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工业4.0时代,机器之间的数据交换标准终于统一了

时间:2019-10-16 作者:刘于苇 阅读:
一群人在一起工作,如果有说上海话的,有说广东话的,还有说英语日语的,大家听不懂彼此在说什么,肯定无法很好地协同工作。因此在一个集体中,统一语言很重要。同样对于工业4.0时代下以机器为主角的智能制造,机器们之间语言不统一,也令制造商们很头大……

“一群人在一起工作,如果有说上海话的,有说广东话的,还有说英语日语的,大家听不懂彼此在说什么,肯定无法很好地协同工作。因此在一个集体中,统一语言很重要。”IPC亚太区总裁柯汉忠教授(Philip S. Carmichael)在接受《电子工程专辑》采访时说到,“同样对于工业4.0时代下以机器为主角的智能制造,机器们之间语言不统一,也令制造商们很头大。”zIYEETC-电子工程专辑

而IPC作为一家国际性的协会,为“机器到机器(Machine 2 Machine,M2M)”和“机器到 ERP”的无缝通信提供了构件块,并在今年4月发布了互联工厂数据交换 (CFX) 标准IPC-2591,该标准是用于设备通信的即插即用标准。zIYEETC-电子工程专辑

6月初,IPC 又发布了表面贴装设备通信标准 IPC-HERMES-9852:SMT组件机器到机器通信全球标准。在 IPC APEX EXPO 2019 的现场 IPC CFX/HERMES 工厂生产线上,这两个标准也进行了现场演示。zIYEETC-电子工程专辑
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IPC CFX Demo Line演示现场(图自:IPC)zIYEETC-电子工程专辑

让机器们都说同一种语言

据介绍,CFX 生产线通过一台设备管理整条产线上的机器,所有机器到机器、机器到ERP通信都可以在一个完全可视化的界面内完成操作,大大降低了成本和复杂性。所有的解决方案供应商可以在“即插即用”环境下的单纯物联网平台上开发运作,基于AMQP v1.0和JSON数据编码,可以定义所有制造主题的数据内容和消息结构,具有安全性和全面性。zIYEETC-电子工程专辑

“无论是设备之间的通信,设备数据采集还是工厂数据推送,工厂管理者都能通过他们的移动设备和笔记本电脑,实时跟踪生产线,获得 CFX 和 HERMES 的上报数据。”IPC亚太区运营副总裁肖茜女士对《电子工程专辑》表示,“这一标准消除了种类繁多的传输接口的复杂需求,在工业4.0时代给制造商带来更多商业机会的同时,也为各方节约了成本。”zIYEETC-电子工程专辑

近日,IPC CFX Demo Line(IPC全球互联工厂数据交换标准示范生产线)进行了升级,并在2019年慕尼黑华南电子生产设备展(Productronica South China 2019)上再度联手多家品牌企业,展示了完整基于IPC-CFX-2591 互联工厂数据交换标准的完全可视化生产线流程。zIYEETC-电子工程专辑
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(图自:IPC)zIYEETC-电子工程专辑

这条Demo生产线上用到的每台设备品牌参展商,都展示了基于IPC CFX标准实现信息的传递。而观众们则在Demo区域看到每台设备供应商的两种不同展示形式:一种是通过CFX标准实现信息传递,设备将提供在制造运行期间的运行数据的可视化展示;另一种是在特定设备的周边环境中,从产线中的其他设备获取CFX数据,创建运行数据的可视化展示。华为对产线提供了华为云服务支持。zIYEETC-电子工程专辑
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可通过移动端设备随时随地查看真实的生产状态,并查看每台设备的生产数据和效率等。(图:EETimes China摄)zIYEETC-电子工程专辑

肖茜表示,CFX的出现,“可以帮助定义数据内容和通信方法,以通过低成本,标准化且开放的非专有方法来支持工业4.0的需求,降低整个电子制造供应链的成本。”zIYEETC-电子工程专辑

手工焊接大赛

在本次展会同期,还举办了IPC手工焊接中国区冠军赛以及颁奖典礼。熟悉IPC和硬件焊接的朋友可能比较了解,这是国际性的电子组装行业全球性竞赛,今年是与中国结缘的第10个年头。zIYEETC-电子工程专辑

IPC手工焊接比赛(HSC)源于2010年斯堪的纳维亚电子竞赛,该竞赛是首届瑞典手工焊接锦标赛。手工焊接赛的意义旨在表彰娴熟制造工人的杰出技能和专业成就。随着HSC竞赛在欧洲和中国热度不断攀升,IPC推出了世界HSC锦标赛,在更大的舞台向世界证明这些专业人士在电子行业的价值。zIYEETC-电子工程专辑

早在2010年,首届中国赛区的IPC手工焊接赛就在深圳成功举办,在2013年美国圣地亚哥举办的IPC手工焊接世界冠军赛,来自北京铁路信号工厂的付春艳更是代表中国区获得了世界冠军,彰显大国工程师的硬实力!zIYEETC-电子工程专辑

如今机器当道,大力推广手工焊接是否还有意义?zIYEETC-电子工程专辑

对此Philip表示,目前来看最好、最复杂的电子产品仍然需要大量的手工焊接。IPC将电子产品依据性能分为三个等级:第一级是通用电子产品,包括消费产品及一些计算机和外设;第二级是专用服务电子产品,包括通信设备、复杂商用机器、具有高性能和长寿命需求的仪器;第三级是高可靠性或工作环境恶劣的电子产品,包括持续性能或按需性能至关重要的设备和产品。zIYEETC-电子工程专辑

“比如极其精密,对可靠性要求极高的航空航天设备中,手焊元器件的比例就远远高于一块电脑主板。所以无论在什么时候,手工焊接都是电子硬件行业从业者的必备技能之一。”Philip说到。zIYEETC-电子工程专辑

另一方面,“IPC手工焊接竞赛旨在表彰世界优秀手工焊接人才的专业技能,”Philip表示,“该竞赛为电子行业从业者提供了一个平台,借助这个平台,他们可以向客户展示他们的专业技能,也可以在行业内部奖励杰出的技术工人。被别人认可,尤其是IPC这样的国际性平台认可,对于提升现在年轻人的自信来说尤其重要。”zIYEETC-电子工程专辑

工业4.0时代的标准要求

IPC—国际电子工业联接协会是一家全球性电子行业协会,成立于1957年,总部位于美国伊利诺伊州班诺克本。从最早关注PCB领域,到如今唯一一家将行业内所有参与者汇集在一起的同业协会,包括设计人员、PCB制造商、EMS企业、OEM以及政府、教育机构、NFP。zIYEETC-电子工程专辑

“作为会员驱动型组织,IPC提供行业标准、培训认证、市场研究和公共政策倡导等服务,并且通过开展各种类型的工业项目来满足这个全球产值达2万亿美元的行业需求。”Philip表示:“IPC致力于提升5000多家会员企业的竞争优势,并帮助他们取得商业上的成功。”zIYEETC-电子工程专辑

肖茜表示,目前IPC在亚太区有会员1400多家,其中大中华地区就占了1100多家,是增长最快的区域。“与其他硬性要求的标准不同,IPC的标准采用取决于企业的自主需求,电子制造行业里,对产品可靠性要求较高的企业都会采用,甚至要求他们的供应商也采用。”zIYEETC-电子工程专辑

面对即将到来的工业4.0时代,中国企业如何在标准上不落于人后?增强在IPC这类国际标准组织中的话语权,在标准意识上与国际接轨很重要。Philip举了一个例子,一些中国的电子产品企业在出口到欧洲时,遇到的往往是产品标准以外的问题,比如CSR(企业社会责任)及相关标准IPC-1401。zIYEETC-电子工程专辑

Philip称,IPC-1401标准是全球供应链标准,主要为了建立全球可持续的采购体系,标准于2014年开发,2017年2月正式发布,所有的IPC会员都参与了该标准的定制。“例如一些知名的大型智能手机企业和他们的供应商,有很多业务在欧洲,但欧洲对CSR审查非常严苛,IPC中国可以帮这些企业写报告,使其成功打入欧洲市场。”zIYEETC-电子工程专辑

“目前已经有越来越多的中国企业参与到IPC标准的制定中,包括目前正在定制的针对高铁等轨道交通标准,今年共有5个标准在中国开始定制或升级。今后希望有更多的标准由中国主写,并影响到全球。因为很多产品是中国主做的,例如PCB(印制电路板)有40%的业务是在中国。” Philip表示。zIYEETC-电子工程专辑

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
刘于苇
电子工程专辑(EETimes China)副主分析师。
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