要闻:什么是“高级私人定制”？同济这个神奇工厂让人大开眼界

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订购，机械臂从仓库取相应的零件，从agv推车送到生产线上组装，拧紧，写入程序……全过程自动，根据客户的诉求，一套完全个性化定制的工业产品在这里 同济大学工业4.0学习工厂可以在几分钟内从头到尾看到这个短而高效的过程 上海自由贸易区面临香港新领域近年来，学习厂承接了近20个国家智能制造专业 这条自动化生产装配线包括数字双胎、设备预测性维持、远程运输维等尖端技术，已经走出这个面积小的实验室，活跃在宝钢集团、中国电子科技集团等工业界的龙头公司 “尖端应用技术的科研验证、成果转化、示范是我们事业的重点之一。 同济大学工业4.0学习工厂实验室主任陈明教授说，“人才的教育训练——特别是工程师、技术人才的培养——是另一个重点 毕竟，这里被称为“学习工厂” “最先进的技术在这里先行尝试了“从订单到发货，在机器的视觉全过程中进行正确的定位、质量检查，实现全过程的自动化和低错误的生产”。 生产线在“嗡嗡”地运转，陈明说明了其特征，但“其最大的特征是实现“个性化”制造。 什么是“个性化”？ 与通常意义上的定制、定制不同，陈明也有允许顾客定制车辆的车企，但仅限于是否安装天窗、是否选择轮毂尺寸等模块选择。 “个性化”是客户可以自由选择所有零部件，“创造”的所有汽车都是独一无二的 同济大学工业4.0学习工厂内的这条生产线，通过智能中央控制单元、智能仓库单元、组装单元、激光打印单元及输送单元等，实现个性化订单、产品智能设计 “组装什么样的零件、安装多少，这些可以向每个顾客呼吁生产 而且，顾客要求功能，使生产线能够自动设计 陈明说:“例如，如果顾客需要消防相关的产品，生产线可以做出安装烟雾、温度传感器的评价。” “陈明觉得，随着生产力的迅速发展、技术的进步和社会的变迁，个性化的诉求将更加加强。 那时，可以自力运转的智能工厂成为主流 “工业界还做不到的场景，我们学习工厂先做吧。 技术成熟后，诉求跟上后，可以直接投入大规模应用 “生产设备总是磨损、故障，但越是高级的设备，维护越难。 术业有专业，工厂的工程师很了解设备的采用方法，但不知道怎么修理 出了问题，马上不远千里，请内行，不说麻烦，效率也不好 学习工厂开发的“远程运输维”技术，就能完美地处理这个问题 透过一个ar (增强现实)眼镜，看刚才的生产线，大量的参数映入眼帘，对应不同的零件。 陈明表示，学习工厂开发的远程维护系统，通过ar、vr (虚拟现实)眼镜和照相机的合作，工程师可以将自己看到的实时发送给在线专家“联合会议” 找到问题后，专家再次向眼镜返回指令 “哪个零件有问题，应该怎么修理，可以用图像显示“把手”诱惑工程师一步一步地进行 有一点工业基础技能的人可以在专家的远程指导下处理大部分设备的维护问题 “魔法双胞胎”的模糊现实和虚拟边界远程运输系统与另一种技术“数字双胞胎”密切相关 陈明称之为“数字双胞胎”，更接地，更容易理解。 通过正确的建模和机构仿真，将真实世界的机械设备完全映射到虚拟世界。 “用软件实时显示与机器运转相关的所有数据、哪个轴承磨损了多少——这样的“健康状态”一目了然。 陈明说:“也可以从大量的数据中拟合健康预测曲线，在机器真的出现问题之前，可以促使工程师早期维护特定的零部件。” 这样，机器就不需要定期进行全面检查维护，在运行中不会突然破损而导致损失，准确、高效、安全。 数字孪生系统的难点是建模 在虚拟世界中需要再现完全相同的机器，模拟机器实际世界各种因素影响下的所有细微变化，这需要极高的精度和高度的模拟机制引擎 陈明说，学习工厂的这个系统还处于初期阶段，正在进一步优化 技术完全成熟后，将在许多行业发挥重要作用 “双胞胎”之间的映射是双向的 在软件中输入命令后，虚拟世界的机器将“服从命令”，现实世界的机器也将“相似” 一分测试可以在虚拟世界先行尝试，确认同行后再实际操作 成为同济大学工业4.0学习工厂培养技术人员的大法宝 陈明说，工科学生在工厂实习，感受真正的生产环境，是走出校门前的重要环节。 但是，普通工厂不能把学生的重点放在“学习”上 这里，生产线支持重复操作，系统可以灵活展开，学生有机会独立编程，吸引工业机器人进入员工，测试机器人和上下游生产线的合作程度。 数字孪生系统还可以在虚拟世界中模拟各种场景，让学生学习 现在学习工厂已经开发了八门课程，通过综合开放的课程设计，在实际工程环境中全面培养和提高学生的工程素养和工程能力以及团队合作、组织协调能力。 学习工厂将与位于临港的上海海洋大学、上海海事大学、上海电机学院等高校合作，设立教育基地 受疫情的影响，虽然没有进行在线教育，但是基于数字双胞胎系统的教育、实验还在继续 陈明带领团队减轻了数字孪生系统的重量，将程序改造成可以在家用计算机上执行，使更多的学生可以在线采用系统学习 “工程学知识最终被应用”学习工厂的整个会议室总是被挤满，像在大学校园里一样激烈地讨论着技术问题 陈明说，这其中不仅有学生、教师，还有多名专业录用的工程师，“教师和工程师的思维模式是相辅相成的”。 工程师善于处理实际问题，教师可以抽象处理过程，形成可以复制宣传的经验 要培养“工程师人才”，两者是不可或缺的 “工程师人才”是陈明反复强调的培养目标 国内工科教育偏向理论，教育者自己大多也是“从校园到校园”，觉得比学术理论研究长。 在这里他害羞地笑了。 “我自己也是毕业后在学校做研究的 后来和工业界合作了很多项目，才培养了自己的工程素养 (科学技术不断进步，需要学习的知识更多，多个应用需要工业软件、自动化等跨学科知识。 按部就班地系统学习的话，无论本科是6年还是研究生多读几年，都不怎么能学习完。 陈明说:“学到的知识是没有用的。 使用的知识不太深是现在很多学生面临的问题”。 因此他觉得比起直接教学生知识，教师更应该如何获得知识，重建知识，处理问题，即给学生“捕鱼”。 现在陈明正推进“访问工程师”项目，让大学教师在工业界的公司轮换一两年，让教师也有一定的工程师思维，“工科知识，最终要应用。 以前强调学习系统知识，现在观念正在改变，更强调处理问题的能力 “在大学的课程设置中，同济大学的工学系教育也根据国际本科工学学历资格相互认识协议“华盛顿协议”的要求，接近了应用。 教育大纲建议学生具备的所有应用能力与课程设置、教案和课后作业相对应。 重视应用思路，来自工业4.0理念的发源地德国 同济大学工业4.0学习工厂学习德国工业人才培养模式，得到了国际知名的认证机构德国生产线tü。 v组的同意 去年9月，中国第一个“工业4.0工程师认证审查中心”正式落户这里 陈明还在开展职业技术人才认证，机械工业职业技能指导中心也将落户学习工厂 他说工业人才的职业认证是“德国是世界上最好的”。 中德之间实现相互认识，意义非凡 “以前，中国的工程师证书在海外不被认可 中国企业在国际上承担的项目最终要求海外注册认证工程师签字，浪费金钱。 如果有中德相互认识系统，这种情况会大幅减少吧 陈明还说:“此外，有了这样高含量的证书，就能吸引更多的顾客进入智能制造领域，在领域吸引人才具有更深的意义。” 》来港，“年，德国率先提出工业4.0理念，年上升为国家战术。 工业4.0智能制造是连接、集成、数据、创新或变革所必需的不仅仅是设备的升级或单纯的人工智能开发，而是依靠新闻化、物品的互联网技术，水平整合整个制造领域，垂直整合。 “长期与德方接触的陈明，在蒸汽机、电机、电脑之后，敏锐地认识到这是“人类的第四次产业革命”。 年10月，他吸收了工业4.0理念，与德国伙伴嘉定建设了国内第一个工业4.0智能工厂实验室 实验室建成后，吸引了许多学术界、业界人士以及政府人员参观。 当时的临港管理委员会也在寻找陈明，希望他能在临港建设新的实验室 陈明很快答应临港定位上海智能制造产业中心有丰富的应用场景和上下游公司。 临港还布局了与工业4.0信息相关的新闻通信产业，将来很有前途 “中国历来在工业上与世界先进制造业有差距，但在新闻通信技术方面有更好的基础。 陈明说:“工业4.0为中国提供了超越更好曲线的机会。” 人才和技术密集的临港新领域有越来越多的机会 搬到港口后，同济大学工业4.0学习工厂成为展示工业4.0技术的橱窗 作为未来特定生产过程的展示场所，学习工厂将为面对香港新领域的许多公司提供学习、参观和更好地适应工业4.0的快速发展的机会。 陈明说，学习工厂打算与临港新领域的公司在技术上合作，为公司开发试验新技术。 研究和生产的对接使学习工厂更好地实现技术的更新和持续的改善 学习工厂还将为公司提供根据需要定制的在职人员的培训 “产业转型升级，工业4.0也有可能落后于将来的某一天。 陈明说:“但是，如果人才升级自己的能力，就能经常适应新时代。” (来源:上观信息作者:胡幸阳原标题:“什么是高级私人定制？ ”同济这家不可思议工厂使人大开眼界”原文