工業4.0之父解讀智能制造

鄭悅

回答席卷整個工業社會理念落地中的困惑。

德國提出的工業4.0計劃，其核心是智能生產技術和智能生產模式，旨在通過“物聯網”和“務（服務）聯網”，把產品、機器、資源、人有機聯系在一起，推動各環節數據共享，實現產品全生命周期和全制造流程的數字化。而中國已成為世界上最大的智能制造需求市場，這也是實現“中國制造2025”的重點。本期高端訪談邀請德國人工智能研究中心（DFKI）CEO Wolfgang Wahlster教授、德國工業4.0概念提出者解讀智能制造實施中的困惑。

Q： 從2011年工業4.0這個詞被提出之后，現今在德國的發展及應用情況怎樣的？

A： 現在工業4.0已經成為全球各國通用的詞匯。工業4.0形成涵蓋大量人員、IT系統、自動化組件和機器的高度聯網系統結構。在德國，工業4.0已經出現的成果包括基于網絡的工廠，人們能夠看到生產力提升25%，出現500臺機器的互聯和信息共享的工廠，能夠提升解決故障及提高性能的效率。一個現實例子是，通過工業4.0的生產模式，漢堡可以節約165萬瓦特的電力。

在未來，工業4.0可以把工業機器人聯合在一起。比如在寶馬和奧迪的工廠中，現在使用的機械手能夠與人進行協作，并且在工作中，機械手能夠分辨出人的存在，因此這種協作方式不存在風險，人可以通過語音給機械手發放指令，這種模式是制造業的未來。與之類似的還有FRANKA機械手公司，該公司用機械人來制造下一代機械手。這是一種具有自我更新性質的機械手系統。這些都是工業4.0所要達到的目標。

Q： 在智能制造的實現過程中，您是怎樣看待自動化與人的關系？

A： 很多行業已經實現了高度的自動化，而如今工業4.0要做的是進入更加廣泛的行業，如智能電話、通信、汽車工業。一方面，工業4.0能夠很好地控制質量，另一方面，它能夠降低人為因素在生產過程中的介入與干擾。

在工業4.0的探索中，德國的企業也在不斷吸取經驗教訓。我們必須承認在某些行業推行完全的自動化是失敗的。從經濟學的角度來看，寶馬的完全自動化生產是一個很好的例子。他們在美國的工廠，把門裝到車身上時，需要把門組裝起來，門本身是一個鐵板，可是門板的里面會有一些內飾，有時會是木料，他們嘗試著做全自動化。因為生產線是全自動化的，每一次訂單的不同都會導致生產線的重新配置，生產的成本反而升高。在這類案例中，完全自動化并不是最好的解決辦法，在流水線上配置部分人工操作，能夠更加地提高生產效率。因此，在某些生產環節中，完全自動化反而不是最有選擇，未必能達到最好的效果。

Q： 對于中小企業而言，在走向工業4.0的實施步驟中，您有哪些建議？

A： 我們能看到GE、西門子和博世這類大公司在工業4.0方向上的探索。但要看到，中小企業如果需要推行工業4.0，首先需要找到合適的人。從德國的經驗來看，行業如果能夠有正確合適的人選，成功的幾率會大很多。光想用技術解決問題一定不能成功。企業需要考慮的是最終的解決方案，不是技術。合適的人能夠讓企業更上一層臺階，并提供技術方面的分析和支持。

從實際操作層面來說，要實現機器之間的互聯互通。在機器互相連接之后，機器之間不僅可以分享數據，還能夠確保其他及其能夠分享他們的服務，并在服務的層面上互相理解對方。不過，這些機器大多都具備市面上銷售的分析類產品，可以利用相應數據進行進一步的分析。在此之后，企業就能夠進入預防性的維護和維修，增加相應的機器人、機械手。