在自動化制造領(lǐng)域,日本的產(chǎn)品一向以前瞻性的研發(fā)、優(yōu)異的產(chǎn)品質(zhì)量與穩(wěn)定的市場份額著稱。面對物聯(lián)網(wǎng)、中國制造2025、工業(yè)4.0優(yōu)化升級的大勢所趨,三菱電機(jī)作為一家在90多年的歷史中,始終致力于尖端技術(shù)及專業(yè)領(lǐng)域的研究、開發(fā)與制造的跨國企業(yè),其于2003年提出的e-F@ctory綜合解決方案已經(jīng)經(jīng)過了超過10余年的低調(diào)磨礪,恰逢其時地被再次成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實踐中備受矚目的焦點。
作為制造產(chǎn)業(yè)共通的理念,經(jīng)營管理層面,生產(chǎn)管理控制層面以及實際的生產(chǎn)控制過程都將受到IT 技術(shù)的影響發(fā)生巨大的變革,最大化利用IT 技術(shù)將從而達(dá)到制造產(chǎn)業(yè)各個層面的最優(yōu)化。實際生產(chǎn)控制過程用的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)和廣義上的IT 網(wǎng)絡(luò)相連接時,不僅是對于高速大容量網(wǎng)絡(luò)通信的挑戰(zhàn),也是對網(wǎng)絡(luò)界限概念無縫連接的挑戰(zhàn)。CC-Link通信協(xié)議家族是迎合以上挑戰(zhàn)而設(shè)計的綜合工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)解決方案。
籍2015年5月工業(yè)自動化與標(biāo)準(zhǔn)論壇在京舉辦期間,筆者有幸采訪到了三菱電機(jī)(中國)有限公司副總代表富澤克行先生及CLPA協(xié)會技術(shù)部會長大谷治之先生,并與他們充分交流和探討了其協(xié)作發(fā)展的e-F@ctory綜合解決方案的發(fā)展之路與在中國的未來藍(lán)圖。
三菱電機(jī)(中國)有限公司副總代表富澤克行先生
三菱電機(jī)(中國)有限公司CLPA協(xié)會技術(shù)部會長大谷治之先生
早在2003年,三菱電機(jī)自動化已經(jīng)提出了名為“e-F@ctory綜合解決方案”, 時至今日,這種通過生產(chǎn)現(xiàn)場和ICT之間的協(xié)作實現(xiàn)的生產(chǎn)革新,已經(jīng)在日本本土工廠及海外客戶企業(yè)中逐步實現(xiàn),談到這與近期全球熱議的工業(yè)4.0概念有何異同,三菱電機(jī)(中國)有限公司副總代表富澤克行先生對此解釋稱:工業(yè)4.0的目標(biāo),是在2020年至2030年之間,實現(xiàn)“第四次工業(yè)革命”,即“以信息物理系統(tǒng)為基礎(chǔ)的智能化生產(chǎn)”的未來藍(lán)圖,這與三菱提出的“e-F@ctory綜合解決方案”在目標(biāo)上是一致的,但二者的實現(xiàn)方法卻存在差異,具體表現(xiàn)在兩點。其一、工業(yè)4.0設(shè)定將信息大數(shù)據(jù)上傳至云端,即可實現(xiàn)智能生產(chǎn),而“e-F@ctory綜合解決方案”則是將生產(chǎn)現(xiàn)場的信息數(shù)據(jù)先進(jìn)行一輪整理、分析、解析,再上傳至云端。這樣的處理方式可以有效地將龐雜的信息進(jìn)行預(yù)處理,有效提升網(wǎng)絡(luò)通信效率,同時也避免了云端單方面進(jìn)行信息數(shù)據(jù)處理的不全面性。其二、所謂自動化即是人與設(shè)備的有效結(jié)合,因此,對于人力成本需求非常大以及對人本身造成傷害或威脅的工作,就非常適合通過工業(yè)機(jī)器人或自動化生產(chǎn)來實現(xiàn)。經(jīng)過長時間的市場需求分析,目前中國的很多客戶中存在的問題是,在一些生產(chǎn)流程中的精細(xì)化生產(chǎn),造成的人工數(shù)量增加的不合理配置,也導(dǎo)致了人力成本的上升。據(jù)此,一個優(yōu)異的自動化解決方案一定是在技術(shù)層面之外,兼顧客戶的投資及運營成本,而“e-F@ctory綜合解決方案”正是從構(gòu)想之初,就全方位的考慮到了自動化系統(tǒng)的成本問題。在全球范圍內(nèi)制造行業(yè)中企業(yè)之間的競爭進(jìn)一步激烈化,生產(chǎn)據(jù)點的國際化已經(jīng)理所當(dāng)然,設(shè)計,資財,銷售,物流等和生產(chǎn)密切相關(guān)的各環(huán)節(jié)分布在世界各地正在逐漸形成巨大的分散型系統(tǒng)。因此,三菱的綜合解決方案即是綜合了以上的種種因素,來進(jìn)行開發(fā)并最終幫助客戶完成應(yīng)用的。
對于這種具有前瞻性的產(chǎn)品開發(fā),富澤克行先生不無自豪的說:“三菱的企業(yè)文化被深深的植根于每一名員工身上,那就是‘Changes for the Better’,在改變中不斷追求更好,在發(fā)展中先人一步,才能在激烈的市場中保持這種競爭力并不斷前行。”
在這種企業(yè)文化和理念的影響下,三菱力求做到:一、正確聆聽客戶的需求。二、成為客戶的伙伴,幫助其發(fā)現(xiàn)問題并一同尋求解決方法、開發(fā)新的產(chǎn)品。三、在自動化系統(tǒng)中關(guān)鍵零部件的自主研發(fā)與生產(chǎn)。針對第二點,目前三菱電機(jī)自動化主推的“e-F@ctory綜合解決方案”剛好可以配合這一點的實現(xiàn),使得客戶在使用過程中即可獲得有效的分析數(shù)據(jù),并規(guī)劃改進(jìn)方案。各企業(yè)為了迅速對應(yīng)市場的要求和實現(xiàn)擁有高度生產(chǎn)能力的生產(chǎn)現(xiàn)場,時刻地面臨著以現(xiàn)場所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)實施生產(chǎn)革新的必要性。為了在高度復(fù)雜化的生產(chǎn)現(xiàn)場實現(xiàn)生產(chǎn)革新,靈活使用ICT 連接生產(chǎn)現(xiàn)場和服務(wù)之間各環(huán)節(jié)就顯得必不可少。也就是使用安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場的傳感器和控制器收集各種數(shù)據(jù),通過ICT 進(jìn)行分析,構(gòu)筑有利于現(xiàn)場改善的方式方法,從而獲得在全球范圍內(nèi)的獨占鰲頭的競爭實力。
作為最早進(jìn)軍中國工業(yè)自動化市場的日系企業(yè),三菱電機(jī)面對“中國制造2025”這種絕佳的發(fā)展機(jī)遇,更是滿懷信心。2014年12月,三菱電機(jī)在中國的合資、獨資企業(yè)已達(dá)33家,它們在汽車零部件、半導(dǎo)體等電子器件領(lǐng)域,以及輸變電設(shè)備、電梯、鐵道車輛用電機(jī)品、工業(yè)自動化設(shè)備、家用電器等電子、機(jī)器的廣泛領(lǐng)域內(nèi),均開展著各項事業(yè)并積極進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓。三菱電機(jī)在日本有十個事業(yè)部,分別是電力、基礎(chǔ)設(shè)施、樓宇、半導(dǎo)體、汽車電子、工業(yè)自動化、通信、家電等。正是基于三菱電機(jī)全面的業(yè)務(wù)構(gòu)成,可以利用其綜合的解決能力進(jìn)行橫向的垮領(lǐng)域合作,用以實現(xiàn)智能化工廠、智能化生活的未來藍(lán)圖。例如,一家理想的智能化工廠,除了生產(chǎn)過程本身中遇到的問題,能源的供給、水處理、工業(yè)廢料等能源和環(huán)境問題,也在極大的考驗著各個生產(chǎn)企業(yè)。而三菱可以為客戶做的,就是通過靈活使用員工操作,通過人與設(shè)備的有機(jī)的結(jié)合,使用最適合技術(shù),綜合考慮能源環(huán)境問題后而達(dá)成的最適合的投資。
各國的產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略舉措的共通理念,經(jīng)營管理層面,生產(chǎn)管理控制層面以及實際的生產(chǎn)控制過程都將受到IT 技術(shù)的影響發(fā)生巨大的變革,最大化利用IT技術(shù)將從而達(dá)到制造產(chǎn)業(yè)各個層面的最優(yōu)化。具備了如此多優(yōu)勢的三菱的“e-F@ctory綜合解決方案”,又是如何通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的呢?帶著這個問題,筆者也采訪到了CLPA協(xié)會技術(shù)部會長大谷治之先生。
眾所周知,三菱電機(jī)自動化的“e-F@ctory綜合解決方案”就采用了基于CC-Link網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,而目前各大工業(yè)自動化廠商陸續(xù)引入了基于自身產(chǎn)品特點的通信協(xié)議,以支持從信息層到設(shè)備層的信息互聯(lián),那么CC-Link通信協(xié)議與其他通訊協(xié)議在開發(fā)和應(yīng)用中有何異同和優(yōu)勢呢?CLPA協(xié)會技術(shù)部會長大谷治之先生為我們做出了技術(shù)層面的闡釋:CLPA一直致力于在全球推廣基于485的開放式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)CC-Link。為滿足當(dāng)今日趨增長的系統(tǒng)控制外,設(shè)備管理(設(shè)置、監(jiān)視)、設(shè)備維護(hù)(監(jiān)視、故障檢測)、數(shù)據(jù)收集(動作狀態(tài))等需求,CLPA推出了基于以太網(wǎng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)就是可以整合從信息層到設(shè)備層的整合型網(wǎng)絡(luò)“CC-Link IE”?,F(xiàn)在,CC-Link IE已經(jīng)取得了ISO和IEC等國際標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證,成長為真正的全球標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。CC-Link 通信協(xié)議家族,從以RS-485 為通信媒介的CC-Link 系列網(wǎng)絡(luò)到可以實現(xiàn)1Gbps的以太網(wǎng)通信的CC-Link IE 系列網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。CC-Link IE 系列網(wǎng)絡(luò)的特長在于可實現(xiàn)高速大容量的通信。對于未來可能追加的任何新的應(yīng)用CC-Link IE 系列網(wǎng)絡(luò)都可以應(yīng)對自如。大谷治之先生特別指出的是:“CC-Link IE Control 網(wǎng)絡(luò)中,具備相同的內(nèi)存空間的各個設(shè)備的鏈接掃描時間被均等設(shè)定。對于任何一臺設(shè)備,都可以實現(xiàn)超高速的實時性,這是其他網(wǎng)絡(luò)所不具備的。如果增大網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信數(shù)據(jù)兩,實時通信特性也不會受到影響。這正是與“e-F@ctory綜合解決方案”在與云端分享大數(shù)據(jù)之前,對本地大量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的應(yīng)用要求完美契合。”
經(jīng)CLPA協(xié)會技術(shù)部會長大谷治之先生介紹獲悉,早在2007年6月,CLPA就已經(jīng)與中國同濟(jì)大學(xué)合作成為CC-Link中國測試中心,專注于CC-Link一致性的測試工作。同濟(jì)大學(xué)測試中心陸續(xù)導(dǎo)入了CC-Link IE Field兼容產(chǎn)品的測試系統(tǒng),將用于中國國內(nèi)產(chǎn)品的CC-Link IE Field兼容產(chǎn)品的一致性測試。這也是CLPA協(xié)會G2C(Get way to China)的重要一環(huán)。相信在IT 技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)控制自動化于一體的智能化制造時代,CC-Link通信協(xié)議家族將更多的出現(xiàn)在中國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的道路上,與中國客戶實現(xiàn)共贏。