凸轮轴，请识别——机器世界中的数字化联网

Laempe Mössner Sinto有限公司

蒂森克虏伯——拥有身份和记忆的工件

在哈尔茨地区边缘，未来的制造业早已悄然崛起：蒂森克虏伯普利斯坦伊尔森堡股份公司（ThyssenKrupp Presta Ilsenburg AG ）的工厂车间为汽车行业生产凸轮轴。工业机器人处理工件异常迅速，冷却、加热、校准并压装。利用条形码或矩阵码扫描仪、无线射频识别读取器和具有数据采集模块的平板电脑，员工只需遵守自动化流程。它们控制着最先进的生产系统。其标志极小，是激光刻印在每个凸轮轴上的数据矩阵码。每个具有这种类似于二维码的数字标识的工件，都会分别在下台机器进行登录与识别。因此，系统知道该产品是否具有正确的“身份”，是否可在此进行安装。

该方法可以奏效，是因为每个凸轮轴均通过接口连入数据网络。数据矩阵码赋予每个工件一个终身标识；包含了如序列号、图号、产品编号和客户识别码等信息。同时，工件具有了“记忆”。因为工件经过的每个工艺步骤都存储在该部件的虚拟内存中。通过这种方式，可随时以数字方式对生产计划进行再调控。新“配方”可立即在装配线和机器上发挥作用。在蒂森克虏伯普利斯坦公司的伊尔森堡（Ilsenburg）生产基地，物质世界与数据网络融合成为了一个系统，公司称之为“信息物理系统”。这正是工业生产的未来图景。

蒂森克虏伯是世界领先的汽车产业材料和零部件供应商。该集团在萨克森–安哈特州共有约1900名员工。伊尔森堡工厂约有850人，在蒂森克虏伯普利斯坦公司和邻近的蒂森克虏伯配气机构有限公司生产厂，每年生产约1100万个凸轮轴——该企业是世界市场的领军企业。另一生产基地是舍内贝克（Schönebeck ）的转向装置工厂，共有约850名员工。“作为萨克森–安哈特州主要汽车零部件供应商，我们面临的国际竞争异常激烈。为了让我们这个基地在这种市场环境中生存下去，我们近几年不断投资，增加机械设备并对其进行现代化改造，发展数字基础设施。”总经理Sascha Singer说道。

舍内贝克与鲁尔河畔的米尔海姆（Mülheim）及法国弗洛朗日（Florange）的两家转向装置工厂共同组成了一个生产网络。在该工厂网络中，几乎所有的工艺步骤都通过数据矩阵码进行数字化记录以及实时处理加工。

Laempe Mössner Sinto——效率成就不凡

巴尔莱本（Barleben ）的Laempe Mössner Sinto有限公司也离不开数字化。该企业在萨克森–安哈特地区、绍普夫海姆（Schopfheim）和曼海姆共有300名员工，尤其是在乘用车和商用车产业的型芯生产以及联网和智能控制的铸造技术解决方案方面，是全球领先的供应商之一。“我们着眼于未来的型芯制造厂，一切都以效率为总体目标。节约资源，使机器可用性最大化，降低单位成本，实时监控所有流程，完全自动化的工作流程，只是我们在工业4.0方面做到的几个关键点。”总经理Andreas Mössner说。为此，我们也重视机器人的使用。“我很看好数字化带来的发展机遇。”

研发——机器人是关键要素

萨克森–安哈特州的高校和研究机构是工业企业发展数字化生产的重要合作伙伴。自2018年以来，位于马格德堡的弗劳恩霍夫工厂运行和自动化研究所便成为欧洲的“数字化创新中心”，从而也是欧洲数字化和工业4.0网络在萨克森–安哈特州的关键节点。弗劳恩霍夫工厂运行和自动化研究所携手一个由全欧洲大学和工业合作伙伴组成的联盟，致力于尖端科研项目“ColRobot”等。“我们正在开发解决方案，使机器人和工人未来在装配过程中能够灵活、安全地进行配合。”机器人系统部负责人José Saenz解释道。今年，来自萨克森–安哈特州的专用摄像解决方案将在法国进行实践测试。毋庸置疑：工人与机器人的安全合作是通往工业4.0的关键要素。

自动化——“智能工厂”前路漫漫

自动化和数字化在所有领域都变得日益重要。位于洛伊纳（Leuna）的IST自动化有限公司总经理Matthias Bommert也深谙此理。利比里亚的啤酒厂，上海的污水处理厂，苏格兰的带式干燥机，加米施（Garmisch）的供水系统——ISR自动化有限公司运行的设备遍及全球。“比如设备的虚拟调试，即模拟，对于我们也变得愈发越重要。”Matthias Bommert说。制药、能源、环境、物流和交通等行业都在使用硬件和软件实现过程自动化，数字化现在就已经在日常工作中发挥着重要作用。

位于加尔德勒根（Gardelegen）的NTN传动技术有限公司也对全自动化生产寄予厚望。在一条由多台机器组成的生产线上，为汽车工业生产约170万件型面轴、联杆和侧轴，全部仅需一轮作业。

不过对所有企业而言，实现工业4.0仍前路漫漫。完全自动控制、适应性强且灵活运行的“智能工厂”（Smart Factory）还只是一个愿景。在萨克森–安哈特州的机械和装备制造业中，目前主要是汽车零部件供应商在使用“智能”生产设备，但其他行业必会紧随其后。

Author: Michael Falgowski