什么是真正的工业4.0

王蕾

你相信吗？在不久的将来，我们吃的药是根据每个人的基因来配方的;我们的早餐可以根据个人的口味及营养需求来调配生产;工厂生产线可以按照工人希望的时间开工;生产车间里是机器告诉机器下一步做什么……

德国工业4.0

德国人工智能研究所首席执行官兼科学总监沃夫冈·瓦尔斯特说：“德国工业4.0是德国政府推行的‘新一代智能工厂计划，以物联网为基础。这意味着网络进入工厂大生产，是一个崭新的工业制造逻辑和方式。过去是以中心控制指挥系统，每一分钟对机器发出指令。现在我们有了完全不同的生产结构，按照商品所附带的信息，由这些信息告诉机器需要什么样的生产过程，以制造出符合客户要求的产品。”

目前德国和国际制造业主要和普遍采用的是“嵌入式系统”，这是一种将机械或电气部件完全嵌入受控器件内部，为特定应用设计的专用计算机系统。而工业4.0正是在嵌入式系统技术基础上的革新，并逐步过渡到智能生产。

德国工业4.0，事实上是德国政府2012年发布的10项未来高科技战略计划中的内容，即通过物联网完成大生产，实现生产全自动化、个性化、弹性化、自我优化和提高生产资源效率、降低生产成本的全新生产方式，以实现革命性、大幅度提高生产力的最终目标。

德国工业4.0计划，目前正由德国人工智能研究所的智能工厂与众多和信息技术、机器人技术、激光感应技术相关的企业合作，进行技术试验。其中部分研究成果已开始在德国的大企业，如博世、西门子的个别产品生产流水线上进行尝试性实施。

智能工厂究竟有多智能

德国人工智能研究所研究部副总监多米尼克·高瑞奇博士解释，智能生产除了由机器对机器发指令外，还有一个非常重要的部分就是灵活性和模块化。在智能流水线上，安装着不同性能的组件模块，每一个组件都符合具体客户在电子和机械两个方面的需求标准，并可根据实际需要添加或拆卸，以便随时按照客户的具体要求来对产品进行调整。

在生产过程中，除了人工将零配件装入流水线之外，所有程序都是通过设备与设备之间的数据阅读，由机器人自动完成。整个生产过程，涉及的技术包括二维码、射频码、机器人软件程序及数据分析等。

物联网在工业生产上的运用催生了智能工厂，而智能工厂的信息传递途径是通过建立于云计算基础上的具有安全保障的网络系统进行的。

专门负责工业4.0推进工作的阿德·寇莱克博士说，博世工厂实施工业4.0计划包括5个内容：智能化原材料输送、国际生产网络系统、流水线操作状况监控和支持系统、远程技术支持和高效设备管理系统。

“原材料输送系统，包括登记注册、下订单、确认和追踪等程序都通过无线电射频技术（RFID）达到高度自动化。”寇莱克介绍说。

每一个装有原材料的盒子上都贴有射频码。在之后的生产中，这些含有生产信息的射频码，通过射频识别，在整个生产流程中提供生产步骤信息。这种高自动化原材料输送系统，可以增加可视化，从而减少库存，降低消耗，提高效率。

整个车间中有3条生产线在紧张工作，寇莱克说，这是通过同一网络管理系统进行管理的生产线，目前在全球8个国家设立了20条生产线。通过对大量数据的收集和分析，实时保证所有生产线持续不断地进行标准化生产。如果出现故障或问题，流水线操作员便会接到系统信息，使用连接系统网络的设备，在系统上进行标准化的纠错，还可以运用现代传播和通信手段，由更高级的专业技术人士进行远程指导。

每一台设备都安装了射频码，利用生产执行系统，将每一个相关机械设备的数据信息进行储存和显示。这些信息包括了该设备的运作情况、寿命、维护保养时间表等，这样就可以根据需要，一边保养，一边更换，一边生产，最大限度地提高效益、降低成本。