美国智能制造想清楚了- 制造业创新机构全新登场_0

2019-06-08 14:06

  看来美国已经想清楚了智能制造发展的方向。

  本周一,美国总统奥巴马在洛杉矶宣布,全新的智能制造创新机构正式成立!这是继2014年2月亲自宣布芝加哥的数字化设计与制造创新机构(DMDII)成立两年后,总统先生再一次明确为制造站台。

  数字制造与智能制造两条线

  略微出乎意料的是,美国决心在数字化制造与智能制造展开不同的创新机构。二者分管机构并不相同,DMDII是由国防部DoD负责,而智能制造创新机构则由能源部DoE负责。这意味着,数字化制造并不必是智能制造的预备生,也不是前哨站,而是不同领域的开辟。

  不出意料,新的智能制造创新机构,由智能制造领导联盟SMLC(SmartManufacturingLeadershipCoalition)主导。该联盟早在2006年就已经成立,总部位于加利福尼亚州洛杉矶,其拥有来自学术界、工业界和非盈利组织的近200个成员伙伴,旨在推动传感器和数字过程控制技术进步,以快速提升美国先进制造业的效率。

  与国内智能制造着重强调数字化、网络化和智能化不同,能源管理是美国智能制造的一个重要话题。据SMLC的技术总监JimDavis介绍说,在美国能源方面的使用,制造业方面占到了三分之一的比例,因此美国能源部非常关注制造业当中的能源消耗。而数据则作为一种创新的材料,来解决能源消耗和环境可持续性等问题。这也是为什么能源部把具体能源节省的举措放到了智能制造里面。

  而对于智能制造领导联盟SMLC而言,早在2013年就曾获得来自美国能源部能源效率与可再生能源办公室先进制造计划的780万美元支持,着手开发美国首个开放的智能制造技术平台。

  能源管理平台从设计到供应链到运营

  (该测试台则位于普莱克斯氢处理厂,用于优化蒸汽甲烷重整炉)

  当时的项目旨在设计和展示可以运用数据建模和仿真技术的通用平台,以便结合工厂生产系统来管理能源消耗情况。

  SMLC在成立了10年之后,终于等来了国家级战袍加身的机会。

  典型的工业驱动的PPP战略

  (PPP指公私合营)

  智能制造创新机构是奥巴马政府颁布的第九个IMI(制造业创新机构),它将在美国范围内发起5个地区制造创新机构,每个中心将专注于本地区的相关技术迁移和劳动力开发。加州大学洛杉矶分校(UCLA)将主导加州地区的创新中心,同洛杉矶市合作挖掘美国最大制造业基地的能力;德克萨斯AM大学将主导海湾中心(化学、石油和天然气区域);伦斯勒理工学院(RPI)主导东北部中心(玻璃、陶瓷和微电子制造区域);太平洋西北国家实验室PNNL将引领西北中心,北卡罗来纳州立大学NC将主导东南部中心。

  平台!平台!不平台勿创新中心!

  实际上,SMLC给人印象深刻的是架构平台的设计。笔者认为,全新一轮的美国制造业创新机构,在平台建设上下了很大的功夫。这也是SMLC入选的重要原因。

  实时数据在开放平台的应用

  为了确保所有美国企业,不论是大企业还是中小企业,都将受益于制造业创新机构的平台成果。此次新成立的智能制造创新机构,将采用开源的数字平台和技术集市的方式,以将先进的传感器、控制器、平台和建模技术集成到商业化的智能制造系统。与此同时,简单易上手、费用可控的制造社区,也将提供实时分析工具、基础设施和各种工业应用。

  平台上的各种服务

  平台架构正是SMLC联盟的强项之一。做为SMLC早期的发起者之一,罗克韦尔自动化公司很早就提出了IA集成架构IntegrateArchitecture。这也成为SMLC的一个重要思想,那就是,不断发展开放式架构平台,搭建广泛的制造应用平台。当时,罗克韦尔的响应者似乎并不多。而十年后,终成正果。实际上,罗克韦尔一直没有加入GE主导的IIC工业互联网联盟,而执着于智能制造领导联盟的工作。这种执着,看上去正在得到正确的回报。

  很显然,美国制造业创新机构,非常注重平台的设计。只有建立基于平台的知识沉淀的方式,各种制造业的软件设计、工艺、知识传递才能得到有效的保障。作为对制造行业的支持,SMLC将购买独立公司无法承担的综合性技术,通过可拓展式的共享基础设施来扫除智能制造系统在开发和部署上面临的重重障碍。

  智能制造的定义

  对于智能制造,SMLC有一个简单明了的定义:智能制造就是在任何时间、任何地点、按人们和机器所需要的形式使用实时数据和技术。

  智能制造联盟SMLC充分利用泛在计算能力、云、APPs,同时强调安全的复杂性、互操作性和制造业的IP产权。开放的基础架构是其核心,通过SM的开放式架构模式,可以将数据和信息,从不同平台、不同供应商、不同产品进行集成,并组成全新的解决方案。它不仅仅可以用于单一机器生产线,一个工厂,也可以跨越供应商和客户,并完成实时集成。

  SMLC首席执行官DeniseSwink曾经提到过,理论上讲,懂得进取的企业领导将很快意识到工厂是一个值得投资的创新和利润中心,而不仅仅是一个只需要削减成本、有时甚至因为战略价值低而进行海外外包的成本中心。智能制造平台意在激发出美国的创造力与工程实力,使工业生产取得质的飞跃。

  显然美国智能制造创新机构,也在往这个方向努力。

  智能制造的三维度模型

  按照美国国家标准与技术研究院NIST提供的定义是,智能制造是全集成、协同的制造系统,在工厂、在供应网络、在客户需要时,能够实时做出反应,满足不断变化的要求和条件。

  国内目前对于智能制造是什么,似乎争论不休,很多人拿不定主意,智能制造似乎是个描述性语言,后面到底接什么,一直犹豫。从美国全新的智能制造创新机构来看,智能制造显然是一个复杂的系统,它更多地强调了外部的连接,从物流、能源管理、生产优化、实时、集成等众多概念。从这个意义上来讲,国内智能制造专家赵敏一直强调智能制造系统作为一个整体词,似乎是更有道理。

  在这其中,数字化制造仍然是核心位置。SMLC的技术总监JimDavis指出,要全面理解制造业,必须意识到,下一代的IT和下一代的制造业,都围绕一件事而发生:将数据成为核心资产

  数字化制造与智能制造,二者并不是前脚后脚的路径,而是一条交叉路径。这给我们当下的认知,似乎带来一定的困惑。它对国内智能制造的数字化、网络化、智能化的描述,增加了更多可能的维度。而美国SMLC联盟挑衔的智能制造创新机构,也正在给出一个渐见明晰的答案。

  后记

  针对美国智能制造创新机构成立的消息,PLCopen中国组织名誉主席彭瑜教授,给出了自己的看法,摘录在此,供读者参考。

  美国是一个多元化的社会结构,到目前政府支持9个创新机构说明,他们在不同地域、不同行业、不同领域,进行探索制造业的高科技转型发展。无论是叫智能制造,还是叫数字化制造,都不能说明这一方向会压倒另一个方向。不同的创新机构用不同的名字,不一定能反映其技术路线完全对抗。后起的机构也不一定会扭转先建立机构的工作方向和研究方法。需要冷静看待,观察一段时间,多收集一些资料,才可能看出些门道。国防部支持数字化制造,能源部支持智能制造,都是高阶段的发展。而我国的数字化、网络化、智能化,都还处于起步或低级、中级阶段,与国外情况并不完全相同。

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