工业0原来是这么玩的

你相信吗?在不久的将来， 我们吃的药是根据每个人的基因来配方的; 我们的早餐可以根据个 人的口味和营养需求来调配生产; 工厂生产线可以按照工人希望的时间开工， 无需担心下午3 点没法去接孩子; 生产车间里是机器告诉机器下一步做什么，而非中心控制台的技术员在操 作。 你相信吗?在不久的将来，我们吃的药是根据每个人的基因来配方的; 我们的早餐 可以根据个人的口味和营养需求来调配生产 ; 工厂生产线可以按照工人希望的时 间开工，无需担心下午 3 点没法去接孩子; 生产车间里是机器告诉机器下一步做 什么，而非中心控制台的技术员在操作。 德国人工 智能 研究 所首席执行 官兼科学 总监沃夫冈 ·瓦尔斯 特(Wolfgang Wahlster)教授告诉《陆家嘴》记者，这些现在的愿景都将通过“工业 4.0”的 技术和生产方式在不久的将来成为实现。 自从 2013年汉诺威工业展上，德国向世人第一次演示了智能工厂(Smart Factory)的模拟生产过程之后，德国工业 4.0就成为了产业界和经济界的热门话 题。而且，一场机器与机器对话的工业革命，正在德国各地悄悄兴起。那么到底 什么是工业 4.0?为什么这个听上去非常抽象的名词，关联到的却是一场改变人 类生产方式的革命? 到底什么是德国工业到底什么是德国工业 4.0?4.0? 瓦尔斯特说：“德国工业4.0是德国政府推行的‘新一代智能工厂计划’，以物 联网(Cyber-Physical System) 为基础。这意味着网络进入工厂大生产，是一个 崭新的工业制造逻辑和方式。过去是以中心控制指挥系统，每一分钟对机器发出 指令。现在我们有了完全不同的生产结构，按照商品所附带的信息，由这些信息 告诉机器需要什么样的生产过程，以制造出符合客户要求的产品。所以，工业 4.0是第四次工业革命，因为这是向符合个体化需求的大生产方式转变。” 瓦尔斯特是最早提出工业 4.0 概念的人士之一。他在德国中部小城凯泽斯劳滕 (Kaiserslauten) 的智能工厂里，向远道而来打探虚实的本刊记者解释： “所谓物 联网系统，就是通过网络、实体物件之间的相互连接，而且应用相同的语言，进 行沟通并相互理解。运用到工业生产中， 最重要的是产品和机器之间的信息互联 和沟通，由产品上的信息告诉机器设备去做什么。” 目前德国和国际制造业主要和普遍采用的是“嵌入式系统”，这是一种将机械或 电气部件完全嵌入到受控器件内部， 为特定应用设计的专用计算机系统。 德国 “嵌 入式系统”在全球的市场巨大，每年获得的市场效益高达200 亿欧元，到2020 年将翻番。而工业 4.0正是在嵌入式系统技术基础上的革新，并逐步过渡到智能 生产。 记者同时了解到，所谓的德国工业 4.0，事实上是德国政府 2012 年发布的 10 项未来高科技战略计划中的一个内容， 是一项由政府投资 2 亿欧元， 针对如何保 证德国制造业傲立世界顶尖地位的“产业革命”计划，即在 10~15年的时间里， 通过“物联网”系统完成大生产，最大程度地实现生产全自动化、个性化、弹性 化、自我优化和提高生产资源效率，降低生产成本的全新生产方式，以实现革命 性、大幅度提高生产力的最终目标。根据德国国家科学与工程院的研究，估计企 业的生产效率可以通过“工业4.0”提高30% 。其次，实现资源的最佳利用，以 保护环境，因为能源和原材料的使用越高效，对环境的污染就越少。 德国工业 4.0 计划，目前正由德国人工智能研究所的智能工厂与众多和信息技 术、机器人技术、激光感应技术相关企业合作，进行技术试验。其中部分研究成 果已开始在德国的大企业，如博世、西门子、巴斯夫的个别产品生产流水线上进 行尝试性实施。 智能工厂究竟有多智能智能工厂究竟有多智能? ? 坐落在大概只有足球迷才知道的德国中部小镇凯泽斯劳滕， 神秘的智能工厂给记 者的第一印象是非常“卡通”。不超过 200 平方米的“厂房”里摆放了两排小 型机器。其中罩在玻璃中的，正是那台曾在汉诺威工业展上“初露神姿”的智能 名片盒的流水线。 德国人工智能研究所研究部副总监、在智能工厂做研究工作已经 4 年的多米尼 克·高瑞奇 (DominicGorecky) 博士向记者完整展示了用智能技术制作个人名片 盒的整个生产过程。 第一步，通过无线电射频技术(RFID)从电脑采集和储存个人信息及产品信息，建 立一个“产品个体身份”，这些信息将在生产流水线的各个环节被射频感应器阅 读获得，然后向制造设备发出满足该产品的信息指令 ; 第二步，将有了“个人身 份”的名片盒的底盘部分放入生产流水线; 第三步，在具有“身份”的底盘进入 装配程序之后，被扫描到的射频码会告知流水线上的机器人先在底盘放一个夹 子，然后套上客户指定颜色的封盖; 第四步，在名片盒的封盖上建立一个包含了 名片上个人信息的二维码，也就是将名片信息数码化，用智能手机扫描二维码， 这些信息就可以被该手机获得并通过互联网进行实时传播 ; 最后对产品进行质量 检测，保证该产品是根据具体客户而生产，产品完全符合该客户的个人要求。 多米尼克向记者解释，智能生产除了由机器对机器进行对话发指令之外，还有一 个非常重要的部分就是灵活性和模块化。在智能流水线上，安装着不同性能的组 件模块， 每一个组件都符合具体客户在电子和机械两个方面的需求标准，并可根 据实际需要添加或拆卸，以便随时按照客户的具体要求来对产品进行调整。 记者在现场看到，在这个名片盒的生产过程中， 除了人工将零配件装入流水线之 外，所有程序都是通过设备与设备之间的数据阅读，由机器人自动完成。整个生 产过程，涉及的技术包括二维码、射频码、机器人软件程序及数据分析等。 在德国联邦贸易与投资署出版的一本关于德国工业 4.0的宣传册上， 记者进一步 了解到， “物联网”在工业生产上的运用催生了智能工厂。而智能工厂的信息传 递途径是通过建立于云计算基础上的具有安全保障的网络系统进行的。 智能工厂 代表了一场产业革命，不仅是创新意义上的，也是在节约生产时间、成本等方面 卓有成效、最大程度提高生产力的革命，由此给市场创造出更新更大的机会。 德国国家科学和工程院院长、德国工业4.0 工作集团(共同)主席汉宁·卡格曼 (Henning Kagermann)在柏林接受记者采访时介绍：“目前那些为制造业生产 设备的企业和技术，比如通快集团 (Trumpf)的激光技术、西门子生产的机械设 备等，那些使用这些设备、以工业4.0模式生产产品的企业和公司，还有那些为 自动化生产企业提供感应技术和机器人及信息通信技术的企业，如德国电信等， 都从不同方面和角度，参与到推进工业4.0的进程中。以西门子和博世为例，这 些企业的产业系统基础好，也有很高端的产品。 比如博世建设智能系统的能力和 技术都很强，他们擅长将所有的知识融合起来，创造最合适的生产环境。” 为了更加直观和具体地了解实际生产中工业 4.0的推广运用情况， 记者经过 5 个 小时、3 次换乘的曲折火车旅程，从凯泽斯劳滕来到了更鲜为人知的阿尔卑斯山 脚小镇布莱夏赫(Blaichach) 。 给当地提供 3000 多个就业岗位的博世伊门斯塔特 工厂(Bosch Immenstadt Plant