自工业4.0提出以来,人们已进入全面数字化时代。无论是技术的创新速度,还是市场准入速度,工业机器人和工业自动化产品的市场都进入了高速发展的阶段。智能生产、产业升级将会为行业发展带来大量机遇。毫无疑问,智能工厂的安全生产问题、信息数据和机器人的安全问题,俨然已成为未来智能工厂发展的核心关键。

TÜV南德意志集团大中华区工业产品部高级经理张韬
TÜV南德意志集团(以下简称“TÜV南德”)作为Smartfactory KL早期成员之一以及唯一的检测认证公司成员,积极参与标准制定、研发智能工厂模块化安全认证,为工业4.0的安全稳定和可靠运行做出了贡献。TÜV南德大中华区工业产品部高级经理张韬在测试、检验、认证行业已有超过17年的丰富经验,他在采访中分享了智能工厂的全新生产模式、机器人生产的安全性以及在智能制造领域的真知灼见。

TÜV南德意志集团大楼
与世界同步实现智能生产
小批量多批次的定制化或者说实现柔性生产是工业4.0或智能制造的核心内容之一。早在2005年,德国人工智能研究中心下属智能工厂Smartfactory KL就在德国凯泽施劳滕建造了一条“工业4.0”示范智能生产线,其中就包括曾在汉诺威工业展上引发关注的智能名片盒流水线,其作用便是能够满足客户的定制化需求。智能化的生产线在做到批量生产的同时,保持低成本、高效率的生产能力,证明了工业4.0局势下智能生产已实现了生产效率、定制化、多样性的全面升级。
同时,张韬介绍到,自2016年起,Smartfactory KL的会员、TÜV南德全球工业及能源产品部副总裁Detlev Richter博士定期会来中国,为中国制造企业介绍工业4.0在德国的发展情况、最新技术标准以及智能工厂模块化安全认证的认证程序。

此外,在迈向工业4.0的过程中,数据安全问题也至关重要。为此TÜV南德推出了工业领域的信息安全认证,并在2016年向西门子过程控制系统—Simatic PCS 7颁发IEC 62443全球首张TÜV证书。
工业机器人安全新升级
目前,许多发达国家将智能机器人作为未来技术发展的制高点。张韬强调,智能机器人融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等多学科知识,涉及当今许多前沿领域的技术,所以在机器人产业发展及推广使用时所面临的关键问题便是“安全”,如何确保功能安全和信息安全至关重要。
“功能安全”的定义是由TÜV南德和西门子公司在上个世纪七十年代首次共同提出,随后便发展成为欧盟法规中的一项重要评估内容之一,也是工业机器人和自动化设备或者系统是否具备超强竞争力的标志之一。
以TÜV南德与库卡机器人合作为例。工业机器人因为操作的复杂程度对其部件的安全性具有十分高的要求。工业机器人的控制系统的安全则是重中之重。TÜV南德对于控制系统的功能安全认证,正是帮助设计人员在机器人产品整个生命安全周期内,避免因设计漏洞而造成的威胁。通过TÜV南德独有的失效模式分析方法,以及软件和硬件的评估,可帮助企业在设计阶段就能规避日后可能遇到的风险。
智能工厂的新挑战
张韬表示,目前,中国正在积极推进新智能工厂的发展,这一过程中,会遇到三项比较大的挑战。首先,内部工厂的模块设计是否能充分保障生产的安全性。其次,在整个产业上下游是否已满足智能化要求。最后,工厂本身在零部件及设备在设计与质量上是否已满足智能化改进程度。针对这些挑战,TÜV南德提出了两方面的应对措施,第一、从用户的角度出发,了解用户的需求,从而提升智能化生产。第二、从实际应用角度去看,企业可以根据实际生产需求定制智能化生产。
在满足客户需求的同时,智能工厂的安全问题同样占据了重要的地位。安全问题可用两个关键字概括:Safety(安全)和 Security(保障)。在工业3.0向工业4.0 升级过程中,安全和保障都会有不同的新挑战。传统所说的Safety(安全)包括机械安全、电气安全、功能安全及化学安全等,而Security(保障)则是指物理系统在面临意外或未经授权活动,以及遇到试图观测、变更、损坏和摧毁物理系统和其所支持的业务功能时,工业互联网系统Security(保障)要保证该系统的安全行为,确保信息和系统资产Security(保障)的基本要素是保密性,完整性和可用性,而信息安全就属于Security(保障)的范围内。
同样,工业安全防爆也是智能工厂建设中另一关注点。TÜV南德工业产品部的防爆服务涵盖认证和终端用户检查。认证领域包括照明、工业自动化、工业设备等,并且向德国申克颁发了环保冷媒充注机的ATEX证书。另外,在终端消费者领域,TÜV南德开展了博世长沙的静电涂敷机生产线防爆检查,以及部分家电生产企业的生产线防爆检查,例如海尔、志高、博西华等。专业、快速、高效和定制化服务是TÜV南德防爆业务线最为显著的优势。

2017年6月,工信部及公安部联合发布了《网络关键设备和网络安全专用产品目(第一批)》公告,其中也把PLC列入,这显示出中国在智能制造和工业自动化领域对于网络信息安全方面的重视。随着技术的快速发展,网络和信息安全将变得愈发重要。TÜV南德将进一步抓住工业4.0、中国制造2025、大数据、云服务的机遇,大力推广工业自动化领域和网络信息安全领域的检测认证服务。
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