導讀：一財記者實地探訪工業4.0故鄉德國，通過實地參觀工廠、與“工業4.0”概念的創始者對話等，以期使讀者對“工業4.0”有一個鮮活且全方位的了解。

   你相信嗎？在不久的將來
，我們吃的藥是根據每個人的基因來配方的；我們的早餐可以根據個人的口味和營養需求來調配生產
；工廠生產線可以按照工人希望的時間開工，無需擔心下午3點沒法去接孩子
；生產車間裏是機器告訴機器下一步做什麼，而非中心控製台的技術員在操作。

　　德國人工智能研究所首席執行官兼科學總監沃夫岡·瓦爾斯特（Wolfgang Wahlster）教授告訴《第一財經日報》記者，這些現在的願景都將通過“工業4.0”的技術和生產方式在不久的將來成為實現。

　　自從2013年漢諾威工業展上，德國向世人第一次演示了智能工廠（Smart Factory）的模擬生產過程之後，德國工業4.0就成為了產業界和經濟界的熱門話題。而且，一場機器與機器對話的工業革命，正在德國各地悄悄興起。那麼到底什麼是工業4.0？為什麼這個聽上去非常抽象的名詞
，關聯到的卻是一場改變人類生產方式的革命？

　　到底什麼是德國工業4.0？

　　瓦爾斯特說：“德國工業4.0是德國政府推行的‘新一代智能工廠計劃’，以物聯網（Cyber-Physical System）為wei基ji礎chu。這zhe意yi味wei著zhe網wang絡luo進jin入ru工gong廠chang大da生sheng產chan，是shi一yi個ge嶄zhan新xin的de工gong業ye製zhi造zao邏luo輯ji和he方fang式shi。過guo去qu是shi以yi中zhong心xin控kong製zhi指zhi揮hui係xi統tong，每mei一yi分fen鍾zhong對dui機ji器qi發fa出chu指zhi令ling。現xian在zai我wo們men有you了le完wan全quan不bu同tong的de生sheng產chan結jie構gou

，按an照zhao商shang品pin所suo附fu帶dai的de信xin息xi，由you這zhe些xie信xin息xi告gao訴su機ji器qi需xu要yao什shen麼me樣yang的de生sheng產chan過guo程cheng，以yi製zhi造zao出chu符fu合he客ke戶hu要yao求qiu的de產chan品pin。所suo以yi，工gong業ye4.0是第四次工業革命
，因為這是向符合個體化需求的大生產方式轉變。”

　　瓦爾斯特是最早提出工業4.0概念的人士之一。他在德國中部小城凱澤斯勞滕（Kaiserslauten）的智能工廠裏，向遠道而來打探虛實的本報記者解釋：“所謂物聯網係統，就是通過網絡
、shitiwujianzhijiandexianghulianjie，erqieyingyongxiangtongdeyuyan，jinxinggoutongbingxianghulijie。yunyongdaogongyeshengchanzhong，zuizhongyaodeshichanpinhejiqizhijiandexinxihulianhegoutong，youchanpinshangdexinxigaosujiqishebeiquzuoshenme。”

　　目前德國和國際製造業主要和普遍采用的是“嵌入式係統”，這是一種將機械或電氣部件完全嵌入到受控器件內部，為特定應用設計的專用計算機係統。德國“嵌入式係統”在全球的市場巨大，每年獲得的市場效益高達200億歐元，到2020年翻番。而工業4.0正是在嵌入式係統技術基礎上的革新，並逐步過渡到智能生產。

　　記者同時了解到
，所謂的德國工業4.0，事實上是德國政府2012年發布的10項未來高科技戰略計劃中的一個內容，是一項由政府投資2億歐元，針對如何保證德國製造業傲立世界頂尖地位的“產業革命”計劃，即在10~15年的時間裏
，通過“物聯網”係統完成大生產，最大程度地實現生產全自動化、個性化、彈性化、自我優化和提高生產資源效率，降低生產成本的全新生產方式，以實現革命性
、大幅度提高生產力的最終目標。根據德國國家科學與工程院的研究，估計企業的生產效率可以通過“工業4.0”提高30%。其次

，實現資源的最佳利用，以保護環境
，因為能源和原材料的使用越高效，對環境的汙染就越少。

　　德國工業4.0計劃
，目前正由德國人工智能研究所的智能工廠與眾多和信息技術、機器人技術
、激光感應技術相關企業合作，進行技術試驗。其中部分研究成果已開始在德國的大企業
，如博世、西門子、巴斯夫的個別產品生產流水線上進行嚐試性實施。

　　智能工廠究竟有多智能
？

　　坐落在大概隻有足球迷才知道的德國中部小鎮凱澤斯勞滕
，神秘的智能工廠給記者的第一印象是非常“卡通”。不超過200平方米的“廠房”裏擺放了兩排小型機器。其中罩在玻璃中的
，正是那台曾在漢諾威工業展上“初露神姿”的智能名片盒的流水線。

　　德國人工智能研究所研究部副總監

、在智能工廠做研究工作已經4年的多米尼克·高瑞奇（Dominic Gorecky）博士向記者完整展示了用智能技術製作個人名片盒的整個生產過程。

　　第一步通過無線電射頻技術（RFID）從電腦采集和儲存個人信息及產品信息
，建立一個“產品個體身份”，這些信息將在生產流水線的各個環節被射頻感應器閱讀獲得，然後向製造設備發出滿足該產品的信息指令
；第二步將有了“個人身份”的名片盒的底盤部分放入生產流水線；第三步
，在具有“身份”的底盤進入裝配程序之後，被掃描到的射頻碼會告知流水線上的機器人先在底盤放一個夾子
，然後套上客戶指定顏色的封蓋；第di四si步bu在zai名ming片pian盒he的de封feng蓋gai上shang建jian立li一yi個ge包bao含han了le名ming片pian上shang個ge人ren信xin息xi的de二er維wei碼ma，也ye就jiu是shi將jiang名ming片pian信xin息xi數shu碼ma化hua，用yong智zhi能neng手shou機ji掃sao描miao二er維wei碼ma，這zhe些xie信xin息xi就jiu可ke以yi被bei該gai手shou機ji獲huo得de並bing通tong過guo互hu聯lian網wang進jin行xing實shi時shi傳chuan播bo；最後對產品進行質量檢測
，保證該產品是根據具體客戶而生產，產品完全符合該客戶的個人要求。

　　多(duo)米(mi)尼(ni)克(ke)向(xiang)記(ji)者(zhe)解(jie)釋(shi)，智(zhi)能(neng)生(sheng)產(chan)除(chu)了(le)由(you)機(ji)器(qi)對(dui)機(ji)器(qi)進(jin)行(xing)對(dui)話(hua)發(fa)指(zhi)令(ling)之(zhi)外(wai)，還(hai)有(you)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)部(bu)分(fen)就(jiu)是(shi)靈(ling)活(huo)性(xing)和(he)模(mo)塊(kuai)化(hua)。在(zai)智(zhi)能(neng)流(liu)水(shui)線(xian)上(shang)
，安(an)裝(zhuang)著(zhe)不(bu)同(tong)性(xing)能(neng)的(de)組(zu)件(jian)模(mo)塊(kuai)，每(mei)一(yi)個(ge)組(zu)件(jian)都(dou)符(fu)合(he)具(ju)體(ti)客(ke)戶(hu)在(zai)電(dian)子(zi)和(he)機(ji)械(xie)兩(liang)個(ge)方(fang)麵(mian)的(de)需(xu)求(qiu)標(biao)準(zhun)，並(bing)可(ke)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)需(xu)要(yao)添(tian)加(jia)或(huo)拆(chai)卸(xie)
，以(yi)便(bian)隨(sui)時(shi)按(an)照(zhao)客(ke)戶(hu)的(de)具(ju)體(ti)要(yao)求(qiu)來(lai)對(dui)產(chan)品(pin)進(jin)行(xing)調(tiao)整(zheng)。

　　記(ji)者(zhe)在(zai)現(xian)場(chang)看(kan)到(dao)，在(zai)這(zhe)個(ge)名(ming)片(pian)盒(he)的(de)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)，除(chu)了(le)人(ren)工(gong)將(jiang)零(ling)配(pei)件(jian)裝(zhuang)入(ru)流(liu)水(shui)線(xian)之(zhi)外(wai)，所(suo)有(you)程(cheng)序(xu)都(dou)是(shi)通(tong)過(guo)設(she)備(bei)與(yu)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)的(de)數(shu)據(ju)閱(yue)讀(du)

，由(you)機(ji)器(qi)人(ren)自(zi)動(dong)完(wan)成(cheng)。整(zheng)個(ge)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)，涉(she)及(ji)的(de)技(ji)術(shu)包(bao)括(kuo)二(er)維(wei)碼(ma)、射頻碼、機器人軟件程序及數據分析等。

　　在德國聯邦貿易與投資署出版的一本關於德國工業4.0的宣傳冊上
，記者進一步了解到，“物聯網”在(zai)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)上(shang)的(de)運(yun)用(yong)催(cui)生(sheng)了(le)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)。而(er)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)的(de)信(xin)息(xi)傳(chuan)遞(di)途(tu)徑(jing)是(shi)通(tong)過(guo)建(jian)立(li)於(yu)雲(yun)計(ji)算(suan)基(ji)礎(chu)上(shang)的(de)具(ju)有(you)安(an)全(quan)保(bao)障(zhang)的(de)網(wang)絡(luo)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)的(de)。智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)代(dai)表(biao)了(le)一(yi)場(chang)產(chan)業(ye)革(ge)命(ming)，不(bu)僅(jin)是(shi)創(chuang)新(xin)意(yi)義(yi)上(shang)的(de)
，也(ye)是(shi)在(zai)節(jie)約(yue)生(sheng)產(chan)時(shi)間(jian)、成本等方麵卓有成效、最大程度提高生產力的革命
，由此給市場創造出更新更大的機會。

　　德國國家科學和工程院院長、工業4.0工作集團主席卡格曼（Henning Kagermann）在柏林接受《第一財經日報》記者采訪時介紹：“目前那些為製造業生產設備的企業和技術，比如通快集團（Trumpf）的激光技術、西門子生產的機械設備等，那些使用這些設備、以工業4.0模(mo)式(shi)生(sheng)產(chan)產(chan)品(pin)的(de)企(qi)業(ye)和(he)公(gong)司(si)，還(hai)有(you)那(na)些(xie)為(wei)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)提(ti)供(gong)感(gan)應(ying)技(ji)術(shu)和(he)機(ji)器(qi)人(ren)及(ji)信(xin)息(xi)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)的(de)企(qi)業(ye)
，如(ru)德(de)國(guo)電(dian)信(xin)等(deng)，都(dou)從(cong)不(bu)同(tong)方(fang)麵(mian)和(he)角(jiao)度(du)，參(can)與(yu)到(dao)推(tui)進(jin)工(gong)業(ye)4.0dejinchengzhong。yiximenziheboshiweili

，zhexieqiyedechanyexitongjichuhao，yeyouhengaoduandechanpin。biruboshijianshezhinengxitongdenenglihejishudouhenqiang，tamenshanchangjiangsuoyoudezhishirongheqilai，chuangzaozuiheshideshengchanhuanjing。”

　　為了更加直觀和具體地了解實際生產中工業4.0的推廣運用情況
，記者經過5個小時
、3次換乘的曲折火車旅程，從凱澤斯勞滕來到了更鮮為人知的阿爾卑斯山腳小鎮布萊夏赫（Blaichach）。給當地提供3000多個就業崗位的博世伊門斯塔特工廠（Bosch Immenstadt Plant）依山而建。作為德國大型龍頭企業之一的博世，是實踐德國工業4.0的先驅，其洪堡工廠柴油發動機噴油器裝配流水線有效應用工業4.0技ji術shu原yuan則ze
，通tong過guo安an裝zhuang射she頻pin碼ma

，實shi現xian機ji器qi與yu機ji器qi的de對dui話hua，更geng大da程cheng度du實shi現xian自zi動dong化hua，早zao在zai今jin年nian夏xia季ji就jiu已yi見jian諸zhu報bao端duan。此ci次ci本ben報bao記ji者zhe探tan訪fang的de伊yi門men斯si塔ta特te工gong廠chang
，主zhu要yao以yi生sheng產chan汽qi車che刹sha車che係xi統tong和he汽qi車che燃ran油you供gong給gei係xi統tong零ling配pei件jian為wei主zhu，其qi生sheng產chan流liu水shui線xian也ye正zheng在zai向xiang更geng加jia智zhi能neng化hua的de方fang向xiang進jin發fa。

　　看博世如何實踐4.0

　　專門負責4.0推進工作的阿德·寇萊克（Arnd Kolleck）博士告訴本報記者，伊門斯塔特工廠實施工業4.0計劃包括5個內容：智能化原材料輸送、國際生產網絡係統、流水線操作狀況監控和支持係統
、遠程技術支持和高效設備管理係統。

　　記者首先被帶到了整潔敞亮的汽車刹車係統生產車間。作為全球第一大汽車技術供應商之一
，博世的汽車刹車係統（ABS&ESP）在市場上有相當的實力。

　　“現在你們看到的原材料輸送係統是高自動化的。包括登記注冊
、下訂單
、確認和追蹤等程序都通過射頻技術（RFID）的運用達到高度自動化。生產程序的精簡進一步有效提高了生產力。”寇萊克介紹說。

　　記者看到，現場每一個裝有原材料的盒子上都貼有射頻碼

，也就是這盒零部件的“身份證”。射頻碼會自動連接到貨車車牌號和一個獨一無二的產品號。在之後的上線生產中，這些含有信息的射頻“身份證”，通tong過guo射she頻pin識shi別bie，在zai整zheng個ge生sheng產chan流liu程cheng中zhong提ti供gong生sheng產chan步bu驟zhou信xin息xi。裝zhuang有you零ling部bu件jian的de盒he子zi從cong貨huo車che上shang卸xie載zai後hou

，就jiu被bei輸shu送song到dao生sheng產chan區qu域yu。盒he中zhong的de零ling部bu件jian用yong完wan後hou，又you在zai特te定ding環huan節jie通tong過guo盒he子zi上shang的de射she頻pin碼ma識shi別bie進jin入ru網wang絡luo係xi統tong，然ran後hou自zi動dong向xiang供gong應ying商shang提ti出chu新xin的de訂ding貨huo要yao求qiu。這zhe種zhong高gao自zi動dong化hua原yuan材cai料liao輸shu送song係xi統tong，可ke以yi增zeng加jia可ke視shi化hua，從cong而er減jian少shao庫ku存cun，降jiang低di消xiao耗hao，提ti高gao效xiao率lv。

　　在之後的環節中，記者對國際生產網絡管理係統（International Production Network,IPN）最感興趣，認為最能體現大數據和互聯網在工業生產中的運用。記者看到整個車間中有3條生產線在緊張工作中。寇萊克告訴記者，這是通過同一網絡管理係統進行管理的生產線

，目前在全球8個國家設立了20條tiao生sheng產chan線xian，中zhong國guo蘇su州zhou的de博bo世shi工gong廠chang也ye有you一yi條tiao。這zhe個ge國guo際ji生sheng產chan管guan理li係xi統tong通tong過guo大da量liang的de數shu據ju收shou集ji和he分fen析xi
，實shi時shi保bao證zheng所suo有you生sheng產chan線xian持chi續xu不bu斷duan地di標biao準zhun化hua生sheng產chan。

　　每天，全球20條tiao生sheng產chan線xian的de生sheng產chan情qing況kuang都dou通tong過guo網wang絡luo上shang傳chuan到dao係xi統tong
，生sheng產chan線xian總zong管guan發fa布bu分fen析xi係xi統tong上shang的de信xin息xi給gei操cao作zuo和he技ji術shu人ren員yuan

，比bi如ru存cun在zai什shen麼me問wen題ti，哪na條tiao生sheng產chan線xian的de速su度du減jian慢man了le
，哪na裏li出chu現xian了le故gu障zhang。然ran後hou根gen據ju了le解jie到dao的de這zhe些xie信xin息xi
，來lai計ji劃hua安an排pai每mei天tian的de工gong作zuo，布bu置zhi任ren務wu，解jie決jue各ge個ge環huan節jie上shang可ke能neng出chu現xian的de問wen題ti，並bing保bao證zheng生sheng產chan線xian上shang產chan品pin的de質zhi量liang。按an照zhao寇kou萊lai克ke的de說shuo法fa，生sheng產chan線xian每mei一yi秒miao的de速su度du變bian化hua，都dou關guan乎hu幾ji百bai萬wan歐ou元yuan的de利li潤run。

　　再(zai)來(lai)看(kan)一(yi)下(xia)生(sheng)產(chan)流(liu)水(shui)線(xian)上(shang)的(de)故(gu)障(zhang)情(qing)況(kuang)如(ru)何(he)處(chu)理(li)。首(shou)先(xian)

，流(liu)水(shui)線(xian)的(de)具(ju)體(ti)表(biao)現(xian)及(ji)有(you)關(guan)數(shu)據(ju)的(de)分(fen)析(xi)都(dou)通(tong)過(guo)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)自(zi)動(dong)跟(gen)蹤(zong)，如(ru)果(guo)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)或(huo)問(wen)題(ti)，流(liu)水(shui)線(xian)操(cao)作(zuo)員(yuan)便(bian)會(hui)接(jie)到(dao)係(xi)統(tong)信(xin)息(xi)，使(shi)用(yong)iPad或者其他連接係統網絡的設備，在係統上進行標準化的糾錯。利用這種技術進行操作
，一般都不會影響到整條線的正常工作。

　　但dan如ru果guo現xian場chang操cao作zuo員yuan不bu能neng解jie決jue問wen題ti的de話hua，進jin一yi步bu的de解jie決jue方fang法fa還hai可ke以yi動dong用yong視shi頻pin等deng現xian代dai傳chuan播bo和he通tong信xin手shou段duan，比bi如ru智zhi能neng手shou機ji

，通tong過guo互hu聯lian網wang由you更geng高gao級ji的de專zhuan員yuan技ji術shu人ren士shi來lai進jin行xing遠yuan程cheng指zhi導dao，這zhe可ke以yi充chong分fen利li用yong散san布bu在zai全quan球qiu的de博bo世shi專zhuan家jia資zi源yuan。

　　最zui後hou還hai要yao提ti到dao的de是shi設she備bei維wei修xiu和he管guan理li的de智zhi能neng化hua。以yi博bo世shi伊yi門men斯si塔ta特te工gong廠chang另ling一yi重zhong要yao產chan品pin汽qi車che供gong油you係xi統tong零ling配pei件jian為wei例li。因yin生sheng產chan此ci零ling配pei件jian的de材cai料liao是shi高gao強qiang度du塑su料liao，生sheng產chan過guo程cheng中zhong需xu要yao極ji端duan高gao溫wen

，因yin此ci對dui生sheng產chan設she備bei的de損sun傷shang非fei常chang嚴yan重zhong，需xu要yao經jing常chang維wei護hu和he更geng換huan。博bo世shi為wei了le最zui大da程cheng度du地di延yan長chang設she備bei壽shou命ming，最zui有you效xiao地di使shi用yong該gai設she備bei，減jian少shao不bu必bi要yao的de投tou資zi，給gei每mei一yi個ge設she備bei安an裝zhuang上shang射she頻pin碼ma，利li用yong生sheng產chan執zhi行xing係xi統tong（Manufacturing Execution System），將每一個相關機械設備的數據信息進行儲存和顯示。這些信息包括了該設備的運作情況

、壽命、維(wei)護(hu)保(bao)養(yang)時(shi)間(jian)表(biao)等(deng)
，這(zhe)樣(yang)就(jiu)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)需(xu)要(yao)
，一(yi)邊(bian)保(bao)養(yang)，一(yi)邊(bian)更(geng)換(huan)



，一(yi)邊(bian)生(sheng)產(chan)
，有(you)秩(zhi)序(xu)有(you)節(jie)奏(zou)地(di)迅(xun)速(su)完(wan)成(cheng)設(she)備(bei)的(de)維(wei)護(hu)和(he)更(geng)換(huan)，由(you)此(ci)最(zui)大(da)程(cheng)度(du)地(di)提(ti)高(gao)效(xiao)益(yi)，降(jiang)低(di)投(tou)入(ru)。

　　競爭力、商業價值及中國

　　任何一次工業革命

，實現生產力跨越的目的毫無疑問都是為了更大程度地解放勞動力，獲取更廣闊的市場。工業4.0也ye不bu例li外wai，在zai國guo際ji市shi場chang競jing爭zheng異yi乎hu尋xun常chang激ji烈lie的de今jin天tian
，以yi製zhi造zao業ye為wei支zhi柱zhu
，出chu口kou依yi賴lai性xing很hen強qiang的de德de國guo經jing濟ji
，顯xian然ran是shi希xi望wang借jie助zhu生sheng產chan方fang式shi的de改gai變bian和he新xin市shi場chang的de開kai拓tuo來lai實shi現xian經jing濟ji增zeng長chang的de飛fei躍yue。

　　工業4.0的“物聯網”技術，通過軟件係統、網(wang)絡(luo)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)方(fang)麵(mian)的(de)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)來(lai)實(shi)現(xian)
，不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)改(gai)善(shan)和(he)提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)力(li)，從(cong)而(er)力(li)爭(zheng)保(bao)持(chi)製(zhi)造(zao)業(ye)老(lao)大(da)哥(ge)的(de)地(di)位(wei)不(bu)變(bian)，也(ye)必(bi)定(ding)會(hui)帶(dai)來(lai)新(xin)的(de)商(shang)業(ye)模(mo)式(shi)和(he)新(xin)的(de)蓬(peng)勃(bo)商(shang)機(ji)。

　　“德國是一個機器和技術出口國，推廣與工業4.0相關的各種技術，出口工業用軟件已經在德國機械出口中起到了越來越舉足輕重的作用。”瓦爾斯特告訴《第一財經日報》記者。

　　承擔著推廣和宣傳德國
、促進外貿、吸引外資任務的德國聯邦貿易與投資署，在讓世界了解工業4.0方麵已經開展了不少工作。他們以“德國，智能解決方案
，更智能商業”為題的活動在世界各地展開。該署服務主管阿辛姆·哈特西（Achim Hartig）在柏林接受本報記者采訪時說：“工業4.0的核心挑戰是行業間的高度合作和融合。”

　　當記者提到中國對智能工業發展興趣濃厚，工業4.0目前是不是已經在中德投資貿易方麵成為重要內容時
，哈特西表示，“這隻是時間問題。工業4.0首(shou)先(xian)要(yao)在(zai)德(de)國(guo)國(guo)內(nei)得(de)到(dao)實(shi)踐(jian)和(he)發(fa)展(zhan)
，使(shi)製(zhi)造(zao)業(ye)和(he)信(xin)息(xi)網(wang)絡(luo)通(tong)信(xin)業(ye)得(de)以(yi)更(geng)好(hao)地(di)融(rong)合(he)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，德(de)中(zhong)之(zhi)間(jian)在(zai)學(xue)術(shu)課(ke)題(ti)研(yan)究(jiu)等(deng)方(fang)麵(mian)的(de)合(he)作(zuo)一(yi)直(zhi)非(fei)常(chang)頻(pin)繁(fan)。一(yi)旦(dan)德(de)中(zhong)兩(liang)國(guo)在(zai)工(gong)業(ye)和(he)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian)的(de)合(he)作(zuo)進(jin)一(yi)步(bu)深(shen)化(hua)，那(na)麼(me)其(qi)力(li)量(liang)將(jiang)會(hui)非(fei)常(chang)強(qiang)大(da)。”