虛實結合 智能工廠的正確打開方式

采訪當中，寧振波表示，要是以嚴格的標準衡量，也許現在全世界都還沒有出現一家真正的智能工廠。這種認識并不是危言聳聽，實際上表明要想真正的實現智能化，我們還要走很長的一段路。

自2015年“中國制造2025”戰略規劃提出之后，智能制造就瞬間成為行業熱詞，被廣泛熱炒。其中，“無人工廠”、“黑燈工廠”、“數字化工廠”、“互聯工廠”、“虛擬工廠”以及“智能工廠”等概念也猶如雨后春筍一般涌現出來。這里面既包括國家層面推進的“智能制造試點示范項目”，也包括在新的趨勢下，敢于嘗試應用新技術促進自身變革創新的前沿企業。

可能就像前文所述的那樣，無論是何種工廠，都是在同一個目標之下，采取的不同實踐路徑。俗話說“不管黑貓、白貓，抓住老鼠就是好貓。”雖然采訪中劉功效一再強調，不要主觀地應用一套標準去束縛或者對企業的實踐行為指手畫腳，因為處于不同發展階段的企業需要考量自身的實際情況，但是殊途同歸，無論哪種工廠都是要實現智能化，而從目前來看智能工廠的正確打開方式應該是——虛實結合。

在寧振波看來，德國“工業4.0”的核心實際上就是要建立CPS（信息物理系統）系統。從宏觀上理解，CPS系統就是一個虛實結合的智能制造系統，是智能制造的底層架構。這個智能制造系統是基于網絡化、數字化以及智能化，并包括設計、工藝、制造、交付、維護保障服務等全生命周期管理過程。

智能感知

實現人機物三者互聯

從概念上講，CPS系統是一個在環境感知的基礎上，深度融合了計算、通信和控制能力的可控、可信、可擴展的網絡化物理設備系統。其中，計算、通信以及控制之間的深度融合是CPS系統正常運行的必要保障。另外，從更深層面上去理解，CPS系統還需要具備遠程協調、自我管理和學習的功能，這五大功能最終要實現的就是產品生產過程中的實時感知、動態控制和信息服務。綜合來說，也就是我們眼中的智能化生產。

在智能化生產的過程中，要想實現人機物三者互聯，最重要的是數據的采集、分析以及處理，最終實現生產層、控制層、決策層之間的數據互聯互通。

之前中國軟件評測中心主任助理曾晉博士接受本報記者采訪時表示，通過設備的互聯互通、基于大數據分析的決策支持、可視化展現、生產過程的管理與控制，建設智能工廠是中國制造企業實現兩化深度融合和智能制造的突破口與落腳點。

目前，英飛凌在無錫智能工廠當中實施BEAR項目（后道工廠自動化藍圖），無錫通過BEAR五年藍圖規劃項目，以“工業4.0”為框架逐步實現全方位的系統與設備的智能互聯，使設備和設備之間能夠進行信息交換和通信，讓機器實現自主智能管理，實時調度保證生產的流暢性，提高生產效率。

與此同時，英飛凌還在智能工廠實施了“4M”法則，就是將制造過程中的人、機、料、法進行協調管控。“人機料法”四大要素通過BEAR系統實現人與機器、機器與機器對話，從而能夠實現智能生產管理和控制。

另外，再以海爾互聯工廠為例，在2017德國漢諾威工業博覽會上，海爾面向全球發布了具有獨創性和引領性的工業互聯網平臺——COSMOPlat大規模定制解決方案，并現場搭建起一條互聯工廠示范線，展示了“中國智造”的獨到探索。

目前，在海爾的互聯工廠早已不局限于“機器換人”，敏銳的市場觸覺、發達的“數字神經”把這里變成了人、機、物緊密協同的智能集成。

具體來說，海爾互聯工廠首先是“連用戶”，用戶信息能直接傳遞到工廠，生產線上的每一臺產品都是有目標客戶的，這是互聯工廠的核心；其次是“連網器”，通過智能產品的聯接，用戶的體驗可以隨時反饋回工廠，工廠方面會根據用戶反饋加快產品的迭代；最后是“連全流程”，用戶全流程參與，與用戶實時互聯，從產品的研發到制造再到供應商、物流商，實現全流程、全供應鏈整合。

以虛控實

傳統企業嵌入智慧基因

CPS系統內部是一種怎樣的運行場景？以虛控實和虛擬結合又是如何實現的？似乎光靠大腦想，并不能形成完整的畫面場景。

《三體智能革命》一書中有這樣一段形象的描述：飛機飛行時有的飛行員在睡覺，這聽起來是不是有些可怕？那么，誰在操控機器？想到這個問題，估計所有的乘客再也難以入眠了。實際上，這要得益于自動駕駛系統。自動駕駛能夠提供飛機的自動導航、自動飛行、自動推力、限制與保護功能，按照自動設定的姿態、航向、高度和馬赫數飛行。

實際上，這一切都依賴于CPS系統的發展。人的經驗被軟件化，重復性的工作也被各種程序代替，儀表和設備都變得更加智能，從而實現數字虛體世界與物理實體世界的交互和控制。對此，寧振波也強調，實際上人類的智能很多都來源于傳統經驗的積累。在實踐“中國制造2025”戰略規劃的過程中，更多的是需要知識和經驗的積累，當知識變成一種重用的方式時就變成了智能。

目前除了實現工廠本身智能化，英飛凌也正在整合公司的所有工廠和生產合作伙伴以便實時集成在一起，打造“全球虛擬工廠”。英飛凌的目標是在全球范圍內實現生產聯網并控制已聯網的生產，就像一座巨大的工廠一樣，精密運作。如今這個計劃正在積極實施，生產過程中的所有信息已經能夠在各工廠之間自由交換并實時自動處理。

未來，“工業4.0”還將涵蓋跨企業邊界的智能網絡：供應商、制造商和客戶將不斷交換數據，全球供應鏈中的各個流程將優化自身，也使生產更加高效靈活。

英飛凌科技（無錫）有限公司總經理兼執行董事陳小龍在接受記者采訪時提到：“以我們的理解，在信息社會發展之前，各個傳統工廠都是分離的。現在有了智能制造技術，有了網絡，現在所有的信息你可以坐在無錫辦公室的電腦面前看到在德國同事在哪臺機器上生產器件，生產哪一個產品，它的產品參數是多少。以我的理解，虛擬工廠就是大家可以在同樣一個平臺上整合全球工廠的資源。我們設定了很多KPI，他可以看到每一個工廠的KPI指標是什么。通過這些信息，可以優化，看哪個工廠做得更好，然后可以向其他工廠推薦好的方法和經驗，這就是所謂的信息智能化工廠所承擔的虛擬化工廠，把整個全球的工廠融合在一起，變成一個大的工廠。”

目前，雖然企業進行了各種實踐和嘗試，但是要想真正實現以虛控實或者虛擬結合還是有難度的。這需要整套的虛擬工廠的控制系統做支撐。就算數字化工廠的標桿企業——西門子的安貝格工廠也只是實現了產品生產環節的以虛控實。

前面已經多次提到，智能化是一個大體系，不僅包括生產環節的智能化，還包括設計、工藝、制造、交付、維護保障服務等全生命周期管理過程。

就像寧振波所說的那樣，現在從嚴格意義上講，全世界還沒有出現一家真正的智能工廠。也許這是一個殘酷的現實，不過我們確是走在一條正確的道路上，殘酷變成美好將只是一個時間問題。俗話說“道阻且長，行則將至。”