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公司新聞
 
走進德國SICK,以傳感器智能踐行工業4.0!
點擊次數:32 發布時間:2019-05-31
 

2019年1月,SICK面向全球發布了全新的工業4.0戰略。作為傳感器領導廠商,SICK不斷踐行以更先進的傳感器技術支撐工業4.0的推進和實現。

先來看這樣一組SICK畫像:

● 2018年,e-works盤點了德國百大知名企業目錄,在系列二(可點擊回顧)文章中,傳感器巨頭SICK第一個被介紹;

● SICK成立于1946年,公司名取自公司創始人歐文·西克(Erwin Sick)博士的姓氏;

● SICK全球擁有9000餘名員工,2016财年SICK年收入13.61億歐元,2017财年則為15.12億歐元;

● SICK每年将營收的12%投入到研發端,以引領傳感器智能技術的發展;

● SICK傳感器産品型号多達4萬5千種,涉及工廠自動化、物流自動化和過程自動化三大領域;

● SICK産品服務于包裝、食品飲料、機床、汽車、物流、交通、鋼鐵、機場、電子和紡織等40餘個行業。

2019年1月,SICK面向全球發布了全新的工業4.0戰略。作為傳感器領導廠商,SICK不斷踐行以更先進的傳感器技術支撐工業4.0的推進和實現——以智能傳感器實現定制化簡易控制;以現場層邊緣計算實現分散控制;以雲端互聯完成數據價值增值;以全流程供應鍊實現透明化解決方案。

1月22-23日,SICK舉辦全球媒體日,e-works記者走進位于德國Waldkirch的SICK總部,近距離探訪和洞察SICK全新戰略背景下的轉型之道。

1、傳感器是工業4.0的眼睛和耳朵


随着工業4.0進程的深入,傳感器的應用領域正被不斷拓寬。據BCC Research預測,2016年到2021年,全球傳感器市場的複合年增長率預計為11%,到2021年市場規模将達到1906億美元。

另一方面,物聯網的持續發展也豐富了傳感器的應用場景。除了傳統的工業和汽車領域之外,發展最快的還包括汽車電子和通信電子應用市場。此外,在智能農業、智能交通、智能樓宇、智能環保、智能電網等領域,傳感器同樣有着廣闊的應用空間。

SICK工業4.0高級副總裁Bernhard Müller認為,實現工業4.0的過程中,需要将生産和物流過程完全數字化。在技術的推動下,未來的機器和設備都将會自主運行并能自我優化。這個過程中,如果沒有傳感器,工業4.0就沒了眼睛和耳朵。

Bernhard Müller認為,傳感器正在成為工業4.0的使能技術。在工業4.0的核心技術——CPS(CYBER-PHYSICAL SYSTEMS)中,傳感器扮演着越來越重要的角色,在輔助系統、質量控制、安全性、柔性自動化、預測性維護、追溯等各個層面賦能CPS。


▲傳感器賦能CPS

(CYBER-PHYSICALSYSTEMS)

2、智能傳感器已成大勢所趨

從傳感器技術的發展軌迹來看,過去數十年間,正是機械傳感器、機電傳感器、電子傳感器一直到時至今日的智能化傳感器不斷地演進,助推着工業自動化的發展進程。

在SICK董事會執行主席Robert Bauer博士看來,工業革新的前提源于技術的進步,傳感器技術是成功實現工業4.0的先決條件,而智能化是實現工業4.0的優先途徑。


▲傳感器技術的發展和演進過程

Robert Bauer博士認為,在效率至上的工業領域,集成智能功能又可以通信的傳感器,為工業4.0所需要的數據與信息的全球可用性提供着支持。可以說,智能傳感器代表了效率,它能夠可靠地采集數據并進行通信和自診斷,并且結合集成在傳感器内的智能功能,在生産效率上提供巨大潛力。

相較于傳統傳感器,智能傳感器具有諸多優點,例如快速安裝和更換、遠程監測與調試、自診斷與參數快速下載等等,以提升各種工作場景的效率。

為了順應并引領智能傳感器的發展浪潮,早在2004年,SICK就将公司logo由SICK更新為SICK Sensor Intelligent,将“智能化”作為企業技術和産品的戰略方向。


Robert Bauer博士說,“過去幾年,SICK持續在越來越多的産品設計中采用了傳感器智能技術,這正是我們助力實現工業4.0的關鍵。如今的客戶,不再僅僅是簡單地購買一個傳感器,而是一個能夠利用更高的計算和存儲能力從各種傳感器數據中提取信息的設備。”

傳統意義上,傳感器主要用于采集數據、傳輸數據,而數據分析則由上一級系統和軟件來完成。這實際上給了智能傳感器很大的發揮空間。

正因為如此,SICK進一步的願景是:将數據處理從自動化系統(PLC)轉移至現場設備(傳感器)——提供一種面向未來的、将自動化網絡設計得更加高效和強大的方法。

如此一來,工業層面的各種智能化功能,可結合應用的需求,生成更高價值的全新信息(這些信息可在必要時與其他傳感器聯合生成),并傳遞給上一級系統(PLC、MES、ERP等系統),從而實現各種智能應用解決方案。

3、SICK AppSpace打造可編程的傳感器

為支撐全新的工業4.0戰略,構建一個完整的工業生态系統對SICK來說至關重要,AppSpace是SICK實現這一目标的利器。


AppSpace是SICK面向用戶和開發者提出的開放性軟件平台。作為一家數十年專注于傳感器産品的硬件企業,SICK為何要推出軟件平台?Robert Bauer博士說,依托于AppSpace平台,SICK可以打造更豐富、更強大的可編程傳感器,滿足用戶更靈活的需求。

Robert Bauer談到,在工業4.0推進過程中,各種應用場景将層出不窮,客戶需求會變得越來越個性化。雖然大量的标準化應用可以找到合适的傳感器産品,但随着個性化解決方案需求的持續增長,量身定制、且操作簡便的傳感器解決方案的需求也在不斷增長。如何找到它們将變得耗時而艱難。

SICK AppSpace就是為了應對這樣的需求。Robert Bauer甚至認為,未來的傳感器,都将朝着支持可編程的方向發展。

簡單來看,SICK AppSpace主要包含開發軟件和管理軟件:AppStudio是開發工具,功能涵蓋傳感器編程和應用程序資源管理,以及圖形流程編輯器、視圖生成器等;AppManager則是管理工具,可以在現場支持服務技術人員輕松實現執行和管理傳感器應用程序。

值得一提的是,SICK還為AppSpace成立了Developers Club(開發者俱樂部),加入開發者俱樂部的會員可以參加每年一度的SICK傳感器開發者大會。随着SICK AppSpace工業生态系統的不斷完善,SICK社區還為會員提供各種交流經驗的機會。

4、傳感器融入深度學習技術

在全球媒體日期間,SICK還展示了一系列黑科技,譬如首款基于深度學習算法的應用,這一應用将在2019年漢諾威工業博覽會期間正式發布。

舉一個SICK正在試點的木材行業的項目為例:

為了優化利用原材料木材,鋸木廠必須知道原木内部的條件和狀況如何。譬如年輪、樹心在哪裡?這對于木材的優良加工必不可少。以前,這項任務必須由經驗豐富的工人來完成。在傳感器中融入深度學習技術,SICK的視覺傳感器就可以做出有效和準确的判斷。

參與該項目的SICK工程師告訴記者:“利用這項技術使挑選原木的流程更加高效和富有成效。在試點項目中,我們能夠提高材料利用率、産品質量,還能避免資源浪費。更重要的是,在傳感器中融入深度學習技術,挑選原木的工人也不再需要處理單調的工作,并且有時間來完成更加複雜的任務。”


▲SICK傳感器融入深度學習技術

在傳感器中融入深度學習技術,将實現更多的定制功能。目前,SICK和14個Startup組織共同成立了深度學習技術研究部門,結合SICK在工業環境中多年的經驗,SICK在傳感器解決方案中通過大量的圖像識别訓練,使其傳感器的功能專有化。

在不久的将來,傳感器還會學習處理信息,通過自學算法來提供、處理和分析數據,從而獲得新的功能。

5、身體力行踐行工業4.0

SICKYOUTUBE上,剛剛發布了一段為2019年漢諾威工業博覽會預熱的宣傳片,描繪了SICK緻力于以傳感器智能技術賦能工業4.0的願景。

在2019 SICK媒體日期間,全球媒體參觀了SICK Outdoor Technology Center和4.0 NOW Factory,近距離領略了SICK在工業4.0道路上的探索與實踐。


當前,企業都面臨着将生産和物流中的機器設備與上層IT系統實現聯網的挑戰,SICK身體力行,構建了一個現代化的工業4.0試點示範工廠——4.0 NOW Factory,将數字化和網絡化貫穿于整個生産制造過程,展現了以傳感器智能技術,實現生産制造過程全透明、高效率的目标。

位于德國弗萊堡的SICK 4.0 NOW Factory,于2018年第二季度正式投入運營。可以說,4.0 NOW Factory凝結了SICK對工業4.0最前沿的理解,其智能傳感器技術在工廠生産制造的各個環節得到了展示和實踐。


▲參觀位于德國弗萊堡的

SICK4.0 Now Factory

随着客戶個性化需求的增長,催生了越來越多的産品品類,同時原材料成本壓力、庫存壓力、準時交貨的壓力不斷增加,促使SICK開始嘗試以全流程透明和實時質量監控的方式進行産品生産,這是SICK建立4.0 NOW Factory最初的出發點。除此之外,SICK 4.0 NOW Factory還能做到生産流程的良好規劃和柔性生産,基于傳感器智能數據分析,還能對機器和設備進行預防性維護維修。目前,SICK4.0 NOW Factory所有生産制造過程信息、以及産品信息都與ERP和MES系統實現了集成。

除了參觀SICK 4.0 NOW Factory,記者還走進了新建的戶外技術中心(Outdoor Technology Center)。2018年夏天,SICK投入數百萬歐元在德國總部新建了戶外技術中心,3500平米的戶外測試區,模拟了各種極限戶外環境,以充分測試SICK智能傳感器的功能和性能。

SICK戶外技術中心分為7個測試區域,涵蓋運動控制系統測試、安全防護測試系統、激光掃描傳感器室外性能長期測試、長距離測量傳感器測試、無人駕駛汽車的多種防撞方案測試、軌道站台方案安全方案測試、編碼器與電機反饋長期測試等。


▲在SICK戶外技術中心模拟的

各種極限戶外環境中對傳感器産品進行測試

在這7個測試區域,SICK工程師們将智能傳感器産品和方案進行長時間運行,監控和分析運行數據,一方面優化面向下一代的産品研發,一方面改進行業應用方案。

6、SICK三大業務與全球化布局

據Robert Bauer博士介紹,目前,SICK的業務範圍包含三大領域:工廠自動化、物流自動化、過程自動化。

在工廠自動化進程中,從産品、原材料、半制品、制品,到出産廠商的庫房,再到物流環節的機器人/AGV的導航及防撞模塊,SICK具有最全面的傳感器、攝像系統以及編碼器等解決方案,承擔質保工作并确保機械安全;SICK物流自動化業務則主要服務機場、工業車輛、建築管理與建築安全、港口、零售與分銷中心、信使、快遞、包裹和郵政服務提供商、起重機以及交通領域;針對過程自動化業務領域,SICK主要為分析和過程測量技術提供傳感器以及定制化系統和服務。

為更好的服務這三個領域客戶,SICK組建了9大業務部門,包括存在性檢測、工業安全、分析器、流量測量、工業集成空間、系統、運動控制傳感器、識别與衡量和新業務等部門,以更好地配合與支持三大領域業務在全球的發展。

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