對于全球工廠而言,工業4.0的演進正在改變產線和設備的生態環境,這個環境要求產線數字化、網絡化和智能化,而這些特性使得原本那些分離的產線設備必須以某種可行的方式互相連通,其中最為關鍵的部分是數據信息的傳遞,即“機器到機器”(M2M)和“機器到ERP”的無縫通信。
不同規模的工廠在滿足這一需求時所要克服的問題也不太相同,對于規模較小的工廠而言,花30000美元和一整個業務季度來開發定制通信軟件,尤其是多供應商設備線的通信軟件顯然是不太現實的。而即使是不差錢的大規模工廠,要為新、舊設備之間的數據傳送或中間件進行定制編程,也需要冒一定的風險——當適配器不可避免損壞時,這個項目的負責人很可能要為此受到指責。
事實上,在數據傳輸中一個更為普遍的問題是:目前的數據接口都是針對每臺設備定制的,而接口隨時可能會變,成本高且可靠性低。另外,每臺設備的數據內容有不同的含義,需要轉換,大量的接口可能會丟失部分數據。
要解決上述問題,必須依靠一個滿足物聯網通信的標準來統一機器設備接口之間的數據交換,通過統一的通信協議對數據進行編碼并發送,顯然,這需要在全球相關企業中擁有廣泛資源的行業組織來推動。國際電子工業聯接協會(IPC)正是這樣一個全球性的電子行業組織——截止目前,他們在全球擁有5400家會員企業,主要集中在電子行業的OEM、EMS、設備供應商和政府及教育機構。
IPC在今年2月推出了一個新的互聯工廠數據交換 (CFX) 標準: IPC-2591。IPC亞太區總裁Philip Scott Carmichael強調這個標準幾乎適用于目前所有設備和生產線,即插即用,在現有設備中建立IPC CFX只需要數小時即可完成,“需要導入IPC CFX的企業上報IPC經過批準和認可后可以使用,CFX的SDK是開源的,用戶可以在華為、阿里或騰訊這類云上開發使用,他們能夠在不到一天的時間內實施 CFX。”Carmichael說,“編寫IPC CFX是為了讓用戶能夠簡單且低廉地添加類似于應用程序的功能,諸如物料可追溯性或質量改進等。”
圖:CFX的主題、消息和流程概念
不同設備間數據的分析、傳輸、連接、實時采集、建模、泛化和應用可以更為簡易地實現——CFX強調它解決了M2M的痛點,并且,它可以在云端進行部署,而這正是工業4.0的基礎。另一個不應忽略的價值是:之前工廠要生產小批量多樣化的產品,會涉及不同產線設備系統的再編程,而CFX可以自動實現全產線系統的調整,使得定制化產品更容易生產,這也為工廠導入私人定制化生產業務提供了便利。
顯然,CFX會基于IPC會員企業的影響力,為全球那些希望擁抱工業4.0的工廠產線發揮作用。目前,IPC亞太區的會員占其全球會員總數的26%,為1400家。讓IPC亞太區運營副總裁肖茜高興的是,近幾年,大中華區的會員幾乎以兩位數的速度在增長,目前已達到1100家。“IPC致力于為行業提供標準,我們為會員企業提供培訓和認證服務,每年全球有10萬名工程師獲得IPC認證,”肖茜說,“目前亞太區獲得認證的還不到1萬,還有很大空間。”她表示,IPC正在通過和哈工大及威海分校以及清華這類高校合作來普及培訓,也正在評估在線培訓的可行性。而通過在全球舉辦各類技術研討會、技能競賽和DEMO展示,IPC的會員企業與行業之間增進了交流。
值得留意的是,IPC亞太區會員區域性變化軌跡反映出該區域電子制造業的變化趨勢。目前,全球PCB、ESM超過50%的產能在亞太區。Carmichael認為,除了中國依然保持快速的增長外,泰國、越南的會員近兩年的增長速度也在加快,這源于中國大陸產品向高端集中的同時,中低端產品制造正在向東南亞地區轉移。
另一個現象是,越來越多的標準誕生于中國,例如滿足歐洲市場的CSR(企業社會責任)要求的IPC-1401,而包括中車在內的兩家中國企業已經進入IPC技術行動執行委員會(TAEC),說明中國在包括工業4.0在內的全球電子生產制造的標準領域將發揮更多的作用。
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