VERA FRITSCHE

interpack | 迎接工业4.0,包装企业和员工如何未雨绸缪?

2017年06月13日



正专访VERA FRITSCHE

VDMA食品加工和包装机械分会的工业4.0专家

在这个数字化时代,“工业4.0数的提法已经众所周知了。蒸汽机的发明,流水线的生产以及信息科技的广泛应用,基于智能生产流程的“第四次工业革命”已经开始。得益于互联系统的使用,如今的机器、产品、工厂和供应链之间已能够不间断地相互通讯,生产和物流过程的紧密结合确保了更高的效率和更大的灵活性。

显然这一发展状况也影响到了包装行业。作为全球加工和包装行业的旗舰展,interpack自然会引领这一话题。为此,2017年5月4日到10日间在德国杜塞尔多夫举办的第21届国际加工和包装贸易展interpack将在同期推出“工业4.0期特别展。在展会期间,“德国机械设备制造业联合会”(VDMA)将在其位于科技馆(第五展厅)的展位上展出一系列产品,向来自全球的观众演示可用在未来的机器上的创新点子和解决方案,以及生产加工的过程会发生怎样的改变。

我们和VDMA食品加工和包装机械分会的工业4.0专家Vera Fritsche进行了讨论,想知道在这个大环境下包装行业的公司会遇到什么样的机遇和挑战。

Q1. 我们进入工业4.0的时代已有多长时间了?
工业4.0这个提法最早出现在2011年,当时是德国政府实行的数字化进程中的主要部分。当时还有一个被称为工业4.0的研究平台。因此现在许多人都在讨论第四次工业革命。尽管如此,很多人经常会忘记其先行者——也就是工业1.0、2.0和3.0——完全不是革命性的,除了第一个以外,其它的几个案例只能被称为进化。每一次变革都在许多小步骤上按部就班地进行,对工业4.0的版本来说亦是如此。工业4.0是信息科技和生产技术的联合体。我们会看到人类、机器、生产设备和产品能够互相之间进行直接的对话和沟通,这必定会为企业创造许多机会,当然其中所蕴含的挑战也在所难免。

 
Q2.  为什么对“工业4.0”的特别展来说现在是正确的时间点?参观者在interpack会看到什么?
大街小巷都在讨论工业4.0,围绕这个话题的会议、研究和出版物也层出不穷,数字变革对机器制造商和其用户所产生的影响成为炙手可热的话题。对此话题的宣传也是铺天盖地,因此向世人展示企业如何利用和实施数字化的变革非常重要。我们在interpack现场的VDMA科技馆内展出的工业4.0特别展,是和工业、科技和研究方面的合作伙伴一起设立的。用例如smart4i这样的展品,我们将向世人展示未来机器上能用到的创新点子和解决方案。

本展览将包含一个为移动电源贴上个性化标签的演示。参观者能够在网站上订购该设备并指定他们喜爱的颜色和刻字。订单即可在云上生成镜像并直接导入机器,同时也能够操作相关的设置,所以也就不再需要对执行这一动作实施人为干预。所有的模块都实现自动化操作,确保极大地减少从下订单到送货之间所花的时间。

此外,我们还将在工业4.0的主题馆内展示一个智能用户助理系统。该系统在提升工厂效率方面的潜力极为可观。上述系统能够储存开发者和用户在多个加工过程中所积累的知识和经验,在需要的时候呼之即出。这就让它们成为高效生产流程中的基本需求,应对工业4.0的挑战。

 
Q3.  工业4.0在生产中即代表物联网,允许产品和机器之间的独立通讯。这到底是什么意思,需要满足什么样技术要求?
机器和产品只有在数据和信息进行垂直和水平交换的情况下才能通讯。这就要求必须有标准化的统一界面,这是我们面临的一个主要挑战,因为大多数机器制造商仍然有他们自己开发的界面。物联网的最重要元素之一是整合。而整合当然需要机器、工厂、加工过程和人员之间进行的数据和信息交换的一致。这就意味需要有一个标准化协议,而我们目前也正看到有通往开源式解决方案的明显趋势。

 
Q4.  要接受工业4.0时代的到来,包装行业需要接受什么样的挑战?
在工业4.0的大环境下,除非顾客都已准备好分享制造过程中的相关机器数据,否则包装机械制造商们是无法提供合适和深入的解决方案的。这对上述机器的使用者接受工业4.0来说是极为重要的。随后所面临的问题就是,包装机器制造商和顾客之间的沟通也需要改变。如果双方都希望从联网时代获益,他们就需要互相信任并比现在更加深入地通力合作。

 
Q5.  传统的包装行业从业者需要如何改变从而应对工业4.0的挑战?
如果没有机电一体化,包装机械在今天来看的话是无法想象的——在同一个系统内的机械、电子和信息科技部件之间将无法通讯。机电一体化解决方案的设计和开发越来越多地由软件开发来决定,因为机电一体化的概念还涉及机械工程学、电子学和软件通信科技。

机电一体化工程师的工作内容需要适应行业的需要。工业4.0触发了技术和组织上的更高要求。工人们必须有跨学科的技术,尤其对公司来说,必须为员工配备工业4.0的知识,采用更多范围的专业开发选择,让员工更有效的完成工作。因此企业需要加强员工培训,以及和学校之间的对话,让学校提供合适的培训课程是极为重要的。目前对我们来说,制造工程师的工作内容已经就位,培训地点和大学课程等也已经开设,所以我们已经有一个合适的工业4.0的工作内容。

 
Q6.  工业4.0中的最重要问题是什么?
要实现工业4.0的目标,最重要的是数据。不过,数据在被孤立时是毫无意义的。数据材料的价值在于智能算法,能够理解随机数据项中特定事件的特征模式,并从中生成可利用的信息。数据让流程和事件的评估变得迅速和客观,在生产系统出现偏差时提供依据,做出具体的决定和采取防范措施。

工业4.0在应用方面的潜力也可以在预测性的维护中得以实现。目前有一个趋势是抛弃现在实行的定期和被动的维护,相反,维护可以是防范性的,是可以预测和具体的,最重要的是,是可以被精确设定的。当一家公司购买机械设备时,它能得到巨大的好处,因为相关的工厂和机械设备会表现更高效,故障率更小,操作更方面,生产更安全,而维护费用也会极大地降低。

 
Q7.  对包装行业产生最大影响的工业4.0趋势是什么?
采用极高效的电脑辅助追踪系统,比如条形码和RFID标签等,产品能够在整个价值链上被追踪而不会出现断层。顾客可以用他们的智能手机在销售点或家里查看特定产品到底是原装货还是假货。

这一解决方案也被用在供应链上来侦测薄弱环节。实时的无线技术提供商品所处的具体位置和经过的路经,这包括在冷藏链上可能出现的中断。这就让业务渠道的描绘变得更为高效,也能节省大量的成本。

药品包装的印刷电子部件可以和智能手机的应用程序进行通信,让病人或护理人员知道正确的剂量和这种药物的正确处理方式。

包装上的传感器可以监测所包装产品的状态,尤其是当包装内容物为敏感物的时候更是如此,接着就会在包装上显示上述信息。比如说,它们可以识别受到的冲击和温度的变动。消费者就能辨识——在商店里或在家里收到包裹时——产品在运输途中是否受到损坏。

这些例子都表明智能包装具有巨大的潜力。
 
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