工业4.0来了车间里发生了什么

在当下的汽车工业中，人们目睹了一场革命性的变革。走进任何一家汽车制造车间，不难发现，从钢板的搬运到发动机的打磨、喷涂，大部分工作已由机器人完成。对于全球而言，汽车工业已成为机器人应用最广泛的领域，汽车制造的高度自动化使得机器人的身影越来越多地出现在工厂之中。

随着自动化成为现代化车间的重要标准，人们不禁畅想未来：更多的先进机器将取代人力，而人类则主要负责维护和管理这些设备。这仅仅是开始。在这个互联的时代，工业制造的要求越来越高，自动化工厂正在经历一场升级——融入互联网的概念。借助信息物理系统（CPS）和信息通信技术的结合，工厂开始引入大数据技术进行优化管理。在计算机虚拟环境中，整个生产过程被仿真、评估和优化，从而实现生产制造的自动化、智能化和互联化。

这种制造模式的实践在德国被称为智能工厂，是工业4.0战略的一个重要方向。虽然对于智能工厂的定义尚未统一，但无疑它已经成为制造业的新趋势。在这场变革中，汽车制造商、零部件供应商、软件提供商等各方都根据自己的需求对智能工厂有着独特的解读，并带来了不同层面的实践和解决方案。

走进德国博世集团的洪堡工厂，可以看到生产线上的变化。每一条液压产品生产线上的零件都配备了一个独特的射频识别码（RFID），这些零件能够自动与沿途的关卡进行对话。当工件到达特定工位时，显示屏上会提示员工需要完成的具体任务。每个工位都能根据员工的个性化设置进行自动调节。博世已经在全球超过250家工厂中应用了工业4.0的理念和技术，其在中国的苏州工厂也是这一战略的试点之一。

尽管身处工业4.0的前沿，但博世集团更加关注实际效益。博世集团中国区总裁陈玉东表示：“我们在推广工业4.0理念时，必须考虑到生产线的实际情况。生产线必须具备自动化的程度，同时必须有明确的需求，只有在变化大的情况下实施工业4.0才有利可图。”

德国蒂森克虏伯集团董事会主席海里希·赫辛根也持相似的观点。他认为，推行工业4.0概念需要做好充分的前期准备，包括加强IT基础设施建设、保障网速，以及确保新基础设施能与现有生产设施整合。目前，蒂森克虏伯集团正在积极推动将2300多个不同地点的IT网络通过高速和超宽带宽的基础设施联系起来。

赫辛根还指出，生产设施的自动化是实施工业4.0的另一个重要前提。以蒂森克虏伯发动机系统（常州）有限公司为例，这家高度自动化的工厂是钢铁制造业迈向工业4.0的重要一步。客户可以通过电子订单系统发送需求信息，这些信息会立即传达给生产公司并录入SAP系统，每一块钢板在生产过程中都会被赋予一个包含完整产品信息的电子编码。客户可以实时了解钢板的生产状态，并在生产前的8小时内进行更改。

赫辛根认为，工业4.0的方法和理论可以应用于任何行业，关键在于如何生产而非生产什么。在一些传统行业中应用工业4.0的理论和方法，可能会带来更大的商业改进。例如，将工业4.0理论应用于钢铁生产中，虽然自动化带来的成本降低只有10%，但对于大规模生产的钢铁企业来说，节约的成本将是数以亿计。在众多企业的工厂生产线上，都在进行着深入探索，特别是在工业4.0概念的诞生地——德国。

以德国半导体制造巨头英飞凌为例，其在德累斯顿的晶圆工厂展现了先进的技术实力。这些工厂采用先进的流程控制，确保了卓越的产品质量和无纸化自动化运营。所有零部件全程可追溯，工厂间物流高效运行。其中，德累斯顿的200毫米工厂已全面实现自动化，完全依赖机器人操作。英飞凌还计划在其奥地利的菲拉赫工厂建立工业4.0试点基地。

英飞凌在中国无锡的工厂也引领着智能制造的潮流。该工厂作为英飞凌全球后道试点，已经开始实施后道自动化线路图BEAR项目，在智能制造和零缺陷制造方面取得了显著成效。中国的团队甚至已经开始将宝贵的经验反馈给德国的雷根斯堡。

与此法国汽车零部件巨头佛吉亚也正在积极规划自己的工业4.0战略。佛吉亚董事长兼首席执行官严德胜透露，他们将推出名为“未来运营”的全新概念，这一概念将提供一套全新的管理流程、生产流程、工艺流程，并从整体角度改变行业面貌。

值得一提的是，数据安全在推进工业4.0过程中备受关注。英飞凌与德国电信合作推出了一款安全解决方案，专门用于保护网络化生产的数据和信息安全。在去年德国IT峰会上，英飞凌的安全产品在工业4.0智能生产演示中发挥了重要作用，对生产的各个环节进行身份认证，赢得了德国总理默克尔的肯定。

除了在自己的工厂实践中取得显著成果，英飞凌等巨头企业还为其他企业提供应对工业4.0的解决方案，扮演着双重角色。同样，博世、西门子等巨头企业也基于各自的优势推出了自己的智能制造解决方案。西门子认为未来互联网与传统制造业的结合将在数字工厂得以实现，因此推出了数字工厂解决方案。为此，西门子早在2006年就战略性地收购了PLM软件商UGS，以加强其在智能制造领域的领先地位。