真正的工业4.0工厂

    整车厂的应对

    工业4.0不是一场突然而至的革命，也不是可以一蹴而就的革新。宝马集团工业4.0生产专家克里斯蒂安·潘纯 (Christian Patron)博士认为，“在宝马集团，不断改进生产系统是日常工作，工业4.0是符合宝马逻辑的下一步，而绝不是革命性改变”。

    宝马工厂在自动化、智能化上的一些尝试，有的已经被列为工业4.0的生产方式。一个广被提及的事例是，宝马兰茨胡特工厂在汽车保险杠生产中启用非接触式手势识别系统。这种系统被视为一种智能人机交互的范例。虚拟手势识别系统由安装在检验工作区域上方的2台3D摄像机、红外传感器等部分组成，系统内保存有保险杠部件的3D实体模型数据，并在检验区域建立起3D空间扫描坐标系。当工件进人检验区后，检验人员只需几个手势，即可完成检验工作：比如指点偏差所在的部位后，设备即可精确记录下该偏差产生的位置以及偏差数据；而如果零件合格，检验员只需滑动手指，就可以指示系统该零件已经通过检验。

    在这套创新系统的支持下，不但能够加速检测过程。检验精度和零件偏差的定位精度也大幅提升。同时因无需配备护目镜、麦克风等装备，提升了检验员工作的舒适度及工作效率，而且，系统操作简单易学，大受检验人员的认可和欢迎。

    这正印证了宝马集团新任董事长科鲁格(Harald Kmger)的表述——“对宝马而言，工业4.0并不是一味追求自动化，排斥人参与生产的全过程；与之相反，我们认为未来的智能科技将着眼于更高层次的人机交互领域，让科技装备为工作人员提供更好的支持”。

    5月22日，奥迪在公司年度股东大会上，通过 “Encounter” 杂志诠释“智能工厂”的愿景。在他们的规划中，有朝一日，汽车工厂将拥有与当下截然不同的智能系统、创新技术，以及高效组织构架。在他们的规划中，装配线已不复存在，井然有序的流水作业也不再适用。平板运输机器人——所谓的“自动运输系统”（Driverless Transport Systems) “搬运”着各种尚未制造完成的汽车，在这座工厂中你会看到奥迪的所有车型，但却已经找不到两辆完全相同的汽车。奥迪为这一场景转化为现实设定了时间截点——2030年。

    相比宝马等德国车企，日系车企丰田也有自己成熟的制造体系，虽然日本没有提出类似工业4.0的概念，但丰田基于1960年代创造的精益生产的基础所做的扩展。在某种程度上，与21世纪出炉的工业4.0理念有很多相融合之处。

    双重角色

    在推进工业4.0的过程中，数据安全是企业非常关注的—项内容。英飞凌与德国电信就共同推出一款用于保护网络化生产的安全解决方案。

    在去年德国1T峰会上，德国总理默克尔观看的工业4.0智能生产演示中，英飞凌的安全产品对生产的各个环节进行身份认证，以保障整个生产过程的数据和信息安全除了在自己的工厂里实践工业4.0，还为别的企业提供解决方案。在工业4.0的推进中，英飞凌实际扮演了双重角色。

    同样扮演双重角色的还有博世、西门子等巨头企业，它们也基于各自的优势推出了自己的智能制造解决方案：西门子认为未来互联网与传统制造业的结合会在数字工厂落地，因此它推出了自己的数字工厂解决方案(Digital FactorySoluticm)。为此，西门子在2006年以32亿美元收购PLM软件商UGS。

    UCS拥有在线设计软件平台NX，其中内置 CAD、CAM等一系列设计软件，还包括数字化生产流程规划软件以及市面上领先的解决方案。西门子将UGS的软件平台接入自己的工业自动化生产系统之上，形成了一套制造业解决方案。整合之后，西门子数字工厂蓝图初具规模，基于数据分享的合作平台，生产者与用户、供应商共同组成数字工厂，通过PLM、MES、TIA三位一体的软件系统平台，实时沟通，达成产品从研发设计到售后服务的全周期管理。

    在数字模拟平台上，虚拟产品与现实中在工厂走流程的产品一一对应。工厂内的具体执行系统，可以根据数字模拟平台的要求进行一定程度的重构。目前西门子的数字工厂解决方案，已经在一些高端汽车业的自动化制造过程中得到应用。另外，为了配合自己的工业自动化产品，西门子还推出了一款“西门子工业支持中心” 的APP。这个APP将西门子的5000多份各种手册、操作指南，以及60000多个常见问题解答集成到网络平台，给客户提供了极大便利。

    博世也一直在研究工业4.0的解决方案，近来推出了“慧连制造”解决方案。该方案核心为制造物流软件平台，包括制程质量管理、远端服务管理、预测维护。

    有人认为，在这个方案中，制程质量管理已经具备了工厂内信息实时互联等智慧工厂的基本要素，远端服务管理、预测维修都是基于物联网产生的价值链延伸，也就是说博世的慧连制造已经具备了工业4.0的关键基础。