數字制造領軍企業眼中的工業4.0
http://m.moduwu.com 2015-01-05 14:08 來源：科技日報
在德國工程院、弗勞恩霍夫協會、西門子公司等德國學術界和產業界的推動下，“工業4.0”項目于2013年4月在德國漢諾威工業博覽會上被正式推出。盡管時至今日，仍然有專家認為“工業4.0”的概念在德國起步是對“德國制造”這個品牌的某種強化，然而隨著“工業4.0”的呼聲在中國越來越高，人們也開始思考這一概念的現實意義。
“‘工業4.0’不僅僅意味著技術的轉變、生產過程的轉變，同時也意味著整個管理和組織結構的調整。”西門子股份公司管理委員會成員兼首席技術官魯思沃教授說。他并不擔心在工業轉型的初期人們對各種問題的猜想，相反，他認為開放的思考將促進工業革命的推進；他也并不認為變革會為某些企業或者國家帶來特定的利益，為另一些主體帶來不利影響。“我們必須放棄孤島式的想法，要為變革做好準備。我們認為，任何一個公司或者國家單打獨斗都不可能改變全球的制造企業，這就需要多部門進行合作。”魯思沃說。
有關“工業4.0”的定義，魯思沃表示，在西門子看來，“工業4.0”有三個要素：首先是跨企業的生產網絡融合。“MES（制造執行系統）將會起到更加重要的作用，自動化層和MES之間的對接會變得更加重要，且更加的無縫化，還能跨企業來實現柔性的生產。所有的信息都要實時可用，供生產網絡化環節使用。”另外，他認為虛擬與現實的結合也至關重要。“也就是產品設計以及工程當中的數字化世界和現實世界的融合，它使我們能夠實現越來越高的生產效率、越來越短的產品上市周期、以及產品種類的日趨多樣性。”
魯思沃同時強調，信息物理融合系統（CPS）是“工業4.0”的核心技術。“未來的智能工廠中，產品信息都被輸入到產品零部件本身，他們會根據自身生產需求，直接與生產系統和設備溝通，發出接下來所需生產過程的指令，指揮設備把自己生產出來。這種自主生產模式能夠滿足每位用戶的‘定制’需求。”
具備這三個要素并不是“工業4.0”的全部，魯思沃表示，網絡化的生產和數字化的制造正在成為決定成敗的關鍵——對于離散工業和過程工業而言都是如此。“所以我們要把現實的制造和虛擬的呈現完美地結合在一起。現實與虛擬生產相融合得益于創新的軟件和強大的硬件。產品生命周期軟件可以優化整個產品的生命周期，從最初的產品設計、生產規劃，一直到生產實施，并最終服務于用戶。”他說。
“當然，未來的工廠并不會是‘無人工廠’。”魯思沃表示，“相反，人將會擔當更有挑戰性的角色，創新、規劃、監督和協調機器的運作。只有這樣，機器才會按照人的想法進行運轉，制造才會更快、更加高效，才能使用到更好的資源，這是制造系統應該去遵循的原則。”
2014年7月魯思沃出席在北京舉行的“西門子工業論壇”，“工業4.0”成為公眾關注的焦點。魯思沃作了題為《制造業的未來——工業4.0》的演講，同與會的專家、用戶及媒體分享了西門子關于制造業的未來和的觀點。演講中，他表示，西門子一直在為迎接“工業4.0”時代做準備，目前為中國客戶所提供的數字化企業平臺等解決方案正是西門子幫助客戶迎接未來制造業的積極嘗試。“數字化企業平臺是實現數字制造的載體，在物聯網、云計算、大數據、工業以太網等技術的強力支持下，集成目前最先進的生產管理系統及生產過程軟件和硬件，如MES軟件以及產品生命周期管理軟件，以及全集成自動化和全集成驅動系統等。”
魯思沃認為，只有通過大量的合作，廠商和客戶才能彼此相互了解，這樣才能夠進一步挖掘出制造業邁向“工業4.0”的潛力，同時人們會做出很大的努力實現更加柔性生產的優化。“為了把本地控制網絡進一步集成到跨工廠的網絡當中，我們也在進一步推動整個標準化指令系統的建設。數字化生產已經可以實現了，還要實現全集成的仿真，對于新材料的仿真是我們整個仿真概念當中非常重要的一個。”
令他感到欣慰的是，如今，西門子已幫助了全球諸多行業的制造企業通過數字技術實現了縮短產品上市周期、提高生產效率、保證產品的高質量以及提升市場競爭力等目標。“希望在通往‘工業4.0’時代的初始階段，作為這場變革潮流的倡導者和先進制造的代表，我們可以為實現制造業的未來愿景貢獻一份力量，為‘工業4.0’奠定扎實的基礎。”
“大數據、云計算以及物聯網這些技術都會用到第四次工業革命當中，但是第四次工業革命的范圍又超過了這些技術本身。最終我們會看到制造業的未來有更多長足的進展，可能在接下來的十年到二十年當中進一步推動‘工業4.0’愿景的實現。”魯思沃說。
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