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罗罗“智”造┃引领工业4.0的正确姿势

Rolls-Royce 罗尔斯罗伊斯 2018-08-02
3D打印、人工智能、云计算、物联网...当这些技术从概念变为现实,数字化驱动的新一轮产业革命已经拉开大幕。和罗罗一起,以正确姿势打开工业4.0时代。 
工业4.0对我们而言意味着什么?为了找到答案,我们专访了罗尔斯·罗伊斯全球研究和技术总监保罗·斯坦恩。
他是这么回答的:
工业4.0代表着以数字化和智能化为核心的产品生产和服务模式,其革命性在于推动整个制造业生态体系的变革。
保罗的这句话,可以解释为工业数字化发展的"三部曲"
第一步,是将工厂制造和工艺设计进行数字化并相互连接起来,例如大家熟知的3D打印就属于这个范畴。第二阶段,则需要将各种供应商连接在一起,让数据化控制贯穿完整的价值链。

再下一步,就是要把数字化设备或资产与更广泛的制造系统相连,实现物联网


(罗罗智能船舶联网概念图)


罗尔斯罗伊斯作为全球领先的高端制造商,推动数字工业化是各种不含糊,参与标准制定,以罗罗”智“造开启技术革新。那么,罗罗在工业4.0的道路上走了多远?


罗罗“智”造:从3D打印到数字模拟
大家最为所熟知的数字化制造要数3D打印了,它还有更为专业的名称叫做增材制造技术
在罗罗,增材制造主要被用来制造航空涡轮风扇发动机的零件。相比传统工艺,它能更出色的完成发动机的复杂零部件生产,还能减少材料浪费。最好的例子莫过于罗罗专为空客A350XWB开发的遄达XWB-97发动机。

(遄达XWB-97发动机)


我们的增材制造部门利用3D技术构建发动机的前轴承座,包括48片机翼叶以及能将空气引入飞机的压缩机。整个3D打印部件的直径为1.5米,长度为0.5米,由钛铝合金构成。工程师们利用电子束熔化粉末合金作为打印材料,经过熔融固化最后被打印成相应的结构。

(发动机制造过程和3D打印部件)


在很多人眼中,3D打印可以直接将虚拟模型变为产品,像是魔法一样神奇。而在保罗·斯坦恩看来,这项技术只是所有制造工艺大家族中的一员。
3D打印能带来很多革命性的变化,但它并不是能够替代所有技术、不是适用于所有制造工艺的一种魔法。
保罗说在某些领域,例如大型船舶螺旋桨制造,其他类型的工艺技术已经十分先进,比现有3D打印技术更加高效。
所以,根据需求来选择合适的数字化技术工艺,应用到产品的生产和制造,才是罗罗“智”造的正确之道。

除了增材制造,罗罗的数字化应用包括船舶领域的机器人抛光、应用计算机流体力学CFD的数据模拟技术等。以数字模拟为例,工程师在设计螺旋桨的过程中,会用软件模拟水流对它的交互影响,计算出相应的推力和油耗,生产过程也完全实现数字化。


  造船也能高科技:智能船舶
智能化融入罗罗基因的另一体现,就是带动船舶行业科技创新的智能船舶。
 传统意义上的造船业并不被大家认为是个高科技含量的产业,而数字化的技术发展已经带来了整个船舶制造业的变革。

保罗描述了这样一幅图景:在未来,无人船也可以远航。工程师通过云端实现船舶的远程控制和维护,实时监测设备运营状况。当有紧急情况时,操纵船上的无人机,来实现船舶的全面检测。


(无人机检测船只概念图)


大数据物联网:承诺优质服务
就像保罗在访谈中提到的,工业数字化的更深一层,就是把设备、资产、制造系统、供应商、客户完全相连,实现全面数据互联。其实,建立与客户互通的“物联网”一直是罗罗正在努力的方向。

提到数据互联,就不得不提罗罗的发动机服务解决方案Totalcare。 

TotalCare是罗罗向客户提供的发动机全生命周期支持服务解决方案。通过EHM发动机健康管理系统,罗罗监测发动机的运行情况,帮助航空公司合理规划发动机维护和维修,从而提升运营效率,保障在翼时间,减少飞行中断。


(通过Totalcare实现和客户的信息无缝对接)


就在不久前,罗罗与微软公司达成合作,结合航空工程和包括高等分析和物联网在内的云计算领域的顶级解决方案,将TotalCare服务数据化,从根本上变革发动机的运行和维护工作。

数据化的服务是如何进行的呢?从海量数据中提取信号和信息,包括发动机健康数据,空中交通管制信息,燃料使用情况等,转化成针对飞机的飞行策略,最大范围降低油耗。

(数字化Totalcare能够时时传送发动机运行资料)


面对工业4.0这场全球产业变革的新浪潮,中国也积极融入其中,2015年启动了“中国制造2025”规划。依托强大的互联网行业,推动制造业领域的个性化、服务化、网络化和智能化。

保罗说,把握工业4.0的核心“智能制造”,尤其是积极建立合作关系,这是罗尔斯·罗伊斯作为领先制造企业的经验分享,相信能給所有制造企业带来启发,共同迈进工业4.0的数字化未来。


关于保罗•斯坦恩

保罗•斯坦恩在2016年2月被任命为罗尔斯•罗伊斯研究与技术总监。在这一工作中,保罗负责公司研究与技术方面的全球投资,同时负责促进创新和帮助公司根据市场和科技趋势设定商业方向。
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