新華社德國(guó)漢諾威4月27日電 綜述:“工業(yè)4.0”新概念掃描

新華社記者張毅榮

正在舉行的德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,輕量構(gòu)造、人機(jī)協(xié)作和“數(shù)字化雙胞胎”等與“工業(yè)4.0”相關(guān)的新概念成為今年各大參展商展示的重點(diǎn),吸引大量關(guān)注。

輕量構(gòu)造

輕量構(gòu)造指的是在保證材料強(qiáng)度和安全的前提下減少重量,增強(qiáng)靈活性,有利于降低能耗。奧地利技術(shù)研究所今年展示了一款最新鎂鋁合金。據(jù)介紹,這款合金中加入了鈣,重量遠(yuǎn)低于同樣體積的其他合金,同時(shí)兼具堅(jiān)固性和可塑性。

負(fù)責(zé)這一項(xiàng)目的科學(xué)家斯特凡·蓋革告訴記者,這款輕量合金抗腐蝕、易鍛造,是進(jìn)行增材制造(即3D打印)的理想原材料。此外,“進(jìn)入量產(chǎn)、成本降低后,它特別適合用于制造交通工具零部件,能減少燃料使用,保護(hù)環(huán)境”。

德國(guó)阿爾弗雷德·韋格納研究所則展示了輕量構(gòu)造結(jié)合仿生學(xué)在實(shí)踐中的應(yīng)用。研究所與德國(guó)汽車制造商大眾汽車公司合作研發(fā)的前風(fēng)窗支柱使用輕量金屬,參考海洋貝類生物構(gòu)造,結(jié)合算法進(jìn)行調(diào)試后最終成型。

“新產(chǎn)品相比傳統(tǒng)前風(fēng)窗支柱減少了74%的重量和67%的零部件數(shù)量,”團(tuán)隊(duì)工程師西蒙娜·安德烈森告訴記者,“此外還能廣泛應(yīng)用在大型風(fēng)機(jī)等工程制造其他領(lǐng)域?！?/p>

人機(jī)協(xié)作

人機(jī)協(xié)作強(qiáng)調(diào)人在生產(chǎn)勞動(dòng)中的不可替代性,致力讓機(jī)器成為人類的親密助手。德國(guó)庫(kù)卡機(jī)器人公司在博覽會(huì)上展示了最新輕量級(jí)人機(jī)協(xié)作機(jī)器人。這款機(jī)器人主要用于電子工業(yè)生產(chǎn),重3公斤,可變換6種角度在60厘米范圍內(nèi)作業(yè)。

現(xiàn)場(chǎng)展示的3臺(tái)樣機(jī)分別模擬了實(shí)際生產(chǎn)中的不同場(chǎng)景。機(jī)器人能在不同設(shè)定模式下,配合人在操作現(xiàn)場(chǎng)的需要,按不同軌跡及力度作業(yè)。

“安全是人機(jī)合作需要首先考慮的因素?！睅?kù)卡機(jī)電系列產(chǎn)品負(fù)責(zé)人塞巴斯蒂安·卡德克告訴記者?，F(xiàn)場(chǎng)展示中,靈活的機(jī)械臂在人手誤碰后會(huì)迅速停止作業(yè)。

德國(guó)機(jī)械制造商費(fèi)斯托則在人機(jī)協(xié)作機(jī)器人中加入人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)等科技元素,讓模擬應(yīng)用場(chǎng)景更加豐富。操作平臺(tái)上,示范操作員可以通過(guò)口令指揮機(jī)械臂,也可佩戴AR眼鏡結(jié)合可穿戴設(shè)備,隔空操控機(jī)械臂。

“數(shù)字化雙胞胎”

“數(shù)字化雙胞胎”是指在數(shù)字化平臺(tái)上對(duì)物理實(shí)體進(jìn)行同步數(shù)字化模擬。德國(guó)科技企業(yè)西門子今年搭臺(tái)展示了“數(shù)字化雙胞胎”解決方案:檢測(cè)杯具模型合格率的生產(chǎn)線在運(yùn)行的同時(shí),還能借助傳感器傳輸數(shù)據(jù),在顯示屏上展示出一套同步虛擬的生產(chǎn)線。

“檢測(cè)員能借此及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線運(yùn)行中的問(wèn)題,并通過(guò)在顯示屏前的操作,對(duì)實(shí)體生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)干預(yù)?！闭古_(tái)講解員告訴記者。

他說(shuō),“數(shù)字化雙胞胎”的含義從誕生起不斷豐富,目前已經(jīng)不局限在生產(chǎn)環(huán)節(jié)?！氨热缭诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)階段,企業(yè)可以借‘?dāng)?shù)字化雙胞胎’,對(duì)先于實(shí)體產(chǎn)品建構(gòu)出的虛擬產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)試,再由虛擬轉(zhuǎn)向現(xiàn)實(shí)。這比制造實(shí)體樣機(jī)的成本要低得多?！?/p>

德國(guó)軟件企業(yè)思愛(ài)普則把“數(shù)字化雙胞胎”概念延伸到產(chǎn)品使用及售后環(huán)節(jié)?！拔覀?cè)械钠髽I(yè)軟件服務(wù)基本都與虛擬端進(jìn)行了打通,使用中出現(xiàn)的問(wèn)題都能得到收集與反饋,幫助使用我們軟件的客戶對(duì)他們實(shí)體產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)或者進(jìn)一步優(yōu)化?！?/p>