★本刊记者/文晓
三菱电机自动化(中国)有限公司工业数字化推进事业部事业部长 长谷宏明
当前,数智化已经成为制造业转型升级的必由之路,在工业领域的渗透与利用正在加快。对于自动化企业来说,将面临更高更灵活的市场需求,以及持续创新的压力;与此同时,持续增长的市场需求与技术创新,也将带来新的发展机遇。
依托丰富的产品阵容和先进的综合解决方案,三菱电机已经帮助不同行业、不同规模的企业,完成数智化转型升级。三菱电机自动化(中国)有限公司工业数字化推进事业部事业部长长谷宏明表示:“实践证明,立足于生产现场、自下而上的转型路径,更适合中国制造业当前的发展水平。三菱电机也将继续加大在人工智能、数字孪生以及软件方面的投入,在强大的硬件制造中融入数字力量,为智能制造的发展创造更大价值。”
数智化转型是循序渐进的过程
2003年,三菱电机就已经提出了领先的e-F@ctory理念,并一直致力于在自有工厂实施数字化改革,通过人、机器和IT的协同实现智能制造,从而最大限度地降低产品整个生命周期的制造过程成本。
近年来,三菱电机升级推出Digital Manufacturing(数字化制造)理念,通过数字技术实现制造现场“虚拟层”和“现实层”的融合,促进工程链、供应链的优化升级,进一步提升生产制造现场的效率与品质。
针对生产制造的三大环节,三菱电机推出了相应的数字化工业软件,包括3D仿真软件MELSOFT Gemini、SCADA软件GENESIS64以及数据分析诊断软件MELSOFT MaiLab,结合丰富的自动化硬件产品线,为客户打造解决不同需求的各种数字化解决方案,推动数智化转型的落地。此外,三菱电机还提供了包含生产现场运营经验的各种应用,最终通过这些产品和应用的云端化,为客户提供可自由使用各种应用程序的制造环境。
在长谷宏明看来,数智化强调的是数字技术的驱动以及智能化的发展形态,关系着企业的长远发展与可持续增长。相信未来,数智化将会成为一种非常高效的手段,上升到企业发展的战略层面。
总结三菱电机的丰富实践经验,长谷宏明强调,数智化转型是不断循序渐进的过程,仅靠数字化工具或技术并不能直接实现。实施数智化转型的企业,必须先完善自身不足的业务以及组织架构。在此基础之上,再导入数字化智能制造工具或系统,才是最有效的步骤。
正是基于此,一直以来,三菱电机都将客户需求放在第一位,从现场出发,评估客户的数字制造水平,并从工厂布局、管理方法、业务流程等方面进行基础构建,帮助客户导入实际的自动化生产线、物流运输系统、信息系统、可视化系统等,为客户奠定数智化转型的坚实基础。同时,提供维护管理和各种数据分析的支持,确保整个制造系统有效运行。
应对数智化转型挑战
数智化转型时代,不少企业面临转型动力不足、转型路径模糊、数据采集与利用不充分、数智化人才短缺等痛点问题。对此,长谷宏明表示,针对转型动力不足、转型路径模糊等问题,三菱电机立足生产现场、自下而上地推动智能制造解决方案落地,助力各行业客户应对数字化转型挑战。
在长谷宏明看来,数智化的最大功效是对于历史数据的利用。随着数字技术的应用,工厂的状态可以数据的形式进行表现,进而使得自动控制对执行区域的反馈成为可能;同时还包括了简单的统计和数据分析在内的可视化应用,实现了对人员管理和生产管理决策方面的有效支援。通过对历史数据的比较,工厂管理者可以更清楚地确定当前状态并采取恰当的措施。此外,包括人工智能在内的应用技术不断发展,使得基于历史数据和现状数据进行未来状态预测的数据分析技术得到了长足的进步。这一变化对工厂的生产管理环节,起到了非常重要的作用。
然而,现阶段可以数字化的数据大多是与自动化设备相关的数据以及部分产品的状态、数量相关的数据,而针对人员,能够采集的数据非常有限。即使在今天,也有很多信息难以数字化,比如中间产品的流转动线、停滞状态、人员的动线、工作效率和工作失误等等。改进数据分析技术和仿真技术对于今后工厂的数智化转型至关重要,特别是如何将信息转换为数值数据是一个重要课题。尤其是对于人员信息的数字化,还需要进一步解决。
针对这一课题,三菱电机已经着手进行解决。以电池生产的智能工作台为例,工作台可以对必要的零件和夹具进行指引,有效避免作业人员误操作,此外通过感知作业人员使用的工具以及已取用零件的状态,间接地将作业人员的运动信息数字化并予以收集。通过利用这些数据,可以进行各种改进措施的实施,比如分析工作时间、监控工作顺序、量化工作熟练程度等;通过在工作台顶部设置3D摄像头,可以收集作业人员佩戴的彩色腕带的空间变化信息,由此生成三维空间中作业人员的手部动作轨迹,并且通过利用这些数据,自动收集和分析作业中的工作程序、工作时间、工作变化和工作效率等信息,从而提高生产效率与品质。
随着数智化转型的深入,企业对数智化人才的需求日益增加。然而,目前市场上现有的数智化人才供不应求,难以匹配当前数智化转型的推进,需要政府、企业、高校携手,联合培养更多复合型人才。在这方面,三菱电机也进行了很多探索与创新,携手全国数所高校开展了形式多样的校企合作,为智能制造的发展输出了不少人才。未来,三菱电机也将聚焦数智化发展趋势,深入推进产学融合发展,承担起培养未来制造业人才的社会责任。
推动“制造”到“智造”转变
当前,全球新一轮科技革命和产业变革正在深入发展,以人工智能、5G、物联网、工业互联网等为代表的新一代信息技术不断取得新突破,并与先进自动控制技术深度融合,不仅提升了生产现场的自动化、智能化水平,而且推动制造业在生产方式、资源配置等方面发生变革,为工业领域的数智化转型提供了强大的技术支撑。
在这方面,值得一提的是,三菱电机的人工智能技术Maisart,可以灵活融入到三菱电机各种软硬件产品中,让生产现场变得更智能。数据分析诊断软件MELSOFT MaiLab,正是利用这一人工智能技术开发而成的技术成果。通过引入深度学习等人工智能技术,MELSOFT MaiLab无需专业知识即可创建数据模型,自动分析和诊断生产现场数据,进一步降本增效并改善产品质量,真正实现从“制造”到“智造”的转变。
百余年来,三菱电机秉持“Changes for the Better”的企业宣言,始终追求更高品质,持续进行技术创新与产品变革,形成了从低压开关到工业母机最为齐全的产品线,与数字化工业软件一起,为智能制造的发展提供了丰富的资源和良好的环境。面向未来,长谷宏明相信三菱电机将以前所未有的力度持续推进数字化进程,以活用生产数据为基础,构建数字化制造综合解决方案,逐步推进从工厂的数字化到制造生命周期的革新。
摘自《自动化博览》2024年7月刊