工业4.0时代，智能工厂的真面貌
在汽车工业中，机器人的应用广泛且不断升级。汽车制造的高度自动化已经使得机器人大量进驻工厂。随着互联网的深入发展，工业制造的要求越来越高，促使自动化工厂向更高层次进化——实现了工厂内外的互联。依托信息物理系统（CPS）和信息通信技术的紧密结合，工厂开始引入大数据技术进行分析优化管理。在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，最终迈向自动化、智能化、互联化的生产制造。
这一全新的制造模式被德国称为智能工厂，是工业4.0战略的重要方向之一。在汽车行业的各个角落，从汽车制造商到零部件供应商、软件提供商，都在根据各自的需求对智能工厂进行解读和实践，呈现出多元化的智能制造解决方案。
从制造迈向“智造”的过程中，汽车行业中的自动化、数字化、智能化车间逐渐普及。在这些车间里，高效率、高精度的机器人手臂越来越取代人工，完成复杂的作业任务。甚至出现了“无人化”车间，弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆等工序全部由工业机器人完成。在我国，工业机器人最初主要用于汽车及工程机械的喷涂和焊接，随着汽车需求的增长，它们已经深入到汽车生产的各个环节。
在汽车内饰件生产中，有专门用于表皮弱化、发泡和最终产品切割的机器人。而汽车车身的喷涂工作因其工作量大、危险性强，几乎全部由工业机器人完成。跟随现代汽车制造技术柔性化、灵捷化、智能化的发展趋势，国内汽车制造业引入了AGV（移动机器人）技术，使生产组织、信息管理和物流技术等方面实现了质的提升。
在国外，如德国博世洪堡工厂的液压产品生产线，所有零件都配备了独特的射频识别码（RFID），能与沿途的关卡自动对话。当工件到达特定工位时，显示屏会提示员工具体工作内容，每个工位也能根据员工的个性化设置进行自动调节。博世在全球范围内应用工业4.0的理念和技术，其在中国苏州的工厂也是其试点基地之一。
与此德国蒂森克虏伯集团在生产设施自动化方面做了大量前期准备，以确保能够高效传递和输送大量信息和数据。客户通过电子订单系统发送的钢板信息会立即传送到生产公司，生产信息又被录入到SAP系统中。每一块钢板在生产过程中都会被赋予一个电子编码，包含完备的产品信息。
汽车工业正经历一场由机器人技术驱动的智能化革命，从制造到“智造”的转型已经不可逆转。随着技术的不断进步和应用的深化，智能工厂的未来将更加令人期待。在整个生产过程中，客户可以实时追踪钢板的制造进度，甚至在钢板生产开始的8小时内进行序列或生产要求的调整。这一流程在德国的一座工厂已经顺利实施。
整车厂的应对策略
工业4.0不是一场突如其来的革命，而是渐进的革新。对于宝马集团而言，工业4.0是生产系统不断进化的自然结果，而非颠覆性的改变。宝马工厂在自动化和智能化方面的尝试中，兰茨胡特工厂的保险扛生产引入的非接触式手势识别系统尤为引人注目。这一系统利用两台3D摄像机和红外传感器等技术，实现了智能人机交互。通过简单的手势，检验员即可完成复杂的检测工作，不仅提高了检测速度，还大幅提升了检验精度和定位精度。这一系统提升了检验员的工作舒适度，受到广泛欢迎。
宝马集团新任董事长科强调，工业4.0并不排斥人的参与，而是更加注重人与科技的互动。类似地，奥迪在公司年度股东大会上展示了其“智能工厂”的愿景，描绘了一个未来工厂中自动化运输系统与高度定制汽车共存的场景。奥迪期望到2030年，工厂中的每一辆汽车都是独一无二的，装配线将被现代化的运输和制造技术所取代。
与此日本的丰田汽车虽然未提出工业4.0的概念，但其基于精益生产的扩展与工业4.0的理念有许多相通之处。
多重角色
在推动工业4.0的过程中，数据安全至关重要。英飞凌与德国电信合作推出了一款保护网络化生产的安全解决方案。除了保护自家工厂的数据安全，英飞凌还为其他企业提供类似的解决方案，扮演着双重角色。
同样地，西门子、博世等巨头也基于各自的优势推出了智能制造解决方案。西门子推出了数字工厂解决方案，将在线设计软件平台与工业自动化生产系统相结合，实现了从产品研发到售后服务的全周期管理。在这一平台上，虚拟产品与现实中的制造流程一一对应，工厂的执行系统可以根据数字模拟平台的要求进行灵活调整。这一解决方案已经在高端汽车的自动化制造过程中得到应用。西门子还推出了一款名为“西门子工业支持中心”的APP，为客户提供便捷的技术支持和解决方案。
无论是德国的汽车制造商还是工业巨头，都在积极应对工业4.0的挑战，探索人、技术与数据完美融合的生产模式。博世一直在致力于工业4.0的解决方案研究，并最近推出了全新的“慧连制造”方案。该方案的核心是一个制造物流软件平台，集成了制程质量管理、远端服务管理和预测维护三大核心模块。
对于这一方案，有人认为其中的制程质量管理已经实现了工厂内部信息的实时互联等智慧工厂的基础功能。而远端服务管理和预测维护则是基于物联网技术的价值链延伸，这些功能体现了博世的慧连制造已经具备了工业4.0的核心要素。换句话说，博世通过这一方案进一步实现了制造业的数字化、智能化和网络化，为工业的未来发展注入了强大的动力。