線。這種改造升級(jí)的成效是顯著的,產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)改善(從10年前的1000個(gè)PPM下降到70個(gè)PPM),生產(chǎn)和交付效率明顯提高,客戶認(rèn)可度不斷提升,市場(chǎng)空間也更為廣闊。
抽象來(lái)看,生產(chǎn)制造型企業(yè)追求的目標(biāo)是基本不變的,即以更低成本、更快速度滿足更具個(gè)性化的需求。不同企業(yè)因自身發(fā)展基礎(chǔ)等方面的差異,其能夠選擇的最現(xiàn)實(shí)、最經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)力提升路徑也有很大差異。洪堡工廠的實(shí)踐說(shuō)明,在技術(shù)研發(fā)、質(zhì)量控制特別是整體的精益生產(chǎn)達(dá)到較高水平后,工業(yè)4.0解決方案已成為進(jìn)一步提高競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。
公共服務(wù)體系日益健全:從平臺(tái)建設(shè)看工業(yè)4.0推進(jìn)機(jī)制的完善
通過(guò)與德國(guó)各方的座談交流我們發(fā)現(xiàn),德國(guó)各界特別是政府對(duì)工業(yè)4.0平臺(tái)(Platform Industrie4.0)建設(shè)寄予厚望。
建立平臺(tái)是為解決德國(guó)數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的問(wèn)題。德國(guó)雖然對(duì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0戰(zhàn)略目標(biāo)持樂(lè)觀態(tài)度,但也清醒地認(rèn)識(shí)到其在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中依然面臨著諸多挑戰(zhàn)。主要包括三個(gè)方面:一是在企業(yè)層面的IT建設(shè)和應(yīng)用比較強(qiáng),但在整個(gè)社會(huì)的IT建設(shè)和應(yīng)用方面還較弱,特別是與美國(guó)的差距巨大;二是仍然有45%的企業(yè)(主要是中小企業(yè))缺少面向數(shù)字化時(shí)代的解決方案;三是在商業(yè)模式創(chuàng)新方面與領(lǐng)先國(guó)家差距較大。工業(yè)4.0平臺(tái),就是在以產(chǎn)業(yè)跨界融合發(fā)展、“基于合作的競(jìng)爭(zhēng)”為特征的時(shí)代背景下,德國(guó)解決上述問(wèn)題的一個(gè)重要抓手。
平臺(tái)目前已經(jīng)發(fā)揮實(shí)質(zhì)性作用。工業(yè)4.0平臺(tái)建設(shè)始于2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì),三年多來(lái)已取得不少成效。一是成為知識(shí)和信息傳播節(jié)點(diǎn)。在線圖書館匯集了政府相關(guān)戰(zhàn)略文件以及平臺(tái)各工作組的研究成果等內(nèi)容。用戶案例地圖集中展示了德國(guó)各類型企業(yè)應(yīng)用工業(yè)4.0解決方案的實(shí)例,目前已有200多個(gè)。二是為企業(yè)開展測(cè)試提供多方面支持。新的想法、模式、組件等在正式投入生產(chǎn)前都需要作測(cè)試。平臺(tái)詳盡列出全德國(guó)500多處能夠開展相關(guān)測(cè)試的地點(diǎn),以便于企業(yè)獲取相關(guān)資源。三是廣泛開展國(guó)際合作。平臺(tái)已與美國(guó)、中國(guó)、法國(guó)、日本等主要國(guó)家建立了聯(lián)系或提出了合作計(jì)劃,希望讓工業(yè)4.0從一個(gè)“德國(guó)課題”變成“世界性課題”,也為本土企業(yè)走向國(guó)際市場(chǎng)提供了便利。
平臺(tái)尤其重視為廣大中小企業(yè)提供公共服務(wù)?!半[形冠軍”被普遍認(rèn)為是德國(guó)制造業(yè)長(zhǎng)期保持競(jìng)爭(zhēng)力的重要支撐。但在這次技術(shù)和產(chǎn)業(yè)變革中,基本都是大企業(yè)特別是跨國(guó)企業(yè)做主導(dǎo),而有相當(dāng)一部分德國(guó)中小企業(yè)對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型還抱有懷疑或觀望態(tài)度,特別是對(duì)前期高昂的投資和后續(xù)不確定的經(jīng)濟(jì)回報(bào)心存疑慮。針對(duì)這種情況,在德國(guó)政府的支持下,平臺(tái)尤其重視為廣大中小企業(yè)提供公共服務(wù)。其做法主要包括:保障中小企業(yè)的參與;為中小企業(yè)提供信息、測(cè)試、資金等多方面支持;以應(yīng)用實(shí)例化解中小企業(yè)的顧慮。
啟示及借鑒
通過(guò)在國(guó)內(nèi)及德國(guó)與各個(gè)方面的廣泛調(diào)研座談,我們對(duì)全球制造業(yè)發(fā)展格局的變化以及如何實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)有一些深切體會(huì)。
領(lǐng)先國(guó)家積極探索智能制造的發(fā)展路徑,并且正在加強(qiáng)相互合作。主要國(guó)家在智能制造方面的探索,是圍繞理念、模式、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)維度展開的,核心是理念及其實(shí)現(xiàn)路徑。從博覽會(huì)情況看,工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這兩種理念目前在全球競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)跑地位,其他發(fā)展理念盡管仍有迎頭趕上的機(jī)會(huì),但難度已經(jīng)較大。更為重要的是,博覽會(huì)集中展示了適用于不同場(chǎng)景的100多種解決方案,一些領(lǐng)域的實(shí)現(xiàn)路徑已相對(duì)比較明朗,這都說(shuō)明領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)將重點(diǎn)逐步轉(zhuǎn)向商業(yè)化應(yīng)用和推廣。此外,自2016年年初以來(lái),通過(guò)工業(yè)4.0平臺(tái)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(Industrial Internet Consortium)的對(duì)接等方式,德國(guó)、美國(guó)正不斷加強(qiáng)合作。2016年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)也是雙方合作的一個(gè)重要契機(jī)。首次成為博覽會(huì)合作伙伴國(guó),美國(guó)派出了其歷史上最大規(guī)模的代表團(tuán)參展。在博覽會(huì)上,“當(dāng)工業(yè)4.0遇上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”論壇共吸引了8000多人參加,很多與會(huì)者對(duì)標(biāo)準(zhǔn)銜接等抱有濃厚興趣。
清醒看待我國(guó)與領(lǐng)先國(guó)家之間的巨大差距,切實(shí)增強(qiáng)追趕緊迫感。面對(duì)新工業(yè)革命,我國(guó)確實(shí)面對(duì)前所未有的歷史性機(jī)遇,但必須看到挑戰(zhàn)也十分艱巨。國(guó)內(nèi)外調(diào)研中我們發(fā)現(xiàn),在政策協(xié)調(diào)和針對(duì)性、生產(chǎn)制造過(guò)程與信息技術(shù)融合、中小企業(yè)發(fā)展環(huán)境、創(chuàng)新組織方式等多個(gè)維度上,我國(guó)與領(lǐng)先國(guó)家還存在較大差距,而且有相當(dāng)一部分差距在中短期內(nèi)可能都難以縮小。博覽會(huì)情況就是一個(gè)很好的例證。在博覽會(huì)的5200多家參展企業(yè)中,我國(guó)約有650家,絕對(duì)數(shù)量排第二位。但大多數(shù)企業(yè)集中在燈具制造、鑄造等領(lǐng)域(我們并不認(rèn)為這些產(chǎn)業(yè)是低端的,只是這些企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品附加值不高),展臺(tái)與之相鄰的企業(yè)大多也來(lái)自發(fā)展中國(guó)家,受關(guān)注度總體較低;少數(shù)企業(yè)開始進(jìn)軍工業(yè)自動(dòng)化、工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域,但目前來(lái)看還相對(duì)比較初級(jí);僅有華為等個(gè)別企業(yè)能夠開始在一些重點(diǎn)展廳與全球領(lǐng)先企業(yè)同臺(tái)競(jìng)技。
正確認(rèn)識(shí)制造業(yè)向中高端“爬坡”的復(fù)雜性和難度,應(yīng)腳踏實(shí)地、久久為功。產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)踐已反復(fù)證明,行百里者半九十,制造業(yè)越往高端發(fā)展遇到的難度越大。先進(jìn)制造業(yè)基本都是人才、技術(shù)、知識(shí)、資金密集型行業(yè)。在一定的條件下,人才、資金、設(shè)備等還相對(duì)容易解決,但技術(shù)成熟、知識(shí)積累、市場(chǎng)認(rèn)可等在短期內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。盡管我國(guó)具備超大規(guī)模多層次國(guó)內(nèi)市場(chǎng)等優(yōu)勢(shì)條件,不少產(chǎn)業(yè)在發(fā)展初期比較容易實(shí)現(xiàn)規(guī)模的快速擴(kuò)張,但我們需要切實(shí)認(rèn)識(shí)到在關(guān)鍵領(lǐng)域和環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)突破的巨大難度,需要切實(shí)摒棄盲目樂(lè)觀和過(guò)度自信,腳踏實(shí)地做好自己的事情。
由工業(yè)和信息化部聯(lián)合國(guó)家發(fā)改委、科技部、北京市人民政府共同主辦的第十五屆中國(guó)國(guó)際軟件博覽會(huì),于5月12日在北京隆重開幕。此次為期三天的盛會(huì)展示出了我國(guó)科技產(chǎn)業(yè)最新成果,促進(jìn)了行業(yè)交流和市場(chǎng)發(fā)展。
作為民族高科技品牌領(lǐng)軍企業(yè),同方電腦始終致力于推進(jìn)中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新進(jìn)程,改變由國(guó)外廠商壟斷的市場(chǎng)格局。在此次展會(huì)中,同方電腦更是展示出其最新的純國(guó)產(chǎn)多媒體互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)及全國(guó)產(chǎn)整機(jī)系統(tǒng),讓與會(huì)者近距離感受民族企業(yè)的技術(shù)研發(fā)實(shí)力和突出成就。
在第十五屆軟博會(huì)“信息科技網(wǎng)絡(luò)”展區(qū)中,同方電腦展臺(tái)吸引了眾多參觀者及與會(huì)嘉賓的長(zhǎng)久駐足,他們共同領(lǐng)略同方電腦的全國(guó)產(chǎn)“精銳系列”一體機(jī)和“超越系列”臺(tái)式PC,有些參會(huì)者甚至多次來(lái)到展臺(tái)前向同方電腦的技術(shù)人員咨詢產(chǎn)品的使用環(huán)境和各種性能。
據(jù)介紹,同方全國(guó)產(chǎn)系列產(chǎn)品所有軟硬件,包括芯片、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等均來(lái)自國(guó)內(nèi)廠商,從研發(fā)到生產(chǎn)制造實(shí)現(xiàn)了真正的全國(guó)產(chǎn)化。
全國(guó)產(chǎn)硬件
保障國(guó)家信息安全基礎(chǔ)
據(jù)技術(shù)工程師介紹,同方全國(guó)產(chǎn)整機(jī)系統(tǒng)擁有出眾的信息處理能力,特別是在數(shù)據(jù)文檔和流媒體處理方面,可幫助用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、整理、分析,并最終轉(zhuǎn)化成為可支持決策的信息,具有極高的性價(jià)比。
此外,同方超越E系列全國(guó)產(chǎn)臺(tái)式機(jī)在機(jī)箱上做了更多的物理安全設(shè)計(jì)。比如,前后機(jī)箱門采用鎖定裝置――前門關(guān)閉并鎖定后,只有電源按鍵可以使用,可以避免他人盜用電腦;當(dāng)機(jī)箱后門關(guān)閉并鎖定后,所有的輸入輸出口均不可用,保證了主機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全。
值得一提的是,硬件平臺(tái)是計(jì)算機(jī)的核心,也是軟件系統(tǒng)的承載基礎(chǔ),其負(fù)責(zé)所有數(shù)據(jù)指令的執(zhí)行、邏輯計(jì)算、存儲(chǔ)、輸入輸出。如果設(shè)計(jì)者在某些硬件芯片中植入了某種不為人知的“后門”,誰(shuí)也無(wú)從知曉,這就是信息安全隱患。
由此可見,要構(gòu)建中國(guó)自己的信息安全體系,必須從硬件基礎(chǔ)做起!使用全國(guó)產(chǎn)的自主技術(shù)是我國(guó)信息安全發(fā)展的必然趨勢(shì)。
同方電腦作為我國(guó)可信安全聯(lián)盟的核心成員,充分認(rèn)識(shí)到了因核心技術(shù)缺失而帶來(lái)的信息安全隱患的嚴(yán)重性。
同方電腦全國(guó)產(chǎn)整機(jī)系統(tǒng)為國(guó)家信息安全筑起了堅(jiān)實(shí)防線,大大提高了產(chǎn)品的安全性,扭轉(zhuǎn)了因核心技術(shù)不足而導(dǎo)致的中國(guó)信息安全管理不利局面。這意味著我國(guó)軍工、政府、國(guó)有大中型企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域的信息安全將不再受制于人,有助于消除我國(guó)國(guó)防、電子政務(wù)等方面的安全隱患。
參會(huì)專家表示,同方全國(guó)產(chǎn)電腦標(biāo)志著我國(guó)在IT芯片和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)上邁出了實(shí)質(zhì)性的一步。
隨著產(chǎn)品效能和擴(kuò)展兼容性的不斷升級(jí),同方全國(guó)產(chǎn)電腦必將在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,特別是國(guó)家安全的要害部門,其價(jià)值更加凸顯。
軟硬結(jié)合解決方案
信息安全無(wú)懈可擊
記者發(fā)現(xiàn),一套由同方電腦自主研發(fā)的“TST2.0安全平臺(tái)”已經(jīng)安裝在同方全國(guó)產(chǎn)超越系列臺(tái)式機(jī)中,并受到參會(huì)者的高度關(guān)注。據(jù)同方工程師介紹,TST2.0安全平臺(tái)是現(xiàn)階段最立體全面的可信安全應(yīng)用解決方案之一。
它通過(guò)軟硬結(jié)合方式,不僅可以完全避免木馬病毒等黑客的侵襲,并且對(duì)用戶的主動(dòng)或被動(dòng)泄密具備極強(qiáng)的防患作用。該平臺(tái)以國(guó)密局可信模塊TCM芯片和指紋識(shí)別器為硬件保障,輔以個(gè)人密盤、授權(quán)密網(wǎng)、即時(shí)備份、審計(jì)日志四個(gè)軟件防護(hù)功能。該方案與同方全國(guó)產(chǎn)電腦搭配,可謂渾然天成,相得益彰。
作為中國(guó)可信計(jì)算機(jī)(TCM)聯(lián)盟的核心成員,同方電腦現(xiàn)在已經(jīng)形成了包括TST2.0安全平臺(tái)、高速流加密芯片、低電磁泄射整機(jī)系統(tǒng)、全國(guó)產(chǎn)整機(jī)系統(tǒng)、移動(dòng)數(shù)據(jù)保密機(jī)等完善的可信安全產(chǎn)品體系和基于此的各類解決方案。
而此次亮相軟博會(huì)的TST2.0安全平臺(tái)+全國(guó)產(chǎn)整機(jī)系統(tǒng)的組合更是其集大成者,為復(fù)雜多變的安全服務(wù)市場(chǎng)提供高質(zhì)量的安全服務(wù),讓用戶切身感受到同方電腦創(chuàng)新的魅力。
自主教學(xué)資源平臺(tái)
打通“全國(guó)產(chǎn)”產(chǎn)業(yè)鏈
除全國(guó)產(chǎn)整機(jī)系統(tǒng)和TST2.0安全解決方案以外,在本屆軟博會(huì)上,同方電腦還特別展示出最新的基于“全國(guó)產(chǎn)”理念的同方多媒體教學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由同方電腦與多家教育機(jī)構(gòu)共同開發(fā)的教育信息化解決方案,具有經(jīng)濟(jì)、綠色、易用的特點(diǎn),能滿足數(shù)字化閱覽室、信息技術(shù)教室、多維互動(dòng)教室等多種教學(xué)環(huán)境的應(yīng)用需求。目前,該系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于中小學(xué)課堂教學(xué)中,成為推動(dòng)教育發(fā)展的一股強(qiáng)大力量。
同方多媒體教學(xué)系統(tǒng)能靈活整合豐富多樣的教育資源。該系統(tǒng)可提供包括圖片、Flash、視頻文件和互動(dòng)素材等在內(nèi)的各類輔助教學(xué)模塊。另有,該系統(tǒng)所包含的海量在線教育資源,可協(xié)助教師高效獲得各類信息,方便采取在線出試題、在線留作業(yè)、課題討論等教學(xué)方式。
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