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德國工業4.0,工業自動化離我們有多遠?

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 13:50:37 來源:國際工業自動化

毋庸置疑,在工業4.0的時代,機器人、物聯網將大行其道,這會如何影響人類的生活,人類又將在這樣的時代扮演甚麼角色呢?

2014年,在德國每一萬名員工,就配有292個機器人,機器人密度位居世界第三。

根據國際機器人聯盟報告,2014年,在德國每一萬名員工,就配有292個機器人,機器人密度位居世界第三。不過德國工業4.0的腳步沒有就此停歇,德國的智能製造還在持續擴張,今天我們也來聊聊有關工業4.0那些事。

上漆、運送、組裝,長長的汽車生產線幾乎看不到人。這是德國的工業4.0,機器產品互相溝通,大量生產的同時又可以精準的個人化。毋庸置疑,在工業4.0的時代,機器人、物聯網將大行其道,這會如何影響人類的生活,人類又將在這樣的時代扮演甚麼角色呢?

工業自動化離我們有多遠

德國工業的發達就不用說了,這些自動化的工業離我們有多遠呢?一yi個ge簡jian單dan的de例li子zi是shi,現xian在zai正zheng是shi超chao市shi草cao莓mei上shang市shi的de時shi候hou,可ke能neng你ni吃chi的de草cao莓mei是shi用yong自zi動dong化hua的de機ji械xie采cai摘zhai後hou運yun到dao超chao市shi的de。我wo們men不bu需xu要yao知zhi道dao這zhe些xie機ji械xie的de發fa達da,但dan是shi這zhe些xie機ji械xie卻que存cun於yu草cao莓mei生sheng產chan的de價jia值zhi鏈lian中zhong。

還有一個和我們很近,但卻很少人知道的自動化的例子。在德國的華人少不了要去亞超購物,這些貨物都是從中國運來的,但你可知道?這些食品集裝箱在來到亞超這一站之前可是經曆了世界上最智能和最先進的集裝箱碼頭——漢堡港的分散。

漢堡港有4個集裝箱碼頭,年吞吐量900萬標準箱,其中1/3同中國有關。這麼大量的集裝箱是怎麼高效率的被分散的呢?在zai漢han堡bao港gang碼ma頭tou,你ni會hui看kan到dao一yi個ge令ling人ren驚jing訝ya的de現xian象xiang,集ji裝zhuang箱xiang被bei起qi重zhong機ji吊diao下xia來lai後hou放fang到dao自zi動dong導dao引yin車che上shang,這zhe些xie小xiao車che無wu人ren駕jia駛shi卻que井jing然ran有you序xu的de行xing使shi,他ta們men把ba集ji裝zhuang箱xiang分fen散san到dao相xiang應ying的de卸xie貨huo區qu域yu,比bi如ru新xin鮮xian食shi品pin會hui被bei卸xie到dao帶dai冷leng櫃gui的de區qu域yu,交jiao貨huo時shi間jian緊jin的de被bei分fen散san到dao對dui應ying的de區qu域yu。這zhe些xie自zi動dong小xiao車che的de秘mi密mi全quan在zai地di下xia,在zai小xiao車che運yun行xing路lu徑jing的de地di下xia鋪pu設she了le1.5萬個傳感器,是它們指導著小車有序的行駛,實現無人運輸。而碼頭原來的搬運工都集中到了一個控製室,100多人集中控製集裝箱的分散。其實這還隻能算是高級的自動化,還不算一個工業4.0的典型例子,在說清楚工業4.0之前,我們先看一下工業的幾次大的變革。

兩次驅動的變革:蒸汽時代和電力時代

從18世紀工業闖入人類社會開始,至今已有250年了,德國人把這個過程分成了三大塊,即三次工業革命,我們先說說前兩次工業革命。

diyicigemingshisuoweidezhengqishidai,wateheshuihugaidegushijiayuhuxiao,wategaijinlezhengqiji,cujinledaliangdejixiehuashengchan。zhengqihuochejiushiyigedianxingdeyingyong。xiaoshihouwohaijidezhongguodongbeidezhengqihuoche,huocheyiqidong,cierdedishengdebansuizheyoujiezoudehonghongdeshengyin,huochemaochulvlvbaiyan。huochetouliyouyigeguolu,huochelichulekaichedesiji,haiyoushaoguoludegongren,tamenyaodingshibameisongjinguoluli,ranhouzhengqituidonghuosaiwangfuyundong,zaitongguojixiebufenbazhixiandehuosaiyundongzhuanhuachengxuanzhuanyundong,huochecheluncaikeyizhuanqilai。

diercigongyegemingyouyudiandefaming,qudongcongzhengqigaichengledianli。zhecigongyegeminghaiyouyigezhongyaodebiaozhijiushirenmenfamingleliushuixian,shichanpinshengchandexiaolvdadadetigaole。liushuixianyouruogangegongzuodanyuanzucheng,meigeshengchandanweizhizhuanzhuchulimouyigepianduandegongzuo。shengchandanweiyourenlaizuchengdejiaozuorengongliushuixian,youjixiezuchengdejiaojixieliushuixian。renheshebeijiagonghuozhezhuangpeidoushiliushuixianzuoye,congdianshidaoxiyiji,congzixingchedaoqiche,liushuizuoyezuidadeyoudianjiushitigaolexiaolv,jieshengletiliheshijian。

第三次工業革命:機器自動化

ruguoqianliangcigemingzhongdianzaiqudonghejiagongfangshidebianhuadehua,namedisancigongyegemingzhongdianzaijiagongjixieshangzidonghuadefeiyue,liushuizaixianshebeikaishizidonghuaqilai。womenchangyongdejisuanjihaiyougemingzijiaoPC,通(tong)常(chang)指(zhi)的(de)是(shi)個(ge)人(ren)計(ji)算(suan)機(ji)。而(er)第(di)三(san)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)中(zhong),每(mei)個(ge)設(she)備(bei)也(ye)開(kai)始(shi)有(you)了(le)工(gong)業(ye)的(de)計(ji)算(suan)機(ji),這(zhe)些(xie)計(ji)算(suan)機(ji)簡(jian)化(hua)了(le)櫃(gui)體(ti)內(nei)配(pei)電(dian)盤(pan)的(de)布(bu)線(xian),同(tong)時(shi)提(ti)高(gao)了(le)設(she)備(bei)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du),這(zhe)些(xie)我(wo)在(zai)15年前就經曆和有了切身體會。

jidegangbiyejiubeifenpeidaolefadongjideshengchanzaixian。shuodaofadongji,ruguonikaiche,nihuizhuyidaofadongjiyinqingshangyouhaoduokong,zhexiekongyoudeshizouyoude,youdeshizhilengzoushuide,youdeshigudingguolvqidengzujiande。namerenheyigekong,ruguojiagongdehuahuiyouruxiajigegongxu,jiushiyaozuankong、擴孔、攻絲(加工出螺紋),如果每個工序需要一個設備,加工每個孔需要三個工序,那麼10個孔就需要30個設備,而且由於組件被重複固定,會增加誤差出現的機率。

而我當時接觸的設備,把這30個(ge)設(she)備(bei)集(ji)成(cheng)到(dao)了(le)一(yi)個(ge)超(chao)大(da)的(de)設(she)備(bei)上(shang)。發(fa)動(dong)機(ji)缸(gang)體(ti)一(yi)次(ci)裝(zhuang)夾(jia)後(hou),先(xian)是(shi)從(cong)兩(liang)側(ce)過(guo)來(lai)好(hao)幾(ji)排(pai)的(de)鑽(zuan)頭(tou),之(zhi)後(hou)是(shi)擴(kuo)孔(kong)和(he)攻(gong)絲(si),工(gong)藝(yi)和(he)所(suo)有(you)的(de)孔(kong)都(dou)瞬(shun)間(jian)完(wan)成(cheng),那(na)個(ge)設(she)備(bei)當(dang)時(shi)在(zai)國(guo)內(nei)是(shi)夠(gou)先(xian)進(jin)的(de)。不(bu)過(guo)控(kong)製(zhi)器(qi)還(hai)是(shi)德(de)國(guo)的(de)品(pin)牌(pai),由(you)於(yu)設(she)計(ji)和(he)組(zu)裝(zhuang)是(shi)中(zhong)國(guo)製(zhi)造(zao),故(gu)障(zhang)率(lv)很(hen)高(gao),每(mei)天(tian)把(ba)我(wo)忙(mang)的(de)團(tuan)團(tuan)轉(zhuan),我(wo)維(wei)護(hu)設(she)備(bei)的(de)高(gao)超(chao)本(ben)領(ling)都(dou)是(shi)在(zai)那(na)些(xie)故(gu)障(zhang)中(zhong)鍛(duan)練(lian)出(chu)來(lai)的(de)。

工業4.0時代:機器大聯網

如ru果guo說shuo第di三san次ci革ge命ming是shi把ba機ji械xie的de自zi動dong化hua提ti高gao了le,第di四si次ci革ge命ming就jiu是shi增zeng加jia了le機ji械xie設she備bei間jian的de通tong訊xun,以yi及ji把ba采cai購gou和he物wu流liu都dou集ji成cheng到dao一yi起qi的de一yi次ci大da飛fei躍yue。2013年我第二次拜訪漢諾威工業展的時候,那一年德國總理默克爾在工業展上第一次提出了工業4.0的概念。那麼這到底意味著甚麼呢?又能給我們的生活帶來甚麼變化呢?

工業4.0是德國政府支持和推動,投資2億yi歐ou元yuan的de對dui工gong業ye的de一yi次ci大da手shou術shu,簡jian單dan說shuo就jiu是shi把ba製zhi造zao變bian成cheng了le智zhi造zao,他ta會hui把ba工gong廠chang中zhong的de設she備bei相xiang互hu集ji成cheng到dao一yi起qi,相xiang互hu通tong信xin,建jian成cheng智zhi能neng工gong廠chang,然ran後hou會hui把ba原yuan來lai生sheng產chan前qian訂ding單dan和he原yuan料liao的de采cai購gou中zhong的de人ren力li變bian成cheng機ji器qi,生sheng產chan製zhi造zao後hou的de物wu流liu和he檢jian查zha也ye變bian成cheng機ji器qi,也ye就jiu是shi說shuo整zheng個ge生sheng產chan流liu程cheng中zhong都dou是shi由you機ji器qi來lai完wan成cheng得de。而er且qie他ta最zui大da的de優you點dian是shi會hui讓rang用yong戶hu的de個ge性xing化hua需xu求qiu融rong入ru到dao產chan品pin中zhong去qu,同tong時shi讓rang生sheng產chan廠chang家jia減jian少shao庫ku存cun。這zhe麼me說shuo有you點dian生sheng澀se,舉ju個ge例li子zi就jiu會hui比bi較jiao容rong易yi理li解jie。

總也4.0時shi代dai比bi如ru你ni要yao結jie婚hun購gou買mai家jia具ju,從cong家jia具ju的de材cai質zhi和he大da小xiao都dou可ke以yi有you選xuan擇ze空kong間jian,不bu同tong的de樣yang式shi,是shi傳chuan統tong的de還hai是shi現xian代dai的de,你ni可ke以yi在zai手shou機ji上shang操cao作zuo,輸shu入ru你ni的de需xu求qiu,以yi前qian你ni購gou物wu可ke能neng是shi和he零ling售shou商shang溝gou通tong,而er未wei來lai應ying該gai是shi和he生sheng產chan商shang溝gou通tong,原yuan來lai接jie待dai你ni的de人ren現xian在zai變bian成cheng了le軟ruan件jian。這zhe就jiu要yao用yong到dao所suo謂wei的de“雲”技術,因為手機不像計算機可以安裝很多的應用軟件,“雲”技術就是讓手機可以通過網絡登錄一個計算器,並使用上麵的應用軟件。

dangnidexuqiubeishuruwanbihou,zaijisuanjizhongshouxianhuizidongshengchengyigexunidenixuyaodejiajumoxing,jiexialaideguochengjiushibaxunibianchengxianshideguocheng。jisuanqihuizidongshengchengdingdan,duiwaicaigou,duineitongzhishebeizhunbeishengchan,erdangcailiaodaoweihou,shouxianhuibeidashanggetaiji,jiushiyigeleisierweimadedongxi,zaishengchanliuchengzhong,shebeiduquzhegehaoma,jiuhuizhidaotahenagelingjianshishuyuyiqide,jiqijiagonghoutongguowuliujiangshuyuyigeyonghudejiajujizhongdaoyiqihuozheanzhaoliushuixianzhuangpei。

整個過程會有各種軟件的參與,如德國最大的軟件公司SAP會把信息管理係統、流水線、機器人、設備、產品、監(jian)控(kong)等(deng)所(suo)有(you)生(sheng)產(chan)相(xiang)關(guan)流(liu)程(cheng)互(hu)聯(lian)到(dao)一(yi)起(qi),整(zheng)合(he)成(cheng)為(wei)一(yi)個(ge)完(wan)整(zheng)的(de)智(zhi)能(neng)生(sheng)產(chan)網(wang)絡(luo)。而(er)作(zuo)為(wei)用(yong)戶(hu)除(chu)了(le)把(ba)自(zi)己(ji)的(de)需(xu)求(qiu)輸(shu)入(ru)外(wai),需(xu)要(yao)的(de)就(jiu)是(shi)去(qu)合(he)適(shi)的(de)地(di)方(fang)取(qu)貨(huo)並(bing)買(mai)單(dan)。

工(gong)業(ye)變(bian)革(ge)也(ye)會(hui)改(gai)變(bian)我(wo)們(men)的(de)生(sheng)活(huo),將(jiang)來(lai)可(ke)能(neng)先(xian)生(sheng)陪(pei)太(tai)太(tai)逛(guang)商(shang)場(chang)的(de)日(ri)子(zi)會(hui)減(jian)少(shao),因(yin)為(wei)太(tai)太(tai)可(ke)以(yi)在(zai)家(jia)裏(li)完(wan)成(cheng)物(wu)品(pin)的(de)選(xuan)購(gou)。另(ling)外(wai),至(zhi)少(shao)還(hai)有(you)兩(liang)方(fang)麵(mian)會(hui)給(gei)普(pu)通(tong)老(lao)百(bai)姓(xing)帶(dai)來(lai)變(bian)化(hua)。一(yi)個(ge)就(jiu)是(shi)創(chuang)業(ye)的(de)機(ji)會(hui),投(tou)資(zi)建(jian)一(yi)個(ge)數(shu)字(zi)化(hua)工(gong)廠(chang)一(yi)定(ding)會(hui)有(you)巨(ju)大(da)的(de)機(ji)遇(yu)和(he)優(you)勢(shi);另一個就是就業機會,將來由於數字化的革命一定會有相應的專業應運而生,比如數字自動化專業可能就會出現。

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