杜品圣談工業4.0：從工業4.0到產品4.0

菲尼克斯電氣 杜品圣

杜品圣談工業4.0：從工業4.0到產品4.0

菲尼克斯電氣 杜品圣

1　工業4.0的核心是什么？實現工業4.0的關鍵因素有哪些？

德國推出工業4.0的目的，經過多年的研究和討論，現已形成三大共識：（1）當前，全球已進入了互聯網時代，互聯網技術影響了人類社會的發展路徑，甚至顛覆了人們的思維方式，互聯網技術進入工業領域勢不可擋；（2）在互聯網時代人們對企業和產品生命周期提出了新的需求，使得傳統的生產制造模式面臨嚴峻的挑戰；（3）目前，德國遇到了美國、日本等復蘇本國制造業的強勁挑戰。美國掀起了工業互聯網的浪潮，企圖通過運用互聯網技術占領制造業的制高點，重振美國的制造行業。日本大力發展機器人產業，成為機器人技術的強國。德國必須推動一場新的工業領域的國家營銷來鞏固其全球制造強國的領先地位。所以德國必須要搞工業4.0。

工業4.0不僅描述了未來智能制造的前景，更企圖重新振奮德國的工業精神。但是到底如何實現工業4.0？工業4.0到底意味著什么？對于這些問題，業內眾說紛紜，展開了廣泛的討論和思考，但是有一個命題卻始終沒有明確的結論，即美國的“工業互聯網”和德國的“工業4.0”究竟誰是新工業時代的領頭羊。今年，德國漢諾威工業博覽會上美國的“工業互聯網”和德國的“工業4.0”進行了一次真刀實槍的正面交鋒。德國總理默爾克特別邀請了美國總統奧巴馬參觀了具有“世界工業發展的晴雨表”美譽的德國漢諾威工業博覽會。其用意到底何在？如果我們仔細地分析一下這次訪問的來龍去脈，對于了解工業4.0的核心所在和實現工業4.0的關鍵因素將有極大地幫助。

自2011年第一次提出工業4.0的概念后，漢諾威工業博覽會已成為工業4.0發展的指明燈，成為展示德國工業4.0成果的聚焦平臺。今年博覽會更將展會主題定為“產業集成——發現解決方案”，在展會上展示了多種工業4.0的數字化技術，希望參觀者能夠了解工業4.0，理解工業4.0，參與工業4.0。同時展會還展示100多個真實的工業4.0實施案例。

從這個角度來思考，我們不難發現德國總理默爾克花費數千萬歐元，采取了歷史上最嚴厲的保安措施邀請奧巴馬來到漢諾威工業博覽會的目的——希望向美國總統展示工業4.0的成果，讓其了解工業4.0的前景，從而說服世界制造強國之一的美國也加入工業4.0的行列，為美德兩國在新工業革命中奠定可靠的新型合作關系和新的商業模式基石。

從這一目標出發，人們理所當然地認為默爾克必然會在展覽會向美國總統介紹工業4.0的最新發展和成果，大力宣傳工業4.0的未來以及在互聯網時代對人類社會的影響，同時也給奧巴馬上一堂工業4.0的實踐課。但是仔細地回顧奧巴馬的參觀路徑及參觀的內容，卻與我們的設想大相徑庭。默爾克沒有帶奧巴馬參觀智能工廠、大數據、互聯網、ERP/MES、3D打印等所謂工業4.0的關鍵技術。而僅僅帶他參觀了各種底層設備的創新產品，如菲尼克斯電氣公司新開發的大電流DC充電連接器、IFM的新一代傳感器，魏德米勒的機器人的連接器等等。這自然地引發了人們的思考：這些產品與工業4.0有何關聯？是代表工業4.0的成果嗎?是今后工業4.0的發展方向嗎？ 對于這些疑問，菲尼克斯電氣的CEO斯登貝格先生一言道破天機，道出了什麼是工業4.0的核心，他說：“美國有互聯網，我們有物”，這個簡而易懂的道理使我們茅塞頓開。所謂物聯網，如果只有互聯網，沒有“物”的話，這個互聯網又能發揮什么作用呢？就如Uber（優步），租車平臺做得再好，沒有車可租的話，此公司也沒有存在的意義。事實上，默爾克這是想讓美國制造業認識到不要以為僅憑工業互聯網就可以顛覆傳統制造業，如果沒有智能化的“物”即產品的話，互聯網對于生產制造僅僅是一張虛網。 “美國有互聯網，德國有產品”德國在推動工業4.0的四年中，沒有一直停留在工業4.0“定義”和“概念”的爭論，而在不斷地發揚德國的工業精神，開發了許多創新性的智能產品，這些產品為實現智能生產和智能工廠打下扎實的基礎。

2　德國工業4.0目前的發展情況如何？解決了哪些問題 ？

自德國發起工業4.0后，德國的企業、制造商經歷了一個從不理解到理解，從不知到有知的一個認識和領會的過程，目前，可以說他們基本上已經解決了產生困惑的三大矛盾，即現實與未來的矛盾（傳統企業與互聯網企業的關系），升級和轉型的矛盾（數學化經濟社會與傳統經濟社會）和方式與模式之間的矛盾（傳統業務模式與互聯網業務模式）。堅持德國工業發展的本源，堅持“質量為先，產品為王”德國工業的精髓，各個企業都找到了自己在工業4.0這場變革中的定位和發展目標。當前，德國工業4.0已進入了高速發展的快車道。最近德國又提出了實現工業4.0產品標準的三部曲：

（1）工業4.0基礎期 （Industrie 4.0 Basic）執行時間：現在；

（2）工業4.0 準備完畢期 （Industrie 4.0 Ready） 執行時間：五年之內；

（3）工業4.0實現期 (Industrie 4.0 Full) 執行時間：五年以后。

為了早日實現工業4.0的目標，德國采用了三大陣營齊頭并進的方法來推動工業4.0的發展，即智囊團隊、研發團隊和項目實施團隊。這三個團隊有分工，又有合作。其中智囊團隊由德國的行業協會（ZVEI、VMI、Bitcome）、大學、研究院（如亞深大學、斯圖加特大學、卡塞斯勞藤大學和佛勞霍夫研究院）以及一些德國的大企業（如SAP、BOSCH、SIEMENS）等組成，他們著重于工業4.0的市場推廣工作，研究工業4.0未來的發展，即Industrie 4.0的戰略規劃，主要的任務是策劃未來的工業4.0標準、規范和研究方向，定義工業4.0戰略的前景和展望。而研發陣營（Industrie 4.0 Ready）是由作為德國工業經濟的支撐力量的中小型企業組成，他們須在五年之內積極投入工業4.0的產品開發，并按照自己產品的特點確定能夠參與工業4.0系統的產品的新特征。最近德國提出的工業4.0成熟度模型就是指導德國的中小型企業如何加入這次工業的變革。而當前的工業4.0 Basic的項目實施組主要是由產品、設備制造商和系統提供商與用戶一起討論目前的產品給客戶提供面向工業4.0方案的差距和需求。如Siemens的數字工廠的模式，大學研究的智能工廠的模式是否能滿足市場、客戶對于工業4.0的需要。通過工業4.0三部曲的制定，無論是德國的大專院校、研究院所、各專業學會和協會，還是廣大的產品制造商、系統提供商、大中小企業都找到了自己市場的定位，找到了參與工業4.0這一工業變革的切入點。

作為德國工業4.0的積極參與者德國菲尼克斯電氣公司也在這三個陣營找到了自己的發展方向。首先利用工業4.0的發展方向及未來，對自己的產品做了全面的梳理，實現產品、技術和團隊的三融合。以工業實時以太網（PROFINET）為主干線，構成了菲尼克斯電氣的互聯網控制系統，滿足了shop floor到Out floor整個產業鏈（研發鏈，制造鏈，服務鏈）的通信控制的要求。同時按照市場的發展，率先成立了電動汽車公司，開拓了新市場。Siemens公司在原來一直推進的TIA系統中又加強了軟件功能，將EPLM管理軟件與控制軟件有機結合，成為能為用戶提供整體企業管理、生產制造、產品服務等的一體化解決方案。而一些自動化控制設備制造企業如倍福、貝加萊等公司加強了設備的智能化和互聯通訊，為擁抱互聯網技術進入工業領域做好了準備。大量的傳感器、執行器企業，如SIG、IFM、TURCK、LENZE等積極開發具有通訊、監控功能的智能產品。所以在未來的五年，大量智能化的新產品將涌現市場，這些具有可控、可測、可診斷、可通信特點的智能產品使得實現工業4.0的目標成為可能。