導讀：未(wei)來(lai)的(de)無(wu)人(ren)工(gong)廠(chang)並(bing)不(bu)是(shi)完(wan)全(quan)淘(tao)汰(tai)工(gong)人(ren)
，而(er)是(shi)把(ba)工(gong)人(ren)從(cong)體(ti)力(li)勞(lao)動(dong)與(yu)簡(jian)單(dan)腦(nao)力(li)勞(lao)動(dong)中(zhong)完(wan)全(quan)解(jie)放(fang)，扮(ban)演(yan)更(geng)有(you)創(chuang)造(zao)性(xing)和(he)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)的(de)角(jiao)色(se)。例(li)如(ru)，技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)、策略規劃、生產監督及協調維護智能機器的正常運作等。可見，以智慧生產與智慧工廠為重心的工業 4.0，將會對工人的素質有更高要求。

第四次工業革命是網絡技術與先進製造技術的完美融合。無論是最先提出工業 4.0 的德國，還是致力發展工業因特網的美國，都把智慧生產與智慧工廠視為工業 4.0 時代的核心。

科學界曾在 20 世shi紀ji預yu言yan
，智zhi能neng機ji器qi人ren將jiang在zai未wei來lai完wan全quan代dai替ti人ren類lei工gong作zuo，高gao度du數shu字zi化hua的de無wu人ren化hua工gong廠chang會hui成cheng為wei生sheng產chan製zhi造zao業ye的de主zhu流liu。然ran而er
，在zai以yi自zi動dong化hua生sheng產chan為wei主zhu的de工gong業ye 3.0 時(shi)代(dai)，再(zai)高(gao)度(du)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)也(ye)無(wu)法(fa)脫(tuo)離(li)工(gong)人(ren)的(de)操(cao)作(zuo)。隨(sui)著(zhe)第(di)四(si)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)的(de)降(jiang)臨(lin)，這(zhe)個(ge)夢(meng)想(xiang)將(jiang)不(bu)再(zai)是(shi)科(ke)幻(huan)電(dian)影(ying)中(zhong)的(de)美(mei)好(hao)願(yuan)望(wang)，而(er)變(bian)成(cheng)活(huo)生(sheng)生(sheng)的(de)現(xian)實(shi)。

根據西門子洛斯福的解釋：工業 4.0 shidaidegongchangjiangbiandegaoduzhinenghua，shenzhilianchanpinlingzujianyehuihuodezhineng。zhinengshengchanxianhuigenjuchanpinlingzujianzhongshixianshurudexuqiuxinxi，zidongtiaojieshengchanxitongdepeizhi
，zhihuigegejiqishebeizhizaochuqianbianwanhuadegexinghuadingzhichanpin，zhejiushiweilaidezhihuishengchanyuzhihuigongchangdegaikuang。

在德國
，智慧生產被定義為「數字化生產」。工程師的繪圖技術在智能工廠中將變得不再那麼重要。因為在「數字化生產」模式中，產品的設計研發、零組件製造、生產組裝，都是在同一個大數據平台上完成。「先研發，後生產」的傳統製造節奏不會出現在智能工廠中，研發與生產幾乎是同步進行的「數字化生產」，已經不再需要紙本的設計圖。

不用紙本設計圖的「數字化生產」模(mo)式(shi)，不(bu)僅(jin)節(jie)約(yue)大(da)量(liang)紙(zhi)張(zhang)，也(ye)大(da)幅(fu)壓(ya)縮(suo)產(chan)品(pin)的(de)研(yan)製(zhi)周(zhou)期(qi)與(yu)上(shang)市(shi)時(shi)間(jian)。此(ci)外(wai)，這(zhe)種(zhong)智(zhi)能(neng)生(sheng)產(chan)模(mo)式(shi)讓(rang)工(gong)人(ren)的(de)工(gong)作(zuo)方(fang)式(shi)也(ye)產(chan)生(sheng)很(hen)大(da)的(de)變(bian)化(hua)。在(zai)未(wei)來(lai)的(de)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)中(zhong)
，負(fu)責(ze)產(chan)品(pin)零(ling)組(zu)件(jian)裝(zhuang)配(pei)的(de)工(gong)人(ren)無(wu)須(xu)再(zai)親(qin)自(zi)動(dong)手(shou)
，他(ta)的(de)工(gong)作(zuo)台(tai)上(shang)會(hui)有(you)若(ruo)幹(gan)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)零(ling)件(jian)盒(he)
，每(mei)當(dang)智(zhi)能(neng)生(sheng)產(chan)在(zai)線(xian)的(de)自(zi)動(dong)引(yin)導(dao)小(xiao)車(che)運(yun)來(lai)某(mou)種(zhong)待(dai)加(jia)工(gong)產(chan)品(pin)時(shi)，計(ji)算(suan)機(ji)就(jiu)會(hui)從(cong)大(da)數(shu)據(ju)平(ping)台(tai)中(zhong)擷(xie)取(qu)相(xiang)關(guan)信(xin)息(xi)，生(sheng)產(chan)線(xian)的(de)智(zhi)能(neng)傳(chuan)感(gan)器(qi)會(hui)自(zi)動(dong)掃(sao)描(miao)待(dai)加(jia)工(gong)產(chan)品(pin)的(de)條(tiao)形(xing)碼(ma)。然(ran)後(hou)，該(gai)待(dai)加(jia)工(gong)產(chan)品(pin)會(hui)經(jing)過(guo)智(zhi)能(neng)生(sheng)產(chan)在(zai)線(xian)的(de)數(shu)十(shi)個(ge)質(zhi)量(liang)監(jian)測(ce)節(jie)點(dian)，被(bei)智(zhi)慧(hui)機(ji)器(qi)人(ren)安(an)裝(zhuang)上(shang)各(ge)種(zhong)所(suo)需(xu)的(de)零(ling)組(zu)件(jian)。

工人的主要任務就是對產品加工流程進行「視覺檢測」。經過智能生產線的多次裝配與質量檢測後，加工完畢的成品就會被傳送到進行包裝的位置。

在工業 3.0 的自動化工廠中
，產品的包裝與裝箱仍然未能完全脫離人工。但是，在工業 4.0 的(de)智(zhi)慧(hui)工(gong)廠(chang)裏(li)，這(zhe)些(xie)工(gong)作(zuo)都(dou)會(hui)由(you)智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)人(ren)來(lai)完(wan)成(cheng)
，機(ji)器(qi)人(ren)把(ba)裝(zhuang)好(hao)的(de)產(chan)品(pin)用(yong)升(sheng)降(jiang)梯(ti)與(yu)傳(chuan)送(song)帶(dai)發(fa)往(wang)企(qi)業(ye)的(de)物(wu)流(liu)中(zhong)心(xin)。依(yi)照(zhao)傳(chuan)統(tong)的(de)生(sheng)產(chan)流(liu)程(cheng)，要(yao)完(wan)成(cheng)這(zhe)一(yi)係(xi)列(lie)任(ren)務(wu)需(xu)要(yao)數(shu)十(shi)名(ming)，甚(shen)至(zhi)上(shang)百(bai)名(ming)工(gong)人(ren);而智慧工廠的工人不需要手工完成上述工作
，其主要任務就是對產品加工、包裝、分配流程進行「視覺檢測」，監督智慧生產線的運作狀況。

一個人能達成過去上百人的生產效率，而且保持更好的產品質量，將操作失誤降到最低，這便是智能生產模式與智能工廠的魅力。

網絡經濟的發展，讓全世界形成一股虛擬經濟與實體經濟跨界整合的潮流，這也對製造企業提出更高的要求：

首先，企業必須縮短產品上市的時間。

網wang絡luo技ji術shu的de發fa展zhan，讓rang社she會hui發fa展zhan節jie奏zou不bu斷duan加jia快kuai。在zai這zhe種zhong大da環huan境jing下xia，更geng新xin速su度du成cheng為wei各ge種zhong企qi業ye克ke敵di製zhi勝sheng的de法fa寶bao。假jia如ru研yan發fa與yu生sheng產chan周zhou期qi還hai停ting留liu在zai原yuan有you水shui平ping的de話hua，企qi業ye就jiu會hui不bu敵di產chan品pin更geng快kuai上shang市shi的de競jing爭zheng對dui手shou。

其次，企業必須改變提高生產效率的方式。

傳統工廠提高生產效率的辦法，主要是讓工人嚴格按照經過反複研究的標準化操作規範來作業，並且不時地加班。這種高投入、高耗能的工作方式，已經愈來愈難以提高工廠的生產效率。

最後，變幻莫測的個性化市場需求，促使生產製造流程必須具有更高的靈活性。

立(li)足(zu)於(yu)大(da)量(liang)標(biao)準(zhun)化(hua)生(sheng)產(chan)的(de)流(liu)水(shui)生(sheng)產(chan)線(xian)
，是(shi)第(di)二(er)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)發(fa)明(ming)之(zhi)一(yi)
，這(zhe)使(shi)得(de)人(ren)類(lei)的(de)工(gong)業(ye)製(zhi)造(zao)水(shui)平(ping)大(da)幅(fu)提(ti)升(sheng)。盡(jin)管(guan)第(di)三(san)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)催(cui)生(sheng)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian)、數控工具機
、彈性生產線，但大量標準化生產依然是製造業的主要生產模式。隨著個性化消費日益成為市場主流
，生產大量
、多種類的個性化訂製產品將成為製造企業的主要任務。這就要求生產製造流程必須具有高靈活性
，以適應個性化生產的要求。

融rong合he虛xu擬ni生sheng產chan與yu現xian實shi生sheng產chan的de智zhi慧hui工gong廠chang，就jiu是shi被bei市shi場chang需xu求qiu新xin形xing勢shi催cui生sheng而er出chu的de。以yi網wang絡luo化hua生sheng產chan與yu數shu字zi化hua製zhi造zao為wei特te征zheng的de智zhi能neng製zhi造zao模mo式shi，正zheng在zai成cheng為wei決jue定ding企qi業ye發fa展zhan成cheng敗bai的de關guan鍵jian。

智能工廠的運作

，無法脫離創新的軟件與強大的硬件，其中最重要的就是產品生命周期軟件。產品生命周期包含最初的方案設計、技術測試、生產規劃
，以及流水在線的加工組裝
、外形包裝、裝箱等環節。產品經過物流配送到最終使用者手上時，才算完成一個周期。隨著工業 4.0 體係的進一步完善
，產品生命周期甚至會延續到產品報廢回收的階段。

智能生產模式可以借助產品生命周期軟件來優化產品生產流程，這也將促使企業改變原有的生產管理方式
，並調整自己的組織結構。

從根本上來說，工業 4.0 celvezhisuoyihuibazhihuishengchanyuzhihuigongchangshiweihexinfazhanneirong，shiweilezaishengchanzheyuzuizhongshiyongzhezhijianjianlizhijielianxi。ruoxiangyaoshixianzhegemubiao，zhizaoyejiuxuyaozaisangecengmianshangnulishengji：

第一

建立靈活的生產網絡

所謂靈活的生產網絡，指的是融入先進網絡技術的個性化生產體係。美國的「工業因特網」就是以此為重點研究對象。傳統的 C2B(Customer to Business，顧客對企業)商業模式是先下訂單再生產。物聯網發展成熟時，消費者與工廠的智慧生產線就可以透過同一個大數據平台實現直接鏈接。

例如
，在工業 4.0 時代的智慧工廠裏
，消費者可以對汽車等產品進行「客製化」預訂。從提出需求開始，智能網絡能隨時把生產商的信息傳達給最終用戶，最終使用者也可以借助虛擬可視化等技術參觀智慧工廠的「模擬生產」，見證靈活高效率的智能生產流程。智慧工廠已經能做到自主生產，省去工廠管理階層、研發部門、生產部門開會協調工作的環節。如此一來
，消費者就能更快、更便宜地獲得自己想要的個性化產品。

第二

工業大數據的運用將為製造業帶來巨大的商機

工業大數據的價值主要體現在三個方麵：首先，大數據技術能提高工廠的能源利用率;其次，大數據技術讓工業設備的維護效率提高
，又實現質量的突破;最後
，大數據可以優化生產流程，並簡化營運管理方式。

liru
，zhinenggongchangkeyizaigongyedashujudebangzhuxiazhizaochuzhinengqicheyinqing。zhinengqicheyinqingshanganzhuangduozhongweixingzhihuichuanganqi
，zhexiechuanganqihuizidongsoujiqichezaixingshizhuangtaixiadegezhongshuju。zhinengchuanganqiyuzhinenggongchangdegongyedashujupingtaibaochilianwangzhuangtai，keyishishijiangsoujideshujuchuanshudaodashujuzhongxin。dashujuzhongxindezhinengruanjianfenxixitongkeyizidongduiqicheyunxingzhuangkuangjinxingjingquejiance，shenzhiyuceqichezaiweilaikenengfashengdeguzhang，congerzengjiaqicheanquanxingyuzhinengyinqingshiyongdeshouming。

第三

智能機器人與智能生產線將被製造企業廣泛應用

西門子曾在此前的德國漢諾威工業博覽會上展出新研發的智慧生產線。在圍觀觀眾的讚歎聲中，兩個智慧庫卡(Kuka)機器人進行完美協作，熟練地裝配福斯第七代 Golf 汽車的車門。

智能機器人最令人心醉的並不是精準快捷的裝配技術
，而是可以實現 M2M 模式的「機器對話」。智能生產線將人、機器
、信息融為一體，其中最主要的是機器與機器之間的「溝通」。假(jia)如(ru)前(qian)一(yi)個(ge)智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)人(ren)加(jia)快(kuai)速(su)度(du)
，後(hou)一(yi)個(ge)智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)人(ren)就(jiu)會(hui)自(zi)動(dong)收(shou)到(dao)前(qian)者(zhe)發(fa)送(song)的(de)信(xin)息(xi)。如(ru)此(ci)一(yi)來(lai)，兩(liang)個(ge)機(ji)器(qi)人(ren)即(ji)可(ke)靈(ling)活(huo)而(er)有(you)默(mo)契(qi)地(di)改(gai)變(bian)工(gong)作(zuo)內(nei)容(rong)。前(qian)幾(ji)分(fen)鍾(zhong)自(zi)動(dong)安(an)裝(zhuang)車(che)門(men)，後(hou)幾(ji)分(fen)鍾(zhong)變(bian)成(cheng)合(he)作(zuo)安(an)裝(zhuang)方(fang)向(xiang)盤(pan)，並(bing)且(qie)噴(pen)漆(qi)。這(zhe)種(zhong)立(li)足(zu)於(yu)「機器談話」的智慧生產

，是對工業 3.0 自動化生產的跨越式升級。

由此可見，工業 4.0 時代的智能化生產模式，將為人類的生產與生活帶來前所未有的巨大變化。例如
，生產在線的工人將會愈來愈少
，可以相互「溝通」的智慧工業機器人愈來愈多。

截至目前為止，全球製造業裏的工人與機器人比例還遠遠未能達到「無人化工廠」的標準。日本工廠平均每一萬名工人占有 306 個機器人
，這是全世界的最高紀錄，相較之下
，韓國工廠隻有 287 個，德國工廠 253 個
，美國工廠 130 個，而中國工廠僅有 21 個。從這個角度來看，工業 3.0 時代的自動化生產尚未完全讓製造業擺脫人海戰術。特別是擁有「世界工廠」之稱的中國，對工業機器人的需求十分迫切。

在機器人發展史上，工業 4.0 時代對應著機器人 2.0 時代。2.0 時代的機器人不再完全受製於按鈕操控的自動化設備，而是可以與工人進行人機合作，並且對環境與任務進行靈巧的感知。

隨著人口優勢的逐漸消失
，中國對智能機器人與智慧化無人工廠的需求將會愈來愈大。

但洛斯福指出
，未(wei)來(lai)的(de)無(wu)人(ren)工(gong)廠(chang)並(bing)不(bu)是(shi)完(wan)全(quan)淘(tao)汰(tai)工(gong)人(ren)，而(er)是(shi)把(ba)工(gong)人(ren)從(cong)體(ti)力(li)勞(lao)動(dong)與(yu)簡(jian)單(dan)腦(nao)力(li)勞(lao)動(dong)中(zhong)完(wan)全(quan)解(jie)放(fang)，扮(ban)演(yan)更(geng)有(you)創(chuang)造(zao)性(xing)和(he)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)的(de)角(jiao)色(se)。例(li)如(ru)，技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)、策略規劃
、生產監督及協調維護智能機器的正常運作等。可見，以智慧生產與智慧工廠為重心的工業 4.0，將會對工人的素質有更高要求。