面對人口紅利消失、技術(shù)人員缺乏以及日益嚴格的環(huán)保要求,工程機械行業(yè)亟待找到新的突破口來轉(zhuǎn)型升級并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。智能互聯(lián)時代,一些行業(yè)前沿企業(yè)已經(jīng)開始借助數(shù)字化和智能制造技術(shù)提升制造與產(chǎn)品服務(wù)水平,為客戶帶來更多便利和價值。
工程機械在智能化方面邁出了怎樣的步伐?讓我們通過以下幾家企業(yè)的智能化部署及應(yīng)用來更形象深入地了解工程機械智能化發(fā)展。
卡特彼勒
數(shù)字與智能技術(shù)并用的創(chuàng)新制造工藝
卡特彼勒正在充分利用工業(yè)機器人、增材制造(3D打?。?、區(qū)塊鏈等技術(shù),極大促進數(shù)字化生產(chǎn),提升精益制造水平。通過積極部署優(yōu)化制造流程,縮短制造時間,卡特彼勒工廠的設(shè)備制造效率得到極大提升,其中最具代表性的是卡特彼勒在中國加速實施的“智慧工廠”項目。這些技術(shù)和措施的部署,使卡特彼勒工廠制造過程中的碳排放大大減少,對工廠所在地的環(huán)境保護做出了不可忽視的貢獻。
電氣化與智能化并駕齊驅(qū)的創(chuàng)新產(chǎn)品
2019年德國慕尼黑寶馬展上,卡特彼勒向全球用戶推出具備“坡度控制”、“稱重”、“探測”、“發(fā)令”等多種智能功能的新一代智能設(shè)備。智能技術(shù)在工程機械設(shè)備上的應(yīng)用更加成熟,提高生產(chǎn)力和安全性的同時也降低成本。借助設(shè)備間的互聯(lián)互通,管理人員可以實時了解設(shè)備的運營和維護情況,高效管理機隊,合理安排運行和維修時間,減少設(shè)備停機時間。
輕量級遠程信息處理工具
卡特彼勒率先推出輕量級遠程信息處理工具Cat® App,用于提供車隊基本信息、設(shè)備工作小時和位置等??蛻艨梢允褂迷搼?yīng)用進行車隊預(yù)防性維護管理、聯(lián)系當?shù)卮砩痰炔僮?。Cat® App還能為客戶的車隊提供無鑰匙啟動功能。同時,卡特彼勒也正在積極開展電子商務(wù)項目,滿足客戶線上購買工程機械產(chǎn)品零部件的新需求。
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徐工集團
產(chǎn)品智能化
徐工結(jié)合工程機械行業(yè)的特點,提出了互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合行動方案和智能制造實施方案。以兩化深度融合為主線,以智能制造為主攻方向,重點在智能研發(fā),智能工廠,智能服務(wù),智能管理和模式創(chuàng)新五大方向。在產(chǎn)品智能化方面,工程機械未來的發(fā)展就是一種特種作業(yè)機器人。而且從市場和客戶的發(fā)展趨勢來看,用戶更加關(guān)注智能化的產(chǎn)品。
智能化、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)聯(lián)化、無人化的平行礦山系統(tǒng),具有信息化程度高,智能化水平高,云運營效率高,安全性高等四大亮點。可以掌握礦山機械的運行狀態(tài),而且可以進行安全報警,提供預(yù)測性的防護信息,大大降低了礦山裝備運行故障率,確保無故障運營。
制造智能化
一廠一車,智能制造為核心,構(gòu)建徐工智能化發(fā)展的總體框架。自動化設(shè)備的互聯(lián)、數(shù)據(jù)采集、環(huán)境適配是基礎(chǔ)載體,信息化系統(tǒng)的集成是神經(jīng)樞紐,工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用是核心要素。從縱向貫通維度,具體體現(xiàn)在五個層面:第一層是設(shè)備層,在自動化人機協(xié)作,可重復(fù)工裝夯實操作單元以及生產(chǎn)性基礎(chǔ)。第二層是控制層,建立數(shù)據(jù)采集,分析平臺系統(tǒng),將多種信息、不同接口、各類加工數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)進行實時采集和分析。第三層是車間層,通過MES,QMS進行智能化管控系統(tǒng)。第四是企業(yè)層,通過ERM等進行全方面管理。第五是通過供應(yīng)鏈系統(tǒng),大數(shù)據(jù),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等實現(xiàn)公司內(nèi)部和外部信息的互聯(lián)互通,比如基于Handle標識解析技術(shù)的智能供應(yīng)鏈體系建設(shè)。最終通過數(shù)據(jù)驅(qū)動智能制造的這一個模式,輸出技術(shù)領(lǐng)先,打造“用不毀”智能化產(chǎn)品。
研發(fā)智能化
徐工通過模型構(gòu)想,構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動全球研發(fā)創(chuàng)新平臺,重點實現(xiàn)三個方面系統(tǒng):一個是研發(fā)數(shù)據(jù)系統(tǒng),實現(xiàn)機電,液壓,傳動以及整機之間的聯(lián)動設(shè)計,跨地域的系統(tǒng)。二是研發(fā)與制造過程系統(tǒng),包括通過數(shù)字化的工業(yè),保障,研發(fā)與制造一致性。三是研發(fā)與市場的系統(tǒng),體現(xiàn)產(chǎn)品包括數(shù)據(jù)管理,實現(xiàn)設(shè)計保姆,制造保姆,服務(wù)保姆的一體化管理。徐工在智能工廠建設(shè)中讓數(shù)據(jù),人員,物料以及物流相互連通,開展數(shù)據(jù)采集和分析的SCADA系統(tǒng),采集各類設(shè)備關(guān)鍵采集運行設(shè)備,設(shè)備運行管理和預(yù)防性維護。
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三一集團
智能+制造 智能廠房
三一的18號智能工廠是亞洲頗具規(guī)模的智能化制造車間,是三一“智能+制造”的縮影。通過智能化改造,整個車間人均效率提升400%,人均產(chǎn)值提高24%,制造成本節(jié)約1億元,資產(chǎn)利用率提升8%。此外,通過設(shè)備物聯(lián),可以采集設(shè)備在車間生產(chǎn)過程中的能耗、節(jié)拍、現(xiàn)場等全方位的數(shù)據(jù),生產(chǎn)效率與管理進一步提升。
智能+服務(wù) 根云平臺
借助大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),三一率先將20多萬臺設(shè)備的實時操作數(shù)據(jù),通過傳感器匯集到一起,打造了行業(yè)知名的“挖掘機指數(shù)”,成為企業(yè)經(jīng)營、轉(zhuǎn)型的依據(jù),成為把脈經(jīng)濟動向的參考?!案啤逼脚_為國內(nèi)三大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺之一。任何行業(yè)、任何規(guī)模的制造企業(yè),只要接入根云平臺,就可以以較小成本實現(xiàn)升級迭代。三一重工不僅生產(chǎn)行銷全球的工程機械,還利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)“挖掘機指數(shù)”,為分析宏觀經(jīng)濟形勢提供了重要支持。
智能+業(yè)務(wù) 三一重卡打造升級樣本
帶有“智能+業(yè)務(wù)”、“先進制造+定制服務(wù)”、“產(chǎn)業(yè)升級+創(chuàng)新孵化”等多重標簽的三一重卡,已成為三一打破傳統(tǒng)發(fā)展模式的樣本。作為“智慧卡車”,依托車載智能終端搭建的“生態(tài)圈”,三一重卡在研發(fā)、服務(wù)、甚至司機找活等領(lǐng)域都實現(xiàn)了“共享互聯(lián)”。
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中聯(lián)重科
以智能制造實現(xiàn)高質(zhì)量
圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”與工業(yè)4.0的內(nèi)涵與外延,中聯(lián)重科通過移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與工程機械制造行業(yè)的結(jié)合,以智能產(chǎn)品、智能服務(wù)、智能工廠為三大抓手推進智能制造,促進著企業(yè)轉(zhuǎn)型升級,加快新舊動能轉(zhuǎn)換。中聯(lián)重科以人機交互、互聯(lián)物聯(lián)、智能綠色的新理念和新技術(shù)所培育的新動能加速釋放,迎來了碩果盈枝的喜人成績。高空作業(yè)機械智能工廠投產(chǎn),工程機械板塊藍海市場再下一城;全球超大塔機智能工廠開園,建筑起重機械邁向百億元產(chǎn)值新征程;中聯(lián)智慧產(chǎn)業(yè)城項目啟動,千億級產(chǎn)業(yè)集群正在孵化成長。
智能化發(fā)展鋪開“4.0產(chǎn)品”
生產(chǎn)環(huán)節(jié),以中聯(lián)重科全新打造的塔式起重機智能工廠為例,自動化生產(chǎn)線、工業(yè)機器人、傳感器,平均每10分鐘產(chǎn)出1節(jié)塔機標準節(jié),每90分鐘產(chǎn)出一條起重臂。產(chǎn)品展現(xiàn),中聯(lián)重科4.0系列產(chǎn)品在產(chǎn)品性能、施工效率、安全監(jiān)控、綠色節(jié)能等方面顯著提升,語音控制、無人操作、自主學(xué)習(xí)、智慧工地等智能技術(shù)逐漸在產(chǎn)品中得以實現(xiàn),大大增強了施工精準度和施工效率。技術(shù)加持和管理運營的智能化,在中聯(lián)重科旗下中科云谷的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺ZValley OS得到集中體現(xiàn)。利用ZValley OS的“智慧大腦”,企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、制造流程、銷售服務(wù)及管理等,都實現(xiàn)了智能化和數(shù)字化。
實現(xiàn)從“設(shè)備生產(chǎn)商”向“服務(wù)提供商”的
快速轉(zhuǎn)型
2019年1月,集成應(yīng)用智能控制、智能產(chǎn)線、智能物流、智能檢測技術(shù)四位一體的塔機智能工廠開園,產(chǎn)品已發(fā)往海內(nèi)外市場;同月,投資千億高質(zhì)量打造的智能化、生態(tài)化、國際領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)城——中聯(lián)智慧產(chǎn)業(yè)城項目也正式啟動。到2022年,中聯(lián)重科30周年之際,中聯(lián)智慧產(chǎn)業(yè)城有望建成。建成后,將成為工程機械行業(yè)國際領(lǐng)先的、規(guī)模大的單體園區(qū),成為環(huán)保、生態(tài)的高端裝備智能制造基地和人工智能研究應(yīng)用基地。屆時中聯(lián)重科的制造智能化將達到新高度。
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沃爾沃
大數(shù)據(jù)助力燃油效率提升
從設(shè)備遠程傳輸而來的數(shù)據(jù)進行處理,燃油經(jīng)濟性報告可以為操作手提出改進意見。沃爾沃的CareTrack®遠程信息處理系統(tǒng)在此過程中發(fā)揮了重要作用:利用沃爾沃設(shè)備上的傳感器,自動將數(shù)千個設(shè)備數(shù)據(jù)點記錄到規(guī)定格式的報告中,然后通過電子郵件發(fā)送給客戶。報告通過收集詳細的數(shù)據(jù)并以一種易于理解的格式呈現(xiàn),縮短客戶篩選復(fù)雜的設(shè)備信息的耗時,讓他們有更多的時間關(guān)注設(shè)備操作。這些燃油經(jīng)濟性建議和設(shè)備數(shù)據(jù)能讓客戶更好地懂得愛機之道,提升效益。
智能化應(yīng)用推動生產(chǎn)率提升
生產(chǎn)率服務(wù)包括各種保持和提升現(xiàn)場生產(chǎn)率的先進解決方案。操作手培訓(xùn)、API服務(wù)、輔助駕駛系統(tǒng)和設(shè)備模擬器是生產(chǎn)率服務(wù)中的關(guān)鍵項目,可大幅提升設(shè)備和現(xiàn)場的生產(chǎn)率??蛻艨蛇x擇各種設(shè)備選項、控制系統(tǒng)和培訓(xùn)服務(wù)方案,來提升其現(xiàn)有沃爾沃車隊的績效完成更多作業(yè)并獲得更多盈利。在baumaCHINA 2018上,沃爾沃建筑設(shè)備已經(jīng)展示了一款專為提升運行效率而設(shè)計的智能解決方案——沃爾沃“輔助駕駛系統(tǒng)”,供參觀者嘗試。沃爾沃“輔助駕駛系統(tǒng)”觸摸屏顯示器及其相關(guān)的輔助機器控制系統(tǒng)(包括“挖掘輔助系統(tǒng)”、“裝載輔助系統(tǒng)”、“運載輔助系統(tǒng)”和“攤鋪輔助系統(tǒng)”)可幫助客戶在更短的時間內(nèi)獲得更出色的作業(yè)結(jié)果,使生產(chǎn)率顯著提升,從而提高盈利能力。
全新預(yù)防性監(jiān)測服務(wù)ActiveCare
ActiveCare將車隊監(jiān)控與內(nèi)容詳實的設(shè)備報告相結(jié)合,省去了設(shè)備遠程信息處理系統(tǒng)中人工處理數(shù)據(jù)的麻煩。這一服務(wù)將涵蓋設(shè)備健康度監(jiān)控,并提供預(yù)防性周報幫助機主減少停機時間。遠程分析有著很多好處,它可以預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)備機械隱患以免其發(fā)展為故障,協(xié)助保養(yǎng)計劃的順利安排規(guī)劃。通過了解問題所在,經(jīng)銷商技術(shù)人員可以減少去往客戶現(xiàn)場進行服務(wù)的次數(shù),對癥下藥地備好所需的工具、配件和專業(yè)意見后再行前往,有效提升一次性解決問題的幾率。
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小松
第一階段——設(shè)備運行管理系統(tǒng) KOMTRAX
通過安裝在建筑機械上的 GPS 和各種傳感器,對機械當前所處位置、工作時間、工作狀況、燃油余量、耗材更換時間等數(shù)據(jù)進行收集,并使用衛(wèi)星或移動網(wǎng)絡(luò)等通信方式,最終通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到日本小松服務(wù)器上。位于世界各地的經(jīng)銷商和客戶,則可以通過訪問小松服務(wù)器對自己所在區(qū)域數(shù)據(jù)進行查詢。
第二階段——智能施工解決方案
SMART CONSTRUCTION
小松基于 KOMCONNECT 平臺搭建智能施工服務(wù)系統(tǒng) SMART CONSTRUCTION,能通過小松云將機器和工人連接,優(yōu)化施工方案、輔助操作施工:施工對象的三維數(shù)據(jù)建模;完成繪圖并評估工作量;調(diào)查和分析可變因素;建設(shè)規(guī)劃的仿真;實時監(jiān)控建筑過程數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)利用、快速響應(yīng)和分析。
通過小松云平臺(KOMCONNECT)將現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)與施工圖數(shù)據(jù)進行對比,自動計算出施工土方量和修正量。同時小松后臺強大的服務(wù)中心,以各種方式為現(xiàn)場提供遠程支持:不僅提供各類數(shù)據(jù)查詢,還能教授操作方法;還有設(shè)計變更,服務(wù)中心會及時對圖紙進行修正,并及時同步給 ICT 建機,避免停工或窩工。智能施工解決方案基本可實現(xiàn)無人施工作業(yè)。
第三階段——智能施工互聯(lián)平臺 LANDLOG
數(shù)字化設(shè)備(KONTRAX)到智能施工解決方案(SMART CONSTRUCTION),雖然小松通過智能施工解決方案基本實現(xiàn)無人工地,但隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,尤其是 5G 商用化,行業(yè)對工程施工的數(shù)字化提出了更高的要求。
小松提出了通過將整個施工過程與三維數(shù)據(jù)連接起來,實現(xiàn)施工作業(yè)全程可視化管理的思路。利用 IoT 技術(shù)將作業(yè)現(xiàn)場的所有設(shè)備和利益相關(guān)方,以及后臺支持的設(shè)備、系統(tǒng)和人員通過數(shù)字化云平臺聯(lián)接起來,實現(xiàn)真正的建筑施工的互聯(lián)網(wǎng)化。即聯(lián)合 SAP 等公司開發(fā)智能施工互聯(lián)平臺(LANDLOG)。聯(lián)接、打通企業(yè)內(nèi)外部資源,不斷加強各關(guān)聯(lián)方之間的數(shù)字化聯(lián)系;用數(shù)據(jù)打通流程,用流程增強內(nèi)外融合,進而通過互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)實現(xiàn)針對建筑施工場景的所有關(guān)聯(lián)方的互聯(lián)、互通。始終都有明確的使用價值和經(jīng)濟性目標,沒有離開自己的產(chǎn)品和主業(yè)。
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從各大企業(yè)的智能化發(fā)展策略和應(yīng)用實踐,我們可以看出,智能化發(fā)展主要聚焦于產(chǎn)品、制造、研發(fā)、服務(wù)等環(huán)節(jié)。在實施智能化之初,我們首先明確智能化的目標是要用最高效的運營和服務(wù)為客戶創(chuàng)造更好的作業(yè)便利性和價值空間。
因此,智能化需要從內(nèi)到外一步步來實現(xiàn),首先解決自己內(nèi)部從訂單、研發(fā)、采購、制造到服務(wù)的信息化,然后針對產(chǎn)品全生命周期的價值需求,逐步拓展到為作業(yè)現(xiàn)場所有相關(guān)者提供整體的數(shù)字化接入與服務(wù),從而把價值鏈真正地延伸到每個環(huán)節(jié)。
產(chǎn)品智能化不是簡單地增加一個智能模塊,而是從客戶使用和價值創(chuàng)造的角度出發(fā),重新思考產(chǎn)品及其應(yīng)用場景,讓數(shù)字化技術(shù)滲入產(chǎn)品的關(guān)鍵環(huán)節(jié),讓工程機械產(chǎn)品軟件化。
兩年一屆的bauma CHINA匯聚工程機械行業(yè)巨擘及前沿產(chǎn)品技術(shù),上屆展會智能化、電動化等產(chǎn)品嶄露頭角,備受矚目。下屆bauma CHINA將于2020年11月24-27日再度來襲,參展報名火熱進行中。
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