数字制造领军企业眼中的工业4.0

　　在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的推动下，“工业4.0”项目于2013年4月在德国汉诺威工业博览会上被正式推出。尽管时至今日，仍然有专家认为“工业4.0”的概念在德国起步是对“德国制造”这个品牌的某种强化，然而随着“工业4.0”的呼声在中国越来越高，人们也开始思考这一概念的现实意义。

　　“‘工业4.0’不仅仅意味着技术的转变、生产过程的转变，同时也意味着整个管理和组织结构的调整。”西门子股份公司管理委员会成员兼首席技术官鲁思沃教授说。他并不担心在工业转型的初期人们对各种问题的猜想，相反，他认为开放的思考将促进工业革命的推进；他也并不认为变革会为某些企业或者国家带来特定的利益，为另一些主体带来不利影响。“我们必须放弃孤岛式的想法，要为变革做好准备。我们认为，任何一个公司或者国家单打独斗都不可能改变全球的制造企业，这就需要多部门进行合作。”鲁思沃说。

　　有关“工业4.0”的定义，鲁思沃表示，在西门子看来，“工业4.0”有三个要素：首先是跨企业的生产网络融合。“MES（制造执行系统）将会起到更加重要的作用，自动化层和MES之间的对接会变得更加重要，且更加的无缝化，还能跨企业来实现柔性的生产。所有的信息都要实时可用，供生产网络化环节使用。”另外，他认为虚拟与现实的结合也至关重要。“也就是产品设计以及工程当中的数字化世界和现实世界的融合，它使我们能够实现越来越高的生产效率、越来越短的产品上市周期、以及产品种类的日趋多样性。”

　　鲁思沃同时强调，信息物理融合系统（CPS）是“工业4.0”的核心技术。“未来的智能工厂中，产品信息都被输入到产品零部件本身，他们会根据自身生产需求，直接与生产系统和设备沟通，发出接下来所需生产过程的指令，指挥设备把自己生产出来。这种自主生产模式能够满足每位用户的‘定制’需求。”

　　具备这三个要素并不是“工业4.0”的全部，鲁思沃表示，网络化的生产和数字化的制造正在成为决定成败的关键——对于离散工业和过程工业而言都是如此。“所以我们要把现实的制造和虚拟的呈现完美地结合在一起。现实与虚拟生产相融合得益于创新的软件和强大的硬件。产品生命周期软件可以优化整个产品的生命周期，从最初的产品设计、生产规划，一直到生产实施，并最终服务于用户。”他说。

　　“当然，未来的工厂并不会是‘无人工厂’。”鲁思沃表示，“相反，人将会担当更有挑战性的角色，创新、规划、监督和协调机器的运作。只有这样，机器才会按照人的想法进行运转，制造才会更快、更加高效，才能使用到更好的资源，这是制造系统应该去遵循的原则。”

　　2014年7月鲁思沃出席在北京举行的“西门子工业论坛”，“工业4.0”成为公众关注的焦点。鲁思沃作了题为《制造业的未来——工业4.0》的演讲，同与会的专家、用户及媒体分享了西门子关于制造业的未来和的观点。演讲中，他表示，西门子一直在为迎接“工业4.0”时代做准备，目前为中国客户所提供的数字化企业平台等解决方案正是西门子帮助客户迎接未来制造业的积极尝试。“数字化企业平台是实现数字制造的载体，在物联网、云计算、大数据、工业以太网等技术的强力支持下，集成目前最先进的生产管理系统及生产过程软件和硬件，如MES软件以及产品生命周期管理软件，以及全集成自动化和全集成驱动系统等。”

　　鲁思沃认为，只有通过大量的合作，厂商和客户才能彼此相互了解，这样才能够进一步挖掘出制造业迈向“工业4.0”的潜力，同时人们会做出很大的努力实现更加柔性生产的优化。“为了把本地控制网络进一步集成到跨工厂的网络当中，我们也在进一步推动整个标准化指令系统的建设。数字化生产已经可以实现了，还要实现全集成的仿真，对于新材料的仿真是我们整个仿真概念当中非常重要的一个。”

　　令他感到欣慰的是，如今，西门子已帮助了全球诸多行业的制造企业通过数字技术实现了缩短产品上市周期、提高生产效率、保证产品的高质量以及提升市场竞争力等目标。“希望在通往‘工业4.0’时代的初始阶段，作为这场变革潮流的倡导者和先进制造的代表，我们可以为实现制造业的未来愿景贡献一份力量，为‘工业4.0’奠定扎实的基础。”

　　“大数据、云计算以及物联网这些技术都会用到第四次工业革命当中，但是第四次工业革命的范围又超过了这些技术本身。最终我们会看到制造业的未来有更多长足的进展，可能在接下来的十年到二十年当中进一步推动‘工业4.0’愿景的实现。”鲁思沃说。