工業(yè)將進(jìn)入工業(yè)4.0時(shí)代
發(fā)布時(shí)間：
2023-10-22
在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)、西門子公司等德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的推動(dòng)下，“工業(yè)4.0”項(xiàng)目于2013年4月在德國漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上被正式推出。
在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)、西門子公司等德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的推動(dòng)下，“工業(yè)4.0”項(xiàng)目于2013年4月在德國漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上被正式推出。盡管時(shí)至今日，仍然有專家認(rèn)為“工業(yè)4.0”的概念在德國起步是對“德國制造”這個(gè)品牌的某種強(qiáng)化，然而隨著“工業(yè)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(xiàn)實(shí)意義。
“‘工業(yè)4.0’不僅僅意味著技術(shù)的轉(zhuǎn)變、生產(chǎn)過程的轉(zhuǎn)變，同時(shí)也意味著整個(gè)管理和組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整。”西門子股份公司管理委員會(huì)成員兼技術(shù)官魯思沃教授說。他并不擔(dān)心在工業(yè)轉(zhuǎn)型的初期人們對各種問題的猜想，相反，他認(rèn)為開放的思考將促進(jìn)工業(yè)革命的推進(jìn);他也并不認(rèn)為變革會(huì)為某些企業(yè)或者國家?guī)硖囟ǖ睦妫瑸榱硪恍┲黧w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(zhǔn)備。我們認(rèn)為，任何一個(gè)公司或者國家單打獨(dú)斗都不可能改變?nèi)虻闹圃炱髽I(yè)，這需要多部門進(jìn)行合作。”魯思沃說。
有關(guān)“工業(yè)4.0”的定義，魯思沃表示，在西門子看來，“工業(yè)4.0”有三個(gè)要素：首先是跨企業(yè)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)融合。“MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))將會(huì)起到更加重要的作用，自動(dòng)化層和MES之間的對接會(huì)變得更加重要，且更加的無縫化，還能跨企業(yè)來實(shí)現(xiàn)柔性的生產(chǎn)。所有的信息都要實(shí)時(shí)可用，供生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)化環(huán)節(jié)使用。”另外，他認(rèn)為虛擬與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合也至關(guān)重要。“也是產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及工程當(dāng)中的數(shù)字化世界和現(xiàn)實(shí)世界的融合，它使我們能夠?qū)崿F(xiàn)越來越高的生產(chǎn)效率、越來越短的產(chǎn)品上市周期、以及產(chǎn)品種類的日趨多樣性。”
魯思沃同時(shí)強(qiáng)調(diào)，信息物理融合系統(tǒng)(CPS)是“工業(yè)4.0”的核心技術(shù)。“未來的智能工廠中，產(chǎn)品信息都被輸入到產(chǎn)品零部件本身，他們會(huì)根據(jù)自身生產(chǎn)需求，直接與生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備溝通，發(fā)出接下來所需生產(chǎn)過程的指令，指揮設(shè)備把自己生產(chǎn)出來。這種自主生產(chǎn)模式能夠滿足每位用戶的‘定制’需求。”
具備這三個(gè)要素并不是“工業(yè)4.0”的全部，魯思沃表示，網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)和數(shù)字化的制造正在成為決定成敗的關(guān)鍵——對于離散工業(yè)和過程工業(yè)而言都是如此。“所以我們要把現(xiàn)實(shí)的制造和虛擬的呈現(xiàn)地結(jié)合在一起。現(xiàn)實(shí)與虛擬生產(chǎn)相融合得益于創(chuàng)新的軟件和強(qiáng)大的硬件。產(chǎn)品生命周期軟件可以優(yōu)化整個(gè)產(chǎn)品的生命周期，從初的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃，一直到生產(chǎn)實(shí)施，并終服務(wù)于用戶。”他說。
“當(dāng)然，未來的工廠并不會(huì)是‘無人工廠’。”魯思沃表示，“相反，人將會(huì)擔(dān)當(dāng)更有挑戰(zhàn)性的角色，創(chuàng)新、規(guī)劃、監(jiān)督和協(xié)調(diào)機(jī)器的運(yùn)作。只有這樣，機(jī)器才會(huì)按照人的想法進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，制造才會(huì)更快、更加高效，才能使用到更好的資源，這是制造系統(tǒng)應(yīng)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(yè)論壇”，“工業(yè)4.0”成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。魯思沃作了題為《制造業(yè)的未來——工業(yè)4.0》的演講，同與會(huì)的專家、用戶及媒體分享了西門子關(guān)于制造業(yè)的未來和的觀點(diǎn)。演講中，他表示，西門子一直在為迎接“工業(yè)4.0”時(shí)代做準(zhǔn)備，目前為中國客戶所提供的數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)等解決方案正是西門子幫助客戶迎接未來制造業(yè)的積極嘗試。“數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字制造的載體，在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù)的強(qiáng)力支持下，集成目前的生產(chǎn)管理系統(tǒng)及生產(chǎn)過程軟件和硬件，如MES軟件以及產(chǎn)品生命周期管理軟件，以及全集成自動(dòng)化和全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。”
魯思沃認(rèn)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(jìn)一步挖掘出制造業(yè)邁向“工業(yè)4.0”的潛力，同時(shí)人們會(huì)做出很大的努力實(shí)現(xiàn)更加柔性生產(chǎn)的優(yōu)化。“為了把本地控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步集成到跨工廠的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，我們也在進(jìn)一步推動(dòng)整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化指令系統(tǒng)的建設(shè)。數(shù)字化生產(chǎn)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)了，還要實(shí)現(xiàn)全集成的仿真，對于新材料的仿真是我們整個(gè)仿真概念當(dāng)中非常重要的一個(gè)。”
令他感到欣慰的是，如今，西門子已幫助了全球諸多行業(yè)的制造企業(yè)通過數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)了縮短產(chǎn)品上市周期、提高生產(chǎn)效率、*產(chǎn)品的高質(zhì)量以及提升市場競爭力等目標(biāo)。“希望在通往‘工業(yè)4.0’時(shí)代的初始階段，作為這場變革潮流的倡導(dǎo)者和制造的代表，我們可以為實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的未來愿景貢獻(xiàn)一份力量，為‘工業(yè)4.0’奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。”
“大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)這些技術(shù)都會(huì)用到第四次工業(yè)革命當(dāng)中，但是第四次工業(yè)革命的范圍又超過了這些技術(shù)本身。終我們會(huì)看到制造業(yè)的未來有更多長足的進(jìn)展，可能在接下來的十年到二十年當(dāng)中進(jìn)一步推動(dòng)‘工業(yè)4.0’愿景的實(shí)現(xiàn)。”魯思沃說。
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