新華社德國漢諾威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

正在舉行的德國漢諾威工業(yè)博覽會上,輕量構(gòu)造、人機協(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,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度和安全的前提下減少重量,增強靈活性,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,同時兼具堅固性和可塑性。

負(fù)責(zé)這一項目的科學(xué)家斯特凡·蓋革告訴記者,這款輕量合金抗腐蝕、易鍛造,是進行增材制造(即3D打印)的理想原材料。此外,“進入量產(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,保護環(huán)境”。

德國阿爾弗雷德·韋格納研究所則展示了輕量構(gòu)造結(jié)合仿生學(xué)在實踐中的應(yīng)用。研究所與德國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,”團隊工程師西蒙娜·安德烈森告訴記者,“此外還能廣泛應(yīng)用在大型風(fēng)機等工程制造其他領(lǐng)域?！?/p>

人機協(xié)作

人機協(xié)作強調(diào)人在生產(chǎn)勞動中的不可替代性,致力讓機器成為人類的親密助手。德國庫卡機器人公司在博覽會上展示了最新輕量級人機協(xié)作機器人。這款機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)場展示的3臺樣機分別模擬了實際生產(chǎn)中的不同場景。機器人能在不同設(shè)定模式下,配合人在操作現(xiàn)場的需要,按不同軌跡及力度作業(yè)。

“安全是人機合作需要首先考慮的因素?！睅炜C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)場展示中,靈活的機械臂在人手誤碰后會迅速停止作業(yè)。

德國機械制造商費斯托則在人機協(xié)作機器人中加入人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、增強現(xiàn)實(AR)等科技元素,讓模擬應(yīng)用場景更加豐富。操作平臺上,示范操作員可以通過口令指揮機械臂,也可佩戴AR眼鏡結(jié)合可穿戴設(shè)備,隔空操控機械臂。

“數(shù)字化雙胞胎”

“數(shù)字化雙胞胎”是指在數(shù)字化平臺上對物理實體進行同步數(shù)字化模擬。德國科技企業(yè)西門子今年搭臺展示了“數(shù)字化雙胞胎”解決方案:檢測杯具模型合格率的生產(chǎn)線在運行的同時,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。

“檢測員能借此及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線運行中的問題,并通過在顯示屏前的操作,對實體生產(chǎn)線實現(xiàn)干預(yù)?！闭古_講解員告訴記者。

他說,“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)。“比如在產(chǎn)品設(shè)計階段,企業(yè)可以借‘?dāng)?shù)字化雙胞胎’,對先于實體產(chǎn)品建構(gòu)出的虛擬產(chǎn)品進行調(diào)試,再由虛擬轉(zhuǎn)向現(xiàn)實。這比制造實體樣機的成本要低得多?！?/p>

德國軟件企業(yè)思愛普則把“數(shù)字化雙胞胎”概念延伸到產(chǎn)品使用及售后環(huán)節(jié)。“我們原有的企業(yè)軟件服務(wù)基本都與虛擬端進行了打通,使用中出現(xiàn)的問題都能得到收集與反饋,幫助使用我們軟件的客戶對他們實體產(chǎn)品進行預(yù)防性維護或者進一步優(yōu)化?！?/p>