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在產業集成發展思路下，工業4.0的宏偉藍圖正日漸清晰，其數位化與網絡化的特徵在智能製造的眾多行業中得以踐行。如果將智能製造視為一個活躍健康的生命體，將匯集生產、物流和管理的各項信息數據流視作其脈搏，那麼，這種製造系統的「脈搏」，不僅反應生產狀態，評估企業能效，還可以追溯產品質量，實現柔性製造，被視為衡量製造企業先進程度的重要參考。傳感檢測是製造現場的數據起點，認識數據價值應從其檢測識別的環節開始。
如何實施工業4.0創新？如何客觀認識智能傳感的發展現狀與趨勢？如何構建智能工廠並逐步升級？SICK AG, 工業傳感器行業的領先企業，於1月22~23日，在其總部——德國的瓦爾德基爾希舉行了年度的全球媒體發布會，面向來自全球的54名媒體記者，解讀企業發展戰略，介紹工業4.0使能技術，闡述創新源動力，用智能使能技術、創新產品、應用方案和業已投產的4.0 NOW Factory給出了答案。
SICK 4.0 NOW Factory
智能戰略 推動工業4.0創新
SICK執行董事會主席Robert Bauer博士首先詮釋了SICK始終秉持的企業理念——「獨立」、「創新」和「引領」。其中，「獨立」不僅指企業的思考與行動，法律與財務方面的相關因素，還特別強調SICK的產品必然開放於所有系統。「創新」強調預見未來發展，以產品與方案開拓新市場。「引領」則明確以本地競爭力引領全球市場，著眼長遠，強調創造卓越客戶價值。目前，SICK具備豐富的產品線，涵蓋光電接近、工業安全、編碼器、條碼閱讀/RFID、雷射掃描、機器視覺和過程儀表傳感器，為FA(工廠自動化)，LA(物流自動化)及PA(過程自動化)提供產品與方案服務。
「智能化是實施工業4.0的唯一路徑。」Robert Bauer博士強調，「智能傳感是創建定製化方案，構建未來工廠的基礎要素。」SICK業已部署了涵蓋檢測、分析、識別、流體測量、工業安全和縱向集成等9個全球業務中心，加快推進智能化發展。近年來，SICK每年投入上億歐元的經費（2016年和2017年均超過集團年收入的10%）用於面向未來的數位化研發，探索工業4.0概念下基礎架構、客戶服務和項目應用間的相互關聯。
作為工業4.0的重要參與者和推動者，SICK從兩個不同的視角進行工業4.0的探索。一方面，是工業4.0所依託的各類傳感檢測設備；另一方面，作為製造商對工業4.0價值的切身實踐。工業4.0帶來的影響體現在以下幾方面：快速響應、個性化、數據互聯、效率和價格敏感。智能傳感器、智能相機、自動識別，工業安全等產品廣泛分布在工業4.0的 CPS中不同的應用領域。工業4.0高級副總裁Bernhard Müller先生指出為實現個性化大規模定製生產，工業4.0系統需遵循四大設計原則：互聯、透明、柔性和快速分散決策。數據將成為工業4.0研究的重要對象，關於數據的有效集成、安全互信和雲端應用則是核心元素。數據將成為未來管控生產的「金鑰匙」，從訂單，到生產，再到配送的全流程將實現數據實時透明，OPC UA實現了數據的無縫集成，基於雲端的全球智能化生產和價值鏈優化則在不遠的將來成為可能。SICK有針對性的開發了符合4.0智能化理念的產品，並把實現邊緣計算與雲端計算的有效融合作為當前的重點工作。
SICK AppSpace體現著開放共享的4.0思維，基於可編程傳感器，強化軟體的核心價值，實現客戶定製化應用，為系統集成商與OEM商提供了高度的自由度與靈活性。SICK AppSpace包括兩個要素：可編程SICK 傳感器及傳感器應用程式開發套SICK AppStudio。SICK AppSpace開發者俱樂部允許會員申請Demo kit與實驗測試設備，會員可參加每年一度的 SICK AppSpace開發者大會，社區還提供與其他會員交流經驗的機會，為基於客戶應用的高度靈活的定製化方案打造了一個真正開放的軟體平臺和生態圈。
使能技術 以數據為起點
會議同期，SICK在總部的客戶中心集中展示智能傳感器、3D視覺、安全掃描、戶外定位、輔助駕駛和深度學習等19類產品與主題，「智能、互聯、高效、安全」可概括為此次展示的關鍵詞，圍繞工業4.0使能技術和相關解決方案，全方位彰顯SICK的前瞻戰略和創新成果。
SICK的工業4.0使能技術由智能傳感器、傳感器集成網關、自主邊緣計算、物流定位和深度學習構成。SICK早在2004年就前瞻性提出「智能傳感」的戰略方向，並將智能化確定為公司未來產品研發的基礎。智能化發展讓傳感器可控、可見。當前，藉助IO-Link技術，可以實現快速安裝和更換、遠程監測與調試、自診斷與參數快速下載等功能，顯著提升了傳感器的應用效率；今後，智能傳感器自身的信號處理能力才是關鍵，有效集成，以簡易自主控制提升效率是顯著趨勢。SICK現場展示了漫反射式光電傳感器的智能檢測功能（Object and Gap Monitoring），能夠實現（生產線）物料尺寸、間隙和速度的快速檢測，相關參數在傳感器內設置，運行時傳感器自主判斷，並向篩選設備提供執行信號，在流程高效和精確運行的同時，又為 PLC 控制器免除了數據整理任務，有效實現分散控制。
依託SIM4000傳感器控制器實現現場邊緣計算
傳感器集成網關SIG100依託IO-Link採集數據
依託SIM4000傳感器控制器，利用SICK AppSpace豐富的第三方應用軟體，可以滿足各種智能應用需求，實現邊緣計算。高效互聯和可靠傳輸是挖掘數據價值必要條件。SICK傳感器集成網關SIG100依託IO-Link技術，輕鬆實現數據採集與監控，通過USB接口和SOPAS ET圖形化界面，無需額外控制器即可實現便捷的埠配置。而通過SICK的TDC網關系統與上一級系統（PLC、ERP、雲端）互聯，實現本地與雲端的數據共享，配合SICK的智能定位標籤，可以提供實時物料定位信息，滿足數位化工廠物流信息的透明化需求。在算法方面，SICK在工業環境中使用深度學習技術研究拓展傳感器的功能，傳感器使用自學習算法提供、處理和分析數據。在現場展示了一個具備深度學習能力的相機在木材行業的應用項目，通過用大量圖像對此相機進行訓練，賦予了相機對新圖像特定問題進行自主判斷和評估的能力。
工業機器人和AGV/AGC被視為智能製造的重要生產工具，人機協作是當前的產業焦點。在機器人視覺定位與識別、安全防護、臂端工具和位置反饋四大領域，從定位識別，到拾取揀選、再到區域防護與人機安全協作，SICK集中展示了眾多傳感器和安全類產品，區域防護配合機器人降速運行的演示單元讓人印象深刻。在AGV導航的演示單元中，SICK磁導航傳感器MLS和螢光導航傳感器OLS已經在快速發展的物流配送領域中得到了廣泛的應用。
工業安全是此次展示的另一重點。在製造產線方面，SICK一方面通過產線集成的形式展示了安裝在不同生產節點的安全產品。針對嚴苛的室外工況，基於雙目視覺成像原理的三維成像系統VISIONARY-B包含了先進的人工智慧算法（深度學習），並具備了IP69的防護等級，配合全球首款室外型安全雷射掃描儀OutdoorScan3，可以為港機、工程機械等移動車輛設備提供防碰撞安全保護。
產線安全集成方案展示
務實創新 從研發到實踐
SICK明確指出，以戰略、架構和文化三個不同的出發點實施企業創新。與眾不同的是，SICK提出讓員工心理安全是成功實施創新的先覺條件，強調允許失敗，通過構建服務型領導力和互信團隊，及時傳遞分享信息，不僅在企業內部，更要協同客戶進行創新研發，共同推動市場走向成熟，形成不可取代的市場競爭力，確保SICK的可持續發展。
SICK戶外技術中心（Outdoor Technology Center）擁有3500 m2的戶外測試區域，是2018年為研究智能傳感技術的戶外應用所設立。立足客戶需求，通過產品與方案的實際長期運行測試，積累運行數據，有效支持產品研發，改進行業應用方案設計。目前設立了室外無人駕駛車輛的多種導引及防撞方案、交通安全及軌道站臺方案、交通監測系統方案、周界安全防護方案、雷射掃描傳感器室外性能長期測試、長距離測量傳感器測試、編碼器與電機反饋長期測試等七個區域。
SICK戶外技術中心
在位於弗萊堡的全新4.0 NOW Factory，SICK對於工業4.0的理解和創新成果正在真正的製造生產各環節得以實踐，依託SICK新一代產品的模塊化設計，該工廠可實現50萬種產品的大規模定製化生產。數位化及網絡化貫穿於生產製造全過程。工廠的主體是分布式布局的12臺互聯互通的自動化生產單元，以定製化執行機構和夾具，配合傳感器、機器人與機器視覺，分別完成PCB焊接、精密裝配、光學檢測、機械位置檢測和雷射打標等生產工序；以螢光帶導引的4臺AGV和操作工人密切配合完成不同單元間的物料配送, 人機完美協作體現了兼顧效率和經濟性的自動化。每款產品從第一步就實現數位化編碼，所有訂單信息、設備信息和生產信息匯總到生產控制及管理系統並與企業ERP系統對接。對於工廠管理者而言，全流程透明的生產過程和實時質量監控即時可得，生產流程的最優規劃和訂單的優先級可進行動態調整，提高了訂單的及時交付，使基於傳感器智能數據分析後的預防性設備維護成為可能，充分實現了工業4.0資源效益最大化的柔性智能。
結束語
曾經暢想的透明化生產流程、人機安全協作和卓越生產效能，通過SICK的集成方案變為了現實，體會著智能傳感帶來的效率提升和數位化對製造全流程的價值優化，在迎來今冬初雪的一刻，由衷感受到數位化的春天即將來臨，而SICK對於創新的思考與行動，則更值得中國製造業學習和借鑑。
微信名：MM自動化小編
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