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探秘智能示范工厂:工业4.0的理想国不是乌托邦

作者:胡轶坤
来源:中国汽车报
日期:2015-06-29 15:56:44
摘要:实现了信息物理化融合的智能生产线进行示范运行,这向我们证明——工业4.0不是乌托邦,不久就会实现。

  古希腊哲学家柏拉图在《理想国》中描述了一个系统的理想国家方案;空想社会主义创始人托马斯·莫尔虚构了一个“没有的好地方”,叫做乌托邦。德国工业4.0核心部门人工智能研究所(DFKI)也勾画了“理想国”,但它不是虚构的,已联合38家企业造出的实体——智能示范工厂(Smart Factory)。

  6月17日上午,考察团有幸进入位于凯泽斯劳滕的智能示范工厂内部参观,看如何用运行的生产线诠释工业4.0理念;下午,到达位于沃尔多夫小镇的世界第二大应用软件供应商,也是工业4.0的主要发起机构SAP总部拜访。在这两个地方,我们都看到了实现了信息物理化融合的智能生产线进行示范运行,这向我们证明——工业4.0不是乌托邦,不久就会实现。

  ■38个伙伴共同协力推进工业4.0

  事实上,智能工厂的建立先于工业4.0概念的提出。DFKI在国际科学界具有重要地位,是德国创新软件技术方面的领先机构,也是全球最大的人工智能及运用研究中心。DFKI 创立了德国计算机研究所以及软件园区、智能数据创新实验室和大众汽车数据实验室。

  智能示范工厂总经理沃夫冈·瓦尔斯特(Wolfgang Wahlster)就是最先在德国提出工业4.0概念的教授之一。智能示范与其说是家“工厂”,不如说是工业4.0的组织、协调、宣传机构。事实上,DFKI与38个伙伴一起工作,其中包括西门子、SAP、巴斯夫、IBM等,这些企业与研究所各有侧重、并肩作战,他们先是一起制定了相关的标准,然后开始研发。现在智能示范工厂除了做技术研究,还与企业一起进行未来竞争优势评估研究、信息咨询以及对外传播工业4.0的理念。

  ■个性化需求催生第四次工业革命

  当前,客户对工业产品的个性化订制需求越来越多,技术更新也更加快速,导致生产成本降低,市场需求也更加国际化了,这都催生了新的商业模式、改变了人的行为。工业4.0就是为了满足这种变化而诞生的,它将使未来的工业生产能够满足个性化产品定制、小批量生产,具备增长的通用性、生产流程的灵活性及数据信息共享性。

  记者在凯泽斯劳滕看到,由智能示范工厂研发的工业4.0的设备是智能化、模块化的,具有以下特点:智能的设备,拥有模块化的系统架构,以便迅速、灵活地配置生产线;标准化的万向插头,适用于供电、压缩空气、工业互联网,具有紧急停止按钮;智能的产品,每一个零部件都通过RFID射频技术,有一个标准化的数据身份证,生产设备对其进行识别,由产品自主控制自己的生产过程; 插入技术,在生产过程中可加入新的生产模块,即插即用,不需要中断电源、改装生产设备,高效率改变所生产的产品;统一的基础设施(标准插口),使全部的生产模块能无缝集成到总的信息技术报务中心;跨厂商的兼容性,通过使用统一的机械的、机电的、信息技术的接口实现,让每个单一模块都有具备专长的制造商来制造。

  ■软件商在工业4.0中的重要价值

  两大关键因素使工业4.0成为可能,其一是物联网,智能驱动器和传感器数量激增且普及,嵌入或附件在任何事物上面,并通过单一协议实现互联;其二,移动互联以更便捷、经济实惠的方式存储数据、传递信息。此外,推动工业4.0的因素还有社交媒体、机器对机器技术、大数据与预测分析技术。

  因此,工业4.0不仅包括技术,还涉及指导方针、最佳实践、工作流、组织架构设计和社交工程等,工业应用软件也在其中扮演重要角色。

  作为世界第二大应用软件供应商,德国SAP公司显然要抓住源自德国的工业4.0机遇,开发出一套全面的工业4.0及物联网制造解决方案。在其总部,SAP公司负责汽车业务的全球总裁瑞纳·赛兹(Reiner Seiz)对记者说:“工业4.0要把数字化贯穿到产品生命周期的各个阶段,让生产方式变得更加有效、时间更短。汽车在德国非常重要,明年产量还会继续上升,车型不断增加,导致生产研发难度增加,面临全球化挑战,汽车行业是最适合实现工业4.0的载体。”