工业4.0=智能工厂+智能生产+智能物流？

发布时间：2017-10-10 作者：佚名

关键字：智能工厂智能生产

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当消费互联网如火如荼发展时，产业互联网也如期而至，全球工业4.0也应运而生。在工业4.0引领的全球新一轮工业革命来袭之际，中国也相继加入了其中的阵营。

当消费互联网如火如荼发展时，产业互联网也如期而至，全球工业4.0也应运而生。在工业4.0引领的全球新一轮工业革命来袭之际，中国也相继加入了其中的阵营。以《中国制造2025》为规划的出台，被誉为是中国版的工业4.0。那么以“智能制造”为核心的工业4.0，会不会就是智能工厂、智能生产、智能物流的简单叠加？或者还是别的？一切先让我们从工业4.0的最初讲起。

什么是工业4.0？

工业4.0最先由工业大国德国率先提出，据百科解释，它是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念。它描绘了制造业的未来愿景，提出继蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术等三次工业革命后，人类将迎来以信息物理融合系统(CPS)为基础，以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。

在新时代发展的巨大压力下，为进一步增强国际竞争力，德国凭借独特优势开发新型工业化工业4.0，并着重推进这个产官学一体化的新一代工业升级计划，将工业4.0推向了改革的制高点。德国工业4.0战略的主旨在于，通过充分利用信息通信技术和信息物理系统相结合的手段，推动制造业向智能化转型。

“工业4.0”概念在欧洲乃至全球工业业务领域都引起了极大的关注和认同。西门子作为德国最具代表性的工业企业以及全球工业业务领域的创新先驱，也是“工业4.0”概念的积极推动者和实践者。

工业4.0有哪些特点？

工业4.0有哪些特点？笔者认为，最明显的就是智能制造。那么何为智能制造？智能制造源于人工智能的研究，它包含智能制造技术和智能制造系统，智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库，具有自学习功能，还有搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。而智能制造又包含了“智能工厂”，“智能生产”，“智能物流”三大核心。这三大核心相互映衬，相互配合合力发力工业4.0。

那么何为“智能工厂”？它是重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；而在“智能生产”方面，它主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。

作为智能制造重要部分的“智能物流”，也是不甘落后的。它主要通过互联网、物联网、务联网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。

所以可以看出，智能制造其实包含了三部分，智能工厂，智能生产，智能物流。那么作为工业4.0的三大主题，工业4.0会不会就是智能工厂、智能生产、智能物流的简单叠加？下面让我们仔细分析这三大主题对于工业4.0产生的影响。

智能工厂有哪些？

上文我们已经提到，智能工厂，它是重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现。

（1）、德国西门子安贝格工厂

德国工业4.0是工厂、机器、生产资料和人通过网络技术的高度联结，形成自组织的生产，其内涵已经远远超越机器的自动化。德国西门子安贝格工厂，这座智能工厂被誉为德国智能工厂典范。

据腾讯科技，位于德国巴伐利亚州东部城市安贝格(Amberg)的西门子工厂就是德国政府、企业、大学以及研究机构合力研发全自动、基于互联网智能工厂的早期案例。这座占地面积10万平方英尺工厂的主要任务是为其它工业巨头生产自动化设备，其重大意义在于厂内1000个制造单元是如何通过网络进行联络的。通过网络控制，厂房里的大多数设备都可以在脱离人类劳动力的情况下对零部件进行挑选和组装。

相关负责人表示，这样的智能工厂能够让产品完全实现自动化生产：装配线上的半成品会告诉“机器它需要什么服务”，然后机器按照这些信息自动组装出成品。当然，除了德国有智能工厂，中国美国等地的无人工厂，智能工厂也逐渐拔地而起。

（2）、海尔四大智能工厂

作为中国家电巨头的海尔集团一直引领着中国智能制造领域的发展。据中国电子报，目前，海尔分别在青岛、沈阳、郑州、佛山建成热水器、冰箱、空调、洗衣机4个互联工厂。

佛山工厂主要是高柔性自动无人生产线，建成了行业首个精密装配机器人社区，彻底实现了“黑灯车间”，并且采用iMES全程订单执行管理系统，装配了200多个RFID、4300多个传感器、60个设备控制器，全面实现设备与设备互联、设备与物料互联、设备与人的互联。

海尔的郑州空调互联工厂是全球空调行业最先进的工业4.0实践示范工厂，在模块化、自动化、智能化、数字化程度上都实现了引领，目前已经拥有由11个通用模块和4个个性模块组成的200多种用户柔性定制方案，而传统的工厂只能大规模、少品类地生产，难以满足用户个性化的需求；另一方面，沈阳冰箱工厂最典型的信息互联案例就是U壳智能配送线。该配送线颠覆传统的工装车运输方式，在行业内首次实现了在无人配送的情况下，点对点精准匹配生产和全自动即时配送。在这里，传统的100多米长的生产线被4条18米长的智能化生产线所替代，几百个零部件被优化成十几个主要模块，这些模块可根据用户不同需求进行快速任意组装。目前该工厂已经成为全球生产节拍最快的冰箱工厂。

据中国信息报报道，工信部副部长怀进鹏日前表示，工信部将加快智能工厂、智能车间建设，力争到2018年实现关键工序数控化率达43%，培育100个智能制造试点示范企业。他表示，工信部将发展智能装备，组织实施智能制造重大工程；加快智能工厂、智能车间建设，到2018年培育一批制造业服务化转型领军企业。

智能生产与智能物流对工业4.0作用几何？

有了智能工厂之后，智能生产与智能物流环节也是紧跟其后的。生产与物流环节镶嵌在其中，完美配合了智能工厂的诞生。

据报道，美国的汽车商家特斯拉的的工业4.0模式主要就是智能生产。它的成功在一定程度上已经与工业4.0的理念不谋而合，这家公司就是被誉为“汽车界的苹果”的特斯拉—它对白己所生产的汽车的核心定位并非一辆电动车，而是一个大型可移动的智能终端，具有全新的人机交互方式，通过互联网终端把汽车做成了一个包含硬件、软件、内容和服务的体验工具。

特斯拉汽车用一块17英寸显示屏取代了很多传统汽车的按键，用户在操纵整部车的时候也不用花时间了解并记住按键功能了，显示屏的界面很简洁，和Wad差不多。如果想打开天窗，就直接用手指按着屏幕把天窗的图标拉上去就可以了，需要关上就再将图标拉下来。特斯拉汽车有Home link功能，设置好之后，当你把车开到车库门口的时候，车库通过网络就可以识别你的车，自动为你开门。此外，给特斯拉充电的时候还可以根据所在城市不同时间段的电价选择充电时间。

智能生产的过程让其在世界上赢得了信赖。然而尽管有了智能工厂和智能生产，但是还离不开智能物流。据了解，6月初顺丰联手其他快递公司共同投资创建深圳市丰巢科技有限公司，致力于研发运营面向所有快递公司、电商物流使用的24小时自助开放平台——丰巢智能快递柜，提供平台化快递收寄交互业务。据悉不久的将来，我们可以在该快递柜的移动端上进行各项快递业务的收寄操作，同时还能实现在线支付功能，十分简单易于操作。相关负责人表示，如果使用丰巢快递柜自助派件，每成功派发一单平均耗时3分钟，人均效率可提升1倍。

可见，整个工业4.0的正常运作，同样都离不开智能生产与智能物流。

工业4.0仅仅是三者的叠加吗？

对于智能物流，智能生产以及智能工厂三者而形成的智能制造，真的等同于工业4.0吗？我们可以发现，国家政府对于智能制造领域也是相当重视的。在《中国制造2025》中，该编制中的关于智能制造的概念和相关政策如下。

1、研究制定智能制造发展战略。编制智能制造发展规划，明确发展目标、重点任务和重大布局。加快制定智能制造技术标准，建立完善智能制造和两化融合管理标准体系。强化应用牵引，建立智能制造产业联盟，协同推动智能装备和产品研发、系统集成创新与产业化。促进工业互联网、云计算、大数据在企业研发设计、生产制造、经营管理、销售服务等全流程和全产业链的综合集成应用。加强智能制造工业控制系统网络安全保障能力建设，健全综合保障体系。

2、加快发展智能制造装备和产品。组织研发具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的高档数控机床、工业机器人、增材制造装备等智能制造装备以及智能化生产线，突破新型传感器、智能测量仪表、工业控制系统、伺服电机及驱动器和减速器等智能核心装置，推进工程化和产业化。加快机械、航空、船舶、汽车、轻工、纺织、食品、电子等行业生产设备的智能化改造，提高精准制造、敏捷制造能力。统筹布局和推动智能交通工具、智能工程机械、服务机器人、智能家电、智能照明电器、可穿戴设备等产品研发和产业化。

3、推进制造过程智能化。在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间，加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用，促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用，促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成，实现智能管控。加快民用爆炸物品、危险化学品、食品、印染、稀土、农药等重点行业智能检测监管体系建设，提高智能化水平。

而另据人民日报消息，6月29日，工业和信息化部部长苗圩在十二届全国人大常委会第十五次会议上报告上表示，要加强统筹协调，健全两化深度融合政策体系；实施重大工程，推动重大产品和成套装备智能化转型，以实现重大产品和成套装备的智能化为突破口，以推广普及智能工厂为切入点，以抢占智能制造生态系统主导权为核心目标，加快提升制造业产品、装备及生产、管理、服务的智能化水平。

可见，整个规划中，智能制造都是围绕着智能物流，智能生产以及智能工厂三者而进行的，而智能制造又是工业4.0的核心。那么工业4.0真的是三者的简单叠加吗？笔者认为，还不仅仅是，三者只是作为工业4.0的核心部分，实现中国工业4.0，中国还需要加入技术，人才，创新等等元素，还需政府，企业以及国内消费者的合力支持。集合了数字化、网络化和智能化特点的智能制造，已成为工业4.0的新型生产方式。在新服务、新业态和新模式下，中国的工业4.0之路还很长。