qichegongyeshijiqirenyingyongzuiguangfandelingyu，qichezhizaodegaoduzidonghuashidejiqirenyuelaiyueduodichuxianzaigongchangli。ranerzhehaibugou，hulianshidaiduigongyezhizaotichulegenggaodeyaoqiu，zidonghuagongchangjinyibushengji

，zengtianlehuliandegainian：把工廠的機器以及人連接到網絡中去
，機器與機器之間、人與機器之間實現對話。

依托信息物理係統(CPS)和信息通信技術的結合

，工廠將引入大數據技術進行分析優化管理
，在計算機虛擬環境中，對整個生產過程進行仿真
、評估和優化，最終將實現自動化、智能化、互聯化的生產製造。

在德國人的概念中，能實現這種製造方式的工廠被稱為智能工廠。工業4.0戰略的展開方向之一就是智能工廠。在這場新的變革中，汽車製造商
、零部件供應商、軟件提供商等站在各自需求角度對智能工廠都有著各自的解讀
，也因而帶來了不同層麵的實踐
，以及不同形態的智能製造解決方案。

從製造邁向“智造”

廣泛應用於汽車行業的自動化、數字化、智zhi能neng化hua車che間jian，已yi經jing成cheng為wei汽qi車che智zhi能neng製zhi造zao的de重zhong要yao載zai體ti。在zai這zhe裏li，可ke以yi看kan到dao的de工gong人ren越yue來lai越yue少shao，取qu而er代dai之zhi的de是shi一yi隻zhi隻zhi效xiao率lv和he精jing準zhun度du更geng高gao的de智zhi能neng化hua機ji器qi手shou，越yue來lai越yue多duo的de關guan鍵jian工gong序xu已yi經jing由you機ji器qi人ren代dai替ti工gong人ren。近jin年nian來lai更geng是shi出chu現xian了le“無人化”車間，弧焊、點焊
、裝配
、搬運、 噴漆、檢測、碼垛、研磨拋光和激光加工等複雜作業全部交由工業機器人來做一條傳送帶
，上百台不同類型的機器人 分工明確
、林立兩邊，隻需短短的1分鍾
，一輛完整的汽車就在機器人的“手 忙腳亂”中“誕生”了。

zaiwoguo，gongyejiqirenzuichuzhuyaoyongyuqichejigongchengjixiedepentujihanjie。suizheqichexuqiudebuduanzengchang
，gongyejiqirenyijingguangfancanyudaoqicheshengchandesidagongyiyijiqicheguanjianlingbujiandeshengchan。zaiqichecheshenshengchanzhong
，youdaliangyazhu、焊接、jiancedengyingyong，zhexiemuqianjunyougongyejiqirencanyuwancheng
，tebieshihanjiexianshangdehanjiejiqirenzaiqichezhizaoyezhongfahuizhebuketidaidezuoyong。hanjiejiqirenshizaigongyejiqirenjichushangfazhanqilaidexianjinhanjieshebei
，shicongshihanjie（包括切割與噴塗）的工業機器人，主要用於工業自動化領域，其廣泛應用於汽車及其零部件製造、摩托車、工程機械等行業，在汽車生產的衝壓、焊裝、塗裝
、總裝四大生產工藝過程都有廣泛應用，其中應用最多的以弧焊、點焊為主。與人工相比，使用機器人焊接具有質量穩定、效率大增
、更加安全等三大優勢。

在汽車內飾件生產中
，則需要表皮弱化機器人、發泡機器人
、最後的產品切割機器人。汽車車身的噴塗由於工作 量大，危險性強，通常都會采用工業機器人代替。近年來，適應現代汽車製造技術柔性化
、靈捷化、智能化、信息化的發展趨勢，國內汽車製造業在汽車生產中引入了AGV (又名移動機器人）技術，使汽車裝配的生產組織、信息管理和物流技術等方麵實現了質的飛躍。

國外零部件工廠裏的變化

在德國博世洪堡工廠的一條液壓產品生產線上，所有零件都配備一個獨特的射頻識別碼(RHD)


，並bing能neng同tong沿yan途tu關guan卡ka自zi動dong對dui話hua，當dang工gong件jian到dao達da某mou個ge工gong位wei時shi，顯xian示shi屏ping上shang就jiu會hui相xiang應ying提ti示shi員yuan工gong所suo需xu處chu理li的de具ju體ti工gong作zuo內nei容rong，而er每mei一yi個ge工gong位wei也ye可ke以yi根gen據ju員yuan工gong的de個ge性xing化hua設she置zhi進jin行xing自zi動dong調tiao節jie。

博世在全球超過250家工廠裏應用工業4.0的理念和技術

，其位於中國蘇州的工廠也是其工業4.0試點基地之一，在那裏
，從基礎的無紙化辦公到自動備料係統的實施都已經——成(cheng)為(wei)現(xian)實(shi)。在(zai)未(wei)來(lai)博(bo)世(shi)的(de)工(gong)廠(chang)裏(li)
，一(yi)台(tai)平(ping)板(ban)電(dian)腦(nao)的(de)視(shi)頻(pin)圖(tu)像(xiang)上(shang)會(hui)給(gei)出(chu)所(suo)顯(xian)示(shi)部(bu)件(jian)的(de)綜(zong)合(he)信(xin)息(xi)和(he)維(wei)修(xiu)指(zhi)令(ling)，工(gong)人(ren)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)通(tong)過(guo)觸(chu)摸(mo)屏(ping)處(chu)理(li)這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)。

而德國蒂森克虜伯集團董事會主席海裏希·赫辛根(HeinrichHiesitiger)認為

，工業4.0概念的推行是要做很多前期準備工作的。比如必須要做好ITjichusheshidezhunbei
，wangsuyaoyoubaozhang，erqiezhexiexindejichusheshihaiyaonengzhenghedaoxianyoushengchansheshidangzhong，cainengbaozhengyigaoxiaodefangfalaichuandiheshusongdaliangxinxiheshuju。

現在
，蒂森克虜伯集團希望將2300多個不同地點的IT網絡能夠通過高速和超寬帶寬的基礎設施聯係起來。還有一個重要的前提是生產設施的自動化。2014年11月，蒂森克虜伯發動機係統(常州)有限公司正式開業
，這家發動機係統生產基地將為中國生產發動機缸蓋罩蓋模塊總成。

客(ke)戶(hu)通(tong)過(guo)電(dian)子(zi)訂(ding)單(dan)係(xi)統(tong)把(ba)需(xu)要(yao)的(de)鋼(gang)板(ban)信(xin)息(xi)發(fa)送(song)到(dao)蒂(di)森(sen)克(ke)虜(lu)伯(bo)，這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)和(he)數(shu)據(ju)又(you)馬(ma)上(shang)會(hui)傳(chuan)送(song)到(dao)生(sheng)產(chan)公(gong)司(si)
，生(sheng)產(chan)時(shi)的(de)相(xiang)關(guan)信(xin)息(xi)和(he)數(shu)據(ju)又(you)被(bei)錄(lu)入(ru)到(dao)sap係統當中。這樣

，一塊鋼板在生產過程當中就已經被賦予一個電子編碼，包含了完備的產品信息。

在(zai)整(zheng)個(ge)生(sheng)產(chan)的(de)過(guo)程(cheng)當(dang)中(zhong)
，客(ke)戶(hu)可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)地(di)知(zhi)道(dao)所(suo)有(you)鋼(gang)板(ban)的(de)待(dai)產(chan)情(qing)況(kuang)，同(tong)時(shi)也(ye)可(ke)以(yi)更(geng)改(gai)一(yi)些(xie)序(xu)列(lie)，或(huo)者(zhe)是(shi)一(yi)些(xie)生(sheng)產(chan)的(de)要(yao)求(qiu)。隻(zhi)要(yao)在(zai)鋼(gang)板(ban)付(fu)諸(zhu)生(sheng)產(chan)之(zhi)前(qian)的(de)8小時告訴蒂森克虜伯
，就可以馬上做出更改。目前這一流程已經在德國的一個工廠開始實施了。

整車廠的應對

工業4.0不是一場突然而至的革命，也不是可以一蹴而就的革新。寶馬集團工業4.0生產專家克裏斯蒂安·潘純 (Christian Patron)博士認為，“在寶馬集團，不斷改進生產係統是日常工作，工業4.0是符合寶馬邏輯的下一步，而絕不是革命性改變”。

寶馬工廠在自動化、智能化上的一些嚐試，有的已經被列為工業4.0的de生sheng產chan方fang式shi。一yi個ge廣guang被bei提ti及ji的de事shi例li是shi，寶bao馬ma蘭lan茨ci胡hu特te工gong廠chang在zai汽qi車che保bao險xian杠gang生sheng產chan中zhong啟qi用yong非fei接jie觸chu式shi手shou勢shi識shi別bie係xi統tong。這zhe種zhong係xi統tong被bei視shi為wei一yi種zhong智zhi能neng人ren機ji交jiao互hu的de範fan例li。虛xu擬ni手shou勢shi識shi別bie係xi統tong由you安an裝zhuang在zai檢jian驗yan工gong作zuo區qu域yu上shang方fang的de2台3D攝像機、紅外傳感器等部分組成，係統內保存有保險杠部件的3D實體模型數據，並在檢驗區域建立起3D空間掃描坐標係。當工件進人檢驗區後
，檢驗人員隻需幾個手勢
，即可完成檢驗工作：比如指點偏差所在的部位後
，設備即可精確記錄下該偏差產生的位置以及偏差數據；而如果零件合格，檢驗員隻需滑動手指，就可以指示係統該零件已經通過檢驗。

在這套創新係統的支持下，不但能夠加速檢測過程。檢驗精度和零件偏差的定位精度也大幅提升。同時因無需配備護目鏡

、麥克風等裝備，提升了檢驗員工作的舒適度及工作效率，而且


，係統操作簡單易學

，大受檢驗人員的認可和歡迎。

這正印證了寶馬集團新任董事長科魯格(Harald Kmger)的表述——“對寶馬而言，工業4.0並不是一味追求自動化，排斥人參與生產的全過程
；與之相反
，我們認為未來的智能科技將著眼於更高層次的人機交互領域
，讓科技裝備為工作人員提供更好的支持”。

5月22日，奧迪在公司年度股東大會上，通過 “Encounter” 雜誌詮釋“智能工廠”的願景。在他們的規劃中
，有朝一日，汽車工廠將擁有與當下截然不同的智能係統
、創新技術，以及高效組織構架。在他們的規劃中，裝配線已不複存在，井然有序的流水作業也不再適用。平板運輸機器人——所謂的“自動運輸係統”（Driverless Transport Systems) “搬運”著zhe各ge種zhong尚shang未wei製zhi造zao完wan成cheng的de汽qi車che，在zai這zhe座zuo工gong廠chang中zhong你ni會hui看kan到dao奧ao迪di的de所suo有you車che型xing
，但dan卻que已yi經jing找zhao不bu到dao兩liang輛liang完wan全quan相xiang同tong的de汽qi車che。奧ao迪di為wei這zhe一yi場chang景jing轉zhuan化hua為wei現xian實shi設she定ding了le時shi間jian截jie點dian——2030年。

相比寶馬等德國車企，日係車企豐田也有自己成熟的製造體係，雖然日本沒有提出類似工業4.0的概念
，但豐田基於1960年代創造的精益生產的基礎所做的擴展。在某種程度上，與21世紀出爐的工業4.0理念有很多相融合之處。

雙重角色

在推進工業4.0的過程中，數據安全是企業非常關注的—項內容。英飛淩與德國電信就共同推出一款用於保護網絡化生產的安全解決方案。

在去年德國1T峰會上，德國總理默克爾觀看的工業4.0智zhi能neng生sheng產chan演yan示shi中zhong
，英ying飛fei淩ling的de安an全quan產chan品pin對dui生sheng產chan的de各ge個ge環huan節jie進jin行xing身shen份fen認ren證zheng
，以yi保bao障zhang整zheng個ge生sheng產chan過guo程cheng的de數shu據ju和he信xin息xi安an全quan除chu了le在zai自zi己ji的de工gong廠chang裏li實shi踐jian工gong業ye4.0
，還為別的企業提供解決方案。在工業4.0的推進中
，英飛淩實際扮演了雙重角色。

同樣扮演雙重角色的還有博世、西門子等巨頭企業
，它們也基於各自的優勢推出了自己的智能製造解決方案：西門子認為未來互聯網與傳統製造業的結合會在數字工廠落地，因此它推出了自己的數字工廠解決方案(Digital FactorySoluticm)。為此，西門子在2006年以32億美元收購PLM軟件商UGS。

UCS擁有在線設計軟件平台NX，其中內置 CAD、CAM等一係列設計軟件，還包括數字化生產流程規劃軟件以及市麵上領先的解決方案。西門子將UGS的(de)軟(ruan)件(jian)平(ping)台(tai)接(jie)入(ru)自(zi)己(ji)的(de)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)之(zhi)上(shang)
，形(xing)成(cheng)了(le)一(yi)套(tao)製(zhi)造(zao)業(ye)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。整(zheng)合(he)之(zhi)後(hou)，西(xi)門(men)子(zi)數(shu)字(zi)工(gong)廠(chang)藍(lan)圖(tu)初(chu)具(ju)規(gui)模(mo)，基(ji)於(yu)數(shu)據(ju)分(fen)享(xiang)的(de)合(he)作(zuo)平(ping)台(tai)，生(sheng)產(chan)者(zhe)與(yu)用(yong)戶(hu)、供應商共同組成數字工廠
，通過PLM、MES、TIA三位一體的軟件係統平台，實時溝通，達成產品從研發設計到售後服務的全周期管理。

在zai數shu字zi模mo擬ni平ping台tai上shang，虛xu擬ni產chan品pin與yu現xian實shi中zhong在zai工gong廠chang走zou流liu程cheng的de產chan品pin一yi一yi對dui應ying。工gong廠chang內nei的de具ju體ti執zhi行xing係xi統tong，可ke以yi根gen據ju數shu字zi模mo擬ni平ping台tai的de要yao求qiu進jin行xing一yi定ding程cheng度du的de重zhong構gou。目mu前qian西xi門men子zi的de數shu字zi工gong廠chang解jie決jue方fang案an，已yi經jing在zai一yi些xie高gao端duan汽qi車che業ye的de自zi動dong化hua製zhi造zao過guo程cheng中zhong得de到dao應ying用yong。另ling外wai，為wei了le配pei合he自zi己ji的de工gong業ye自zi動dong化hua產chan品pin

，西xi門men子zi還hai推tui出chu了le一yi款kuan“西門子工業支持中心” 的APP。這個APP將西門子的5000多份各種手冊、操作指南，以及60000多個常見問題解答集成到網絡平台，給客戶提供了極大便利。

博世也一直在研究工業4.0的解決方案，近來推出了“慧連製造”解決方案。該方案核心為製造物流軟件平台
，包括製程質量管理
、遠端服務管理
、預測維護。

有人認為，在這個方案中
，製程質量管理已經具備了工廠內信息實時互聯等智慧工廠的基本要素，遠端服務管理、預測維修都是基於物聯網產生的價值鏈延伸
，也就是說博世的慧連製造已經具備了工業4.0的關鍵基礎。