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“工业4.0之父”孔翰宁发声:需更加注重数字孪生的利用

2021-11-22 12:03:16

11月1日,世界先进制造业大会在济南开幕。被誉为“工业4.0之父”的德国国家科学与工程院理事长、中国工程院外籍院士Henning Kagermann(孔翰宁)通过视频连线做了《先进制造科技创新与国际合作》主题演讲。

孔翰宁认为,工业4.0的许多原则已得到实施,然而,还有其他主题既没有完成,也没有得到大规模实施,他们需要持续的关注,特别是对数字孪生的利用。

数字孪生的利用需要持续关注

孔翰宁介绍,我们2030年的远景和目标很好契合了此次大会的主题——“新动能 新生态 新格局”。

从新动能看,工业4.0的许多原则已得到实施,例如,所有的生产数据都加以捕获、存储和分析;状态监控、即接入即生产、预测维护等概念,自主信息物流和人机协作也已到位,制定了国际标准;将物联网定义为管理共享,创建数字孪生的关键工具,涵盖数字工厂的方方面面。基于智能服务的数字商业模式正在验证中

然而,还有其他主题既没有完成,也没有得到大规模实施,他们需要持续的关注,特别是对数字孪生的利用。

必须加强人工智能工具和方法的利用

孔翰宁介绍,德国大多数中小企业还在德国国家工程院成熟度指数的第三阶段,该阶段指的是有能力看到正在发生的事情,这是在计算机化和连接性之后从工业3.0到工业4.0的第一步。只有10%的企业处于第四阶段,即透明度,能理解发生了什么。5%处于第五阶段,即可预见性,为未来事件做好准备,为第五阶段和第六阶段做好准备,即适应性。

“我们必须加强对各种人工智能工具和方法的利用,贯穿感知理解到可靠行动和学习的整个周期,最终目标是零缺陷生产。”

孔翰宁说,5G保证了实时,让实时远程操作成为可能,这是社交隔离时代的一个重要特征,雇佣具备专业能力的团队和机构可以实现新的工作方式。

智能产品将更多地被设计成平台模式,包含各种接口,协调业务合作伙伴组成生态系统,提供免费的软硬件、软应用程序,以提供增值服务。

德国一份报告显示,智能工厂的使用案例能保证质量,但再次重申,大批量规模化的问题仍悬而未决。

数字化是实现循环经济的主要动力

在新生态方面,孔翰宁介绍,几年前,德国提出了德国循环经济倡议,其背后的思想是从系统中去除废物,从设计和生产到回收和再制造出发,提高产品整个生命周期的生态效益。

一个很好的例子是交通,在欧洲,一辆乘用车的使用时间平均只有2%,通过自动驾驶车队的拼车出行,这一比例能提高到20%。

显然,数字化是实现循环经济的主要动力。因为它支持两大强大杠杆——虚拟化和共享,且对环境有益。这就是为什么要在资产管理共享中实现数字孪生。作为一种基于智能服务的商业模式,这是迈向新生态的重要一步。

互联数字经济要继续保持国际合作

孔翰宁介绍,资源消耗不再与经济增长挂钩,共享不仅是新生态的一个重要杠杆,也是这次会议的第三个主题——新模式,这里所指的是共享数据所产生的巨大价值。然而,为了获得其中的价值,必须解决两个主要问题——网络安全与信任。

在工业4.0,数据交换已经是一个既定的概念,这通常是基于公司之间的双边协议,并且仅限于非时效性聚合数据。

在工业4.0之中,需要在价值网络的许多数字之间直接交换实时机器数据,这为网络攻击带来了新的漏洞。企业,特别是中小企业,一直担心知识产权的保护问题,以及在数据共享中所产生的价值中获得公平份额。

因此,目前的挑战在于为开放数据生态系统的成员建立任务与数据供应链和数据主权。几年前,国际数据空间已经解决了这一挑战。

在一个互联的数字经济中,数据库值的生成将取决于全局数据空间,保证地址的有效性、安全性和完整性,这就是为什么工业4.0平台会推动数据空间工业4.0的形成。

“数字孪生、机器人团队的数字工厂,基于智能服务理念的数字化商业模式,以及由去中心化的联合数据交换支持的全局数据空间,是互联数字经济的关键组成部分,最重要的是继续保持国际合作,我相信第一届世界先进制造业大会将加强和证明中德合作是强强联手,帮助双方共同塑造创新文化。”孔翰宁说。