了解汽車(chē)工業(yè)的人都知道，現(xiàn)在幾乎在任何一家汽車(chē)制造車(chē)間，鋼板的搬運(yùn)、裝配，甚至打磨、噴涂大都由機(jī)器人完成。從全球范圍看，汽車(chē)工業(yè)是機(jī)器人應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，汽車(chē)制造的高度自動(dòng)化使得機(jī)器人越來(lái)越多地出現(xiàn)在工廠里。

 

　　自動(dòng)化是現(xiàn)代化車(chē)間的重要標(biāo)準(zhǔn)，可以想象，未來(lái)會(huì)有更多先進(jìn)的機(jī)器來(lái)代替人力，而人則主要負(fù)責(zé)維護(hù)和管理這些機(jī)器設(shè)備。然而這還不夠，互聯(lián)時(shí)代對(duì)工業(yè)制造提出了更高的要求，自動(dòng)化工廠進(jìn)一步升級(jí)，增添了互聯(lián)的概念：把工廠的機(jī)器以及人連接到網(wǎng)絡(luò)中去，機(jī)器與機(jī)器之間、人與機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)對(duì)話(huà)。

 

　　依托信息物理系統(tǒng)(CPS)和信息通信技術(shù)的結(jié)合，工廠將引入大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析優(yōu)化管理，在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行仿真、評(píng)估和優(yōu)化，最終將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、互聯(lián)化的生產(chǎn)制造。

 

　　在德國(guó)人的概念中，能實(shí)現(xiàn)這種制造方式的工廠被稱(chēng)為智能工廠。工業(yè)4.0戰(zhàn)略的展開(kāi)方向之一就是智能工廠。

 

　　目前對(duì)于何為智能工廠有著各種各樣的描述，但并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的定義。這種無(wú)法被定義的狀態(tài)恰是當(dāng)前智能工廠發(fā)展的真實(shí)寫(xiě)照。

 

　　在這場(chǎng)新的變革中，汽車(chē)制造商、零部件供應(yīng)商、軟件提供商等站在各自需求角度對(duì)智能工廠都有著各自的解讀，也因而帶來(lái)了不同層面的實(shí)踐，以及不同形態(tài)的智能制造解決方案。

 

　　工廠里的變化

 

　　在德國(guó)博世洪堡工廠的一條液壓產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)上，所有零件都配備一個(gè)獨(dú)特的射頻識(shí)別碼(RFID)，并能同沿途關(guān)卡自動(dòng)對(duì)話(huà)，當(dāng)工件到達(dá)某個(gè)工位時(shí)，顯示屏上就會(huì)相應(yīng)提示員工所需處理的具體工作內(nèi)容，而每一個(gè)工位也可以根據(jù)員工的個(gè)性化設(shè)置進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。

 

　　博世在全球超過(guò)250家工廠里應(yīng)用工業(yè)4.0的理念和技術(shù)，其位于中國(guó)蘇州的工廠也是其工業(yè)4.0試點(diǎn)基地之一，在那里，從基礎(chǔ)的無(wú)紙化辦公到自動(dòng)備料系統(tǒng)的實(shí)施都已經(jīng)一一成為現(xiàn)實(shí)。

 

　　在未來(lái)博世的工廠里，一臺(tái)平板電腦的視頻圖像上會(huì)給出所顯示部件的綜合信息和維修指令，工人可以直接通過(guò)觸摸屏處理這些信息。

 

　　雖然身處工業(yè)4.0的前沿陣地，但博世只會(huì)去做真真切切可以獲得效益的項(xiàng)目，博世集團(tuán)中國(guó)區(qū)總裁陳玉東說(shuō)：“工業(yè)4.0理念在推向各生產(chǎn)線(xiàn)的時(shí)候，生產(chǎn)線(xiàn)必須要具備一定的條件，比如要有自動(dòng)化的程度，必須要有需求，同時(shí)這個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)必須要在變化很大的情況下實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0才有一定的利益。”

 

　　持相似觀點(diǎn)的還有德國(guó)蒂森克虜伯集團(tuán)董事會(huì)主席海里希?赫辛根(Heinrich Hiesinger)，在他看來(lái)，工業(yè)4.0概念的推行是要做很多前期準(zhǔn)備工作的。

 

　　比如必須要做好IT基礎(chǔ)設(shè)施的準(zhǔn)備，網(wǎng)速要有保障，而且這些新的基礎(chǔ)設(shè)施還要能整合到現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施當(dāng)中，才能保證以高效的方法來(lái)傳遞和輸送大量信息和數(shù)據(jù)。

 

　　現(xiàn)在，蒂森克虜伯集團(tuán)希望將2300多個(gè)不同地點(diǎn)的IT網(wǎng)絡(luò)能夠通過(guò)高速和超寬帶寬的基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)系起來(lái)。

 

　　還有一個(gè)重要的前提是生產(chǎn)設(shè)施的自動(dòng)化。2014年11月，蒂森克虜伯發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(常州)有限公司正式開(kāi)業(yè)，這家發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)基地將為中國(guó)生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋罩蓋模塊總成。這家工廠的自動(dòng)化水平非常高，赫辛根認(rèn)為自動(dòng)化不但是向工業(yè)4.0邁出的第一步，也是一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

 

　　目前，蒂森克虜伯正在積極推動(dòng)的工業(yè)4.0的行業(yè)是傳統(tǒng)的行業(yè)——鋼鐵制造。不過(guò)，這也并不令人覺(jué)得驚奇，因?yàn)殇撹F正是蒂森克虜伯的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)。

 

　　客戶(hù)通過(guò)電子訂單系統(tǒng)把需要的鋼板信息發(fā)送到蒂森克虜伯，這些信息和數(shù)據(jù)又馬上會(huì)傳送到生產(chǎn)公司，生產(chǎn)時(shí)的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)又被錄入到SAP系統(tǒng)當(dāng)中。這樣，一塊鋼板在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中就已經(jīng)被賦予一個(gè)電子編碼，包含了完備的產(chǎn)品信息。

 

　　在整個(gè)生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，客戶(hù)可以實(shí)時(shí)地知道所有鋼板的待產(chǎn)情況，同時(shí)也可以更改一些序列，或者是一些生產(chǎn)的要求。只要在鋼板付諸生產(chǎn)之前的8小時(shí)告訴蒂森克虜伯，就可以馬上做出更改。目前這一流程已經(jīng)在德國(guó)的一個(gè)工廠開(kāi)始實(shí)施了。

 

　　赫辛根有這樣一個(gè)觀點(diǎn)：工業(yè)4.0的方法和理論是可以應(yīng)用到任何行業(yè)當(dāng)中的，因?yàn)樗年P(guān)鍵并不是生產(chǎn)什么，而是怎么生產(chǎn)。在一些傳統(tǒng)行業(yè)中使用工業(yè)4.0的理論和方法，它所帶來(lái)的商業(yè)上的改進(jìn)有時(shí)比一些較現(xiàn)代的行業(yè)來(lái)說(shuō)更大。

 

　　比如通過(guò)自動(dòng)化的方法把這種工業(yè)4.0的理論使用到鋼鐵的生產(chǎn)當(dāng)中，對(duì)它的成本降低只有10%。但是對(duì)于鋼鐵生產(chǎn)廠這樣大規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，它所節(jié)約的成本數(shù)以?xún)|計(jì)。

 

　　類(lèi)似的探索也發(fā)生在其他很多企業(yè)的工廠生產(chǎn)線(xiàn)上，尤其在工業(yè)4.0概念的誕生地德國(guó)。

 

　　德國(guó)半導(dǎo)體制造廠商英飛凌在德累斯頓的300毫米和200毫米晶圓工廠，先進(jìn)的流程控制保障了領(lǐng)先的質(zhì)量和無(wú)紙自動(dòng)化工廠運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)了所有零部件全程可追溯以及高效的工廠間物流。其中的200毫米德累斯頓工廠已100%實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，完全依靠機(jī)器人操作。英飛凌還計(jì)劃在奧地利的菲拉赫工廠創(chuàng)建工業(yè)4.0試點(diǎn)基地。

 

　　先進(jìn)的技術(shù)也被引入英飛凌在中國(guó)無(wú)錫的工廠。作為英飛凌全球后道的試點(diǎn)，英飛凌無(wú)錫工廠2014年開(kāi)始實(shí)施的后道自動(dòng)化線(xiàn)路圖BEAR項(xiàng)目已經(jīng)在智能制造和零缺陷制造上初見(jiàn)成效，中國(guó)的團(tuán)隊(duì)甚至已經(jīng)開(kāi)始把先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)帶給德國(guó)的雷根斯堡。

 

　　作為法國(guó)汽車(chē)零部件企業(yè)，佛吉亞也正在計(jì)劃推出自己的“佛吉亞4.0”，佛吉亞董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官?lài)?yán)德勝(Yann Delabrière)透露，“我們將推出一個(gè)叫‘未來(lái)運(yùn)營(yíng)’的概念，它會(huì)提供一套全新的管理流程、生產(chǎn)流程、工藝流程，并從整體的角度轉(zhuǎn)變我們的行業(yè)”。

 

　　雙重角色

 

　　在推進(jìn)工業(yè)4.0的過(guò)程中，數(shù)據(jù)安全是企業(yè)非常關(guān)注的一項(xiàng)內(nèi)容。英飛凌與德國(guó)電信共同推出一款用于保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的安全解決方案。

 

　　在去年德國(guó)IT峰會(huì)上，德國(guó)總理默克爾觀看的工業(yè)4.0智能生產(chǎn)演示中，英飛凌的安全產(chǎn)品對(duì)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行身份認(rèn)證，以保障整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)和信息安全。

 

　　除了在自己的工廠里實(shí)踐工業(yè)4.0，還為別的企業(yè)提供應(yīng)對(duì)工業(yè)4.0的解決方案——在工業(yè)4.0的推進(jìn)中，英飛凌扮演了雙重角色。

 

　　同樣扮演雙重角色的還有博世、西門(mén)子等巨頭企業(yè)，它們也基于各自的優(yōu)勢(shì)推出了自己的智能制造解決方案。

 

　　西門(mén)子認(rèn)為未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)制造業(yè)的結(jié)合會(huì)在數(shù)字工廠落地，因此它推出了自己的數(shù)字工廠解決方案(Digital Factory Solution)。為此，西門(mén)子早有布局，在2006年以32億美元收購(gòu)PLM軟件商UGS。