工業(yè)4.0如何落地中國

易玨

無論是《中國制造2025》綱要，還是中德雙方聯(lián)合發(fā)表的《中德合作行動綱要》，都將工業(yè)4.0落地中國的構(gòu)想變得更為明確。

自從2012年10月由博世董事局前副主席戴斯（Siegfried Dais）與德國科學(xué)院的Henning Kagermann組成的工業(yè)4.0工作小組向德國政府建議實(shí)施工業(yè)4.0，以提升生產(chǎn)效率之后，工業(yè)4.0旋即引發(fā)了世界范圍的蝴蝶效應(yīng)。

在美國，思科、美國通用電氣及IBM等先行企業(yè)，共同成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟。與此同時，以工業(yè)4.0為內(nèi)容的研究書籍被學(xué)者們普遍撰寫，并預(yù)測以之為特征的第三次工業(yè)革命正在到來。

發(fā)達(dá)國家紛紛實(shí)施“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，一些發(fā)展中國家也在加快謀劃和布局，積極參與全球產(chǎn)業(yè)再分工。中國作為制造業(yè)大國，正在面臨著內(nèi)外形勢的雙重壓力。近日，由工信部會同發(fā)改委、科技部、財(cái)政部、質(zhì)檢總局、工程院等單位和部門聯(lián)合編制并下發(fā)《中國制造2025》，被稱為“中國版工業(yè)4.0”，意在推動中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變，中國速度向中國質(zhì)量轉(zhuǎn)變，中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變。

戴斯大概想不到，就在他榮休之際向德國政府提出的工業(yè)4.0實(shí)施建議，不僅成為德國的國家戰(zhàn)略，更成為中國邁向智能制造的先期模板。無論是《中國制造2025》綱要，還是中德雙方聯(lián)合發(fā)表的《中德合作行動綱要》，都將工業(yè)4.0落地中國的構(gòu)想變得更為明確。

早在2014年10月10日，中國國務(wù)院總理李克強(qiáng)訪問德國期間，中德雙方就發(fā)表了《中德合作行動綱要：共塑創(chuàng)新》，宣布兩國將開展“工業(yè)4.0”合作，該領(lǐng)域合作有望成為中德未來產(chǎn)業(yè)合作的新方向。以深圳市澤宇自動化設(shè)備有限公司為首的高新技術(shù)型企業(yè)開始實(shí)踐工業(yè)4.0，推動中國以生產(chǎn)型為導(dǎo)向的企業(yè)發(fā)展。

那么，工業(yè)4.0是什么？究竟可以改變什么？落地中國還需要具備哪些條件？需要怎樣的路徑？作為工業(yè)4.0的首倡者與先行者，博世的看法與做法也許有助于我們找到答案。為此，筆者專訪了博世中國區(qū)總裁陳玉東。

工業(yè)4.0是人、機(jī)、物的聯(lián)結(jié)

記者：博世眼中的工業(yè)4.0具有哪些？到底可以改變什么？

陳玉東：對于我來說，工業(yè)4.0就是怎么樣把工業(yè)連接起來，并且把制造業(yè)變得更智慧、把整個生產(chǎn)制造的全價值鏈變得更加智能。

我們先從德國說起。工業(yè)1.0是蒸汽機(jī)；工業(yè)2.0是關(guān)于電氣化；工業(yè)3.0關(guān)于網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)4.0是關(guān)于互聯(lián)化。工業(yè)3.0把計(jì)算機(jī)帶到了生產(chǎn)領(lǐng)域，工業(yè)4.0把互聯(lián)帶到了生產(chǎn)領(lǐng)域。這是一個逐步“進(jìn)化”的過程。

工業(yè)4.0意味著將建成一個基于工業(yè)價值鏈的網(wǎng)絡(luò)。在這個網(wǎng)絡(luò)中，機(jī)器設(shè)備、倉儲系統(tǒng)以及制造設(shè)施被置于同一平臺，共同形成信息物理系統(tǒng)（cyber-physical system）。在生產(chǎn)環(huán)境中，構(gòu)成該信息物理系統(tǒng)的智能機(jī)器、倉儲系統(tǒng)以及制造設(shè)施共同發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)交換信息、觸發(fā)流程以及自動控制等功能。工業(yè)4.0，將在整個價值鏈上，從供應(yīng)商到客戶，將人、機(jī)、物全部聯(lián)結(jié)起來。

工業(yè)4.0落地中國還需五大條件

記者：中國要實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0面臨的障礙是什么？需要具備哪些條件？目前面臨的最大困難是什么？

陳玉東：“中國制造2025”與工業(yè)4.0的核心是一樣的，是由創(chuàng)新驅(qū)動，要實(shí)現(xiàn)智能制造，我認(rèn)為會有五個主要的方面需要來應(yīng)對：

第一，需要專業(yè)的人才。一方面，對于擁有工程背景與IT技能的人才需求將會上升；另一方面，對于重復(fù)性勞動以及低水平的工作人員需求則會降低。從某種程度上講，工業(yè)4.0的發(fā)展為資歷淺、低水平的從業(yè)者帶來了更大的就業(yè)壓力，迫使他們轉(zhuǎn)向其他領(lǐng)域，尋求新的就業(yè)機(jī)會。

第二，需要有一些系統(tǒng)的知識，來更深入的了解對系統(tǒng)的需求。

第三，需要有一定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如果有兩臺機(jī)器，但沒有相應(yīng)的通訊標(biāo)準(zhǔn)，兩臺機(jī)器無法進(jìn)行溝通；而如果有兩套標(biāo)準(zhǔn)，同樣無法聯(lián)通。據(jù)悉，中國政府已經(jīng)意識到了問題，正在和德國政府共同努力。

第四，還需要一個高速網(wǎng)絡(luò)。未來會有很多的機(jī)器相互間需要溝通、很多的產(chǎn)品相互間需要溝通，這就意味著有大量的數(shù)據(jù)要產(chǎn)生，需要有足夠的網(wǎng)絡(luò)容量來容納這些數(shù)據(jù)的傳輸。未來可能還會有更快速的5G網(wǎng)絡(luò)。但對于物聯(lián)網(wǎng)來說，這個速度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

第五，數(shù)據(jù)的安全性，使進(jìn)入系統(tǒng)和生產(chǎn)成為可能。

傳感器是必要組件，車聯(lián)網(wǎng)還需互聯(lián)網(wǎng)公司支持

記者：作為工業(yè)4.0的首倡者，博世如何實(shí)踐工業(yè)4.0？新技術(shù)與流程的應(yīng)用產(chǎn)生了哪些效果？

陳玉東：博世目前正在蘇州的汽車電子工廠內(nèi)的傳感器無塵測試車間是工業(yè)4.0的試點(diǎn)項(xiàng)目。原材料自動供給系統(tǒng)是該無塵測試車間的特色之一。通過物聯(lián)傳感器，從物料的使用、裝車到運(yùn)輸?shù)臄?shù)據(jù)都被記錄，并通過終端設(shè)備可視化。

此外，通過傳感器，還可綜合來自全球各地的博世生產(chǎn)工廠的大量數(shù)據(jù)，無塵車間目前正在推行預(yù)知性全員生產(chǎn)維護(hù)體系（TPM），使得員工可以提前預(yù)知機(jī)器的工作狀態(tài)，并且及時對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。預(yù)計(jì)在整個無塵車間全部投入使用后，每年將節(jié)省約600萬元成本。

事實(shí)上，汽車電子已經(jīng)占2014年博世MEMS傳感器銷售額的三分之二。目前很多實(shí)現(xiàn)自動駕駛功能的車輛上，都有應(yīng)用博世的傳感器產(chǎn)品，例如雷達(dá)傳感器、視頻傳感器、超聲波傳感器等。

博世制定了一個“十年計(jì)劃”，分四個階段推廣、普及無人駕駛技術(shù)。在2025年，博世將推出“自動駕駛員（auto pilot）”系統(tǒng)，能全面取代人類駕駛員，在兩個地點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)完全的無人駕駛。

目前的瓶頸在于，車身的傳感器還需要確保信息傳達(dá)的準(zhǔn)確性。要真正的實(shí)現(xiàn)自動駕駛，360度的視野、冗余的傳感器及冗余的啟動執(zhí)行器，這些系統(tǒng)對于自動駕駛最終的實(shí)現(xiàn)都至關(guān)重要。

但是，要從目前的狀況突破，還須建立車-車互聯(lián)、車-物互聯(lián)的統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和通訊協(xié)議，以及車聯(lián)網(wǎng)放的、合作共享的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，即從前端的需求收集、溝通、傳輸、到最后的提供產(chǎn)品和服務(wù)。

工業(yè)4.0是德國政府提出的一個高科技戰(zhàn)略計(jì)劃。該項(xiàng)目由德國聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)合資助，投資預(yù)計(jì)達(dá)2億歐元。旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應(yīng)性、資源效率及人因工程學(xué)的智慧工廠，在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。

德國所謂的工業(yè)四代是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)將生產(chǎn)中的供應(yīng)，制造，銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達(dá)到快速，有效，個人化的產(chǎn)品供應(yīng)。

工業(yè)4.0已經(jīng)進(jìn)入中德合作新時代，中德雙方簽署的《中德合作行動綱要》中，有關(guān)工業(yè)4.0合作的內(nèi)容共有4條，第一條就明確提出工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化就是“工業(yè)4.0”對于未來中德經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義。雙方認(rèn)為，兩國政府應(yīng)為企業(yè)參與該進(jìn)程提供政策支持。endprint