剛剛過去的2014年, 在我國制造業面臨轉型升級的背景下, 業界對于工業4.0的討論不絕于耳, 再加上西門子、SAP等德國工業4.0的重要參與者推波助瀾, 一時間仿佛中國的工業4.0時代馬上就要到來。 然而,相比工業4.0示范工廠生產線上只有屈指可數的幾個工人, 我國很多工廠卻還在采用半自動化的生產方式。 那么,我們到底要用怎樣的心態來對待工業4.0? 在2014年10月第三輪中德政府磋商后發表的《中德合作行動綱要:共塑創新》中,工業4.0是其中一個合作內容。這一綱要的發布,進一步引發了國內業界對于工業4.0新一輪的熱議。 工業發展的選擇 工業4.0是德國政府提出的愿景,以保持德國制造業的全球領先地位。工業4.0描繪了制造業的未來愿景,提出繼蒸汽機應用、規模化生產和電子信息技術應用等三次工業革命后,人類將迎來以信息物理系統(CPS)為基礎,以生產高度數字化、網絡化、機器自組織為標志的第四次工業革命。 工業4.0之所以在我國引起廣泛關注,是因為在人工成本上升、原材料價格波動、信息技術對產業影響不斷深入等的背景下,我國制造業正面臨轉型。而且工業4.0的很多理念,與我國提出的“兩化”融合戰略不謀而合。 “工業4.0是行業大趨勢,可能也是工業發展的惟一選擇。”SAP全球高級副總裁、全球研發網絡和快速增長戰略市場總裁柯曼認為,“中國不僅是工業4.0或物聯網發展的受益者,更是重要的推動者。”這一方面是因為中國本身是個工業大國,正處在工業轉型升級的關鍵時刻,而工業4.0有助于中國工業提高效率、降低生產成本、提高生產的靈活性以滿足消費者的個性化需求;另一方面,是因為中國擁有大量高科技公司,以及潛力巨大的移動互聯網和電子商務產業,為工業4.0的落地提供了技術基礎。 SAP大中華區總裁紀秉盟認為,僅僅解放生產力還遠遠不夠,工業4.0要解決中國制造業面臨的更深層次的問題。中國制造企業的角色將逐漸向服務提供商轉變,不僅出售設備,還需提供包括維保在內的全套服務。因此,服務創新將是制造企業的下一個戰略高地。而工業 4.0并不局限于生產線,它還與物聯網技術緊密聯系,為中國制造企業攀登戰略高地創造全新機遇。 據了解,為了推動工業4.0從概念走向工程實踐,同濟大學中德工程學院與德國企業菲尼克斯電氣于去年10月共同建成了國內首個工業4.0實驗室。 不僅是智能工廠 德國費斯托(Festo)工廠哈雷摩托車生產中心借助SAP智慧工廠解決方案實現了混線生產,使得個性化定制的摩托車生產周期從21天縮減到6個小時。如果客戶白天下單,晚上就能收到個性十足的哈雷摩托車了。 這是工業4.0的一個典型案例,也是工業4.0的核心——智能工廠的一個體現。所謂智能工廠,是指工廠在整個生產過程中所需的每個部件都可以通過傳感器與生產設備互聯,這就使得同一條生產線可以同時生產完全不一樣的產品。而在以往,通常同一條生產線只能生產一個型號的產品。 紀秉盟認為,小批量、多批次、差異化生產將是未來制造業的趨勢。SAP 位于波茨坦的創新中心的開放式集成工廠對這樣的生產模式進行了充分展示:通過融合世界一流的制造技術與IT系統,車間的同一生產線能夠生產任意訂單、任意數量的不同產品,不僅擺脫了對于生產線控制員的依賴,同時還能靈活處理訂單更改、產品組合和流程調整等工作。 業界很多人認為,智能工廠就是工業4.0。這種看法有點偏頗。作為德國工業4.0的重要參與者,SAP和西門子都不那么認為。如果我們觀察一下工業產業的變化就可以理解這一點。 近日,京東商城創始人、董事局主席兼首席執行官劉強東公開表示,冰箱應該完全免費,而通過背后的數據和服務賺錢。比如用戶的冰箱里沒有飲料了,冰箱會在屏幕上推送京東的購買信息,一鍵購買。京東還為此成立了專門的智能硬件公司。 如此可見,制造業已經不再是以往的制造業,工業也不再是以往的工業。工業4.0時代,我們要采用與以往完全不同的心態,以及生產和運營模式。預測性維護、智能化物流也被認為是工業4.0的重要特征。 和以往要基于設備、產品的運行時間定期維護不一樣的是,在工業4.0時代,維護人員根據傳感器回傳的設備運行信息,并對這些信息進行分析后,預先掌握設備性能狀態,從而更加靈活、高效地對設備、產品進行有針對性的維護、保養。據悉,SAP已經在歐洲幫助風力發電企業降低維護、保養成本,節省資源,提高風力發電機組的性能和工作績效。紀秉盟認為,通過采用能夠報告自身性能的智能設備,制造商可以收集海量數據,然后利用 諸如SAP HANA這樣的分析工具來分析這些數據,建立一個預測性維護服務平臺。從長遠來看,制造商的角色將逐漸向服務提供商轉變,不僅出售機器,還提供全套服務和使用模式。這樣,客戶就只管使用產品,而無需擔心產品維護。 柯曼認為物流智能化可以分對內物流和對外物流兩類來看。對內物流舉例來說,物流公司可以根據貨輪運載的集裝箱上安裝的傳感器傳送的地理位置等信息預測貨輪到港時間,合理安排貨車進港時間,從而減少貨車等待時間,緩解碼頭的擁堵狀態。吞吐能力達到1.4萬噸、可容納5500輛卡車的德國漢堡港已經做了示范。此前,為了合理安排每天進出港口的5500輛貨車,漢堡港要做很多協調、調度工作。現在漢堡港通過與輪船進行信息交互,根據貨船的到港時間或者貨輪上裝載的貨物特性來為貨車進出港的時間排序。這樣,貨車平均在港口停留30分鐘即可完成作業,大大緩解了港口交通擁堵的狀態。漢堡港口未來還希望連通所有運輸領域,從水路到公路一直到鐵路。對外物流舉例來說,整車生產廠家可以預測整車生產還需要多長時間,從而合理安排貨運,減少貨車的等待時間。
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