杜品圣談工業(yè)4.0：從工業(yè)4.0到產(chǎn)品4.0

菲尼克斯電氣 杜品圣

杜品圣談工業(yè)4.0：從工業(yè)4.0到產(chǎn)品4.0

菲尼克斯電氣 杜品圣

1　工業(yè)4.0的核心是什么？實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的關(guān)鍵因素有哪些？

德國(guó)推出工業(yè)4.0的目的，經(jīng)過(guò)多年的研究和討論，現(xiàn)已形成三大共識(shí)：（1）當(dāng)前，全球已進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)影響了人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展路徑，甚至顛覆了人們的思維方式，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域勢(shì)不可擋；（2）在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代人們對(duì)企業(yè)和產(chǎn)品生命周期提出了新的需求，使得傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造模式面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)；（3）目前，德國(guó)遇到了美國(guó)、日本等復(fù)蘇本國(guó)制造業(yè)的強(qiáng)勁挑戰(zhàn)。美國(guó)掀起了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的浪潮，企圖通過(guò)運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)占領(lǐng)制造業(yè)的制高點(diǎn)，重振美國(guó)的制造行業(yè)。日本大力發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，成為機(jī)器人技術(shù)的強(qiáng)國(guó)。德國(guó)必須推動(dòng)一場(chǎng)新的工業(yè)領(lǐng)域的國(guó)家營(yíng)銷(xiāo)來(lái)鞏固其全球制造強(qiáng)國(guó)的領(lǐng)先地位。所以德國(guó)必須要搞工業(yè)4.0。

工業(yè)4.0不僅描述了未來(lái)智能制造的前景，更企圖重新振奮德國(guó)的工業(yè)精神。但是到底如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0？工業(yè)4.0到底意味著什么？對(duì)于這些問(wèn)題，業(yè)內(nèi)眾說(shuō)紛紜，展開(kāi)了廣泛的討論和思考，但是有一個(gè)命題卻始終沒(méi)有明確的結(jié)論，即美國(guó)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和德國(guó)的“工業(yè)4.0”究竟誰(shuí)是新工業(yè)時(shí)代的領(lǐng)頭羊。今年，德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上美國(guó)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和德國(guó)的“工業(yè)4.0”進(jìn)行了一次真刀實(shí)槍的正面交鋒。德國(guó)總理默爾克特別邀請(qǐng)了美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬參觀了具有“世界工業(yè)發(fā)展的晴雨表”美譽(yù)的德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)。其用意到底何在？如果我們仔細(xì)地分析一下這次訪(fǎng)問(wèn)的來(lái)龍去脈，對(duì)于了解工業(yè)4.0的核心所在和實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的關(guān)鍵因素將有極大地幫助。

自2011年第一次提出工業(yè)4.0的概念后，漢諾威工業(yè)博覽會(huì)已成為工業(yè)4.0發(fā)展的指明燈，成為展示德國(guó)工業(yè)4.0成果的聚焦平臺(tái)。今年博覽會(huì)更將展會(huì)主題定為“產(chǎn)業(yè)集成——發(fā)現(xiàn)解決方案”，在展會(huì)上展示了多種工業(yè)4.0的數(shù)字化技術(shù)，希望參觀者能夠了解工業(yè)4.0，理解工業(yè)4.0，參與工業(yè)4.0。同時(shí)展會(huì)還展示100多個(gè)真實(shí)的工業(yè)4.0實(shí)施案例。

從這個(gè)角度來(lái)思考，我們不難發(fā)現(xiàn)德國(guó)總理默爾克花費(fèi)數(shù)千萬(wàn)歐元，采取了歷史上最嚴(yán)厲的保安措施邀請(qǐng)奧巴馬來(lái)到漢諾威工業(yè)博覽會(huì)的目的——希望向美國(guó)總統(tǒng)展示工業(yè)4.0的成果，讓其了解工業(yè)4.0的前景，從而說(shuō)服世界制造強(qiáng)國(guó)之一的美國(guó)也加入工業(yè)4.0的行列，為美德兩國(guó)在新工業(yè)革命中奠定可靠的新型合作關(guān)系和新的商業(yè)模式基石。

從這一目標(biāo)出發(fā)，人們理所當(dāng)然地認(rèn)為默爾克必然會(huì)在展覽會(huì)向美國(guó)總統(tǒng)介紹工業(yè)4.0的最新發(fā)展和成果，大力宣傳工業(yè)4.0的未來(lái)以及在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)人類(lèi)社會(huì)的影響，同時(shí)也給奧巴馬上一堂工業(yè)4.0的實(shí)踐課。但是仔細(xì)地回顧奧巴馬的參觀路徑及參觀的內(nèi)容，卻與我們的設(shè)想大相徑庭。默爾克沒(méi)有帶奧巴馬參觀智能工廠(chǎng)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、ERP/MES、3D打印等所謂工業(yè)4.0的關(guān)鍵技術(shù)。而僅僅帶他參觀了各種底層設(shè)備的創(chuàng)新產(chǎn)品，如菲尼克斯電氣公司新開(kāi)發(fā)的大電流DC充電連接器、IFM的新一代傳感器，魏德米勒的機(jī)器人的連接器等等。這自然地引發(fā)了人們的思考：這些產(chǎn)品與工業(yè)4.0有何關(guān)聯(lián)？是代表工業(yè)4.0的成果嗎?是今后工業(yè)4.0的發(fā)展方向嗎？ 對(duì)于這些疑問(wèn)，菲尼克斯電氣的CEO斯登貝格先生一言道破天機(jī)，道出了什麼是工業(yè)4.0的核心，他說(shuō)：“美國(guó)有互聯(lián)網(wǎng)，我們有物”，這個(gè)簡(jiǎn)而易懂的道理使我們茅塞頓開(kāi)。所謂物聯(lián)網(wǎng)，如果只有互聯(lián)網(wǎng)，沒(méi)有“物”的話(huà)，這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)又能發(fā)揮什么作用呢？就如Uber（優(yōu)步），租車(chē)平臺(tái)做得再好，沒(méi)有車(chē)可租的話(huà)，此公司也沒(méi)有存在的意義。事實(shí)上，默爾克這是想讓美國(guó)制造業(yè)認(rèn)識(shí)到不要以為僅憑工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就可以顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)，如果沒(méi)有智能化的“物”即產(chǎn)品的話(huà)，互聯(lián)網(wǎng)對(duì)于生產(chǎn)制造僅僅是一張?zhí)摼W(wǎng)。 “美國(guó)有互聯(lián)網(wǎng)，德國(guó)有產(chǎn)品”德國(guó)在推動(dòng)工業(yè)4.0的四年中，沒(méi)有一直停留在工業(yè)4.0“定義”和“概念”的爭(zhēng)論，而在不斷地發(fā)揚(yáng)德國(guó)的工業(yè)精神，開(kāi)發(fā)了許多創(chuàng)新性的智能產(chǎn)品，這些產(chǎn)品為實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)和智能工廠(chǎng)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2　德國(guó)工業(yè)4.0目前的發(fā)展情況如何？解決了哪些問(wèn)題 ？

自德國(guó)發(fā)起工業(yè)4.0后，德國(guó)的企業(yè)、制造商經(jīng)歷了一個(gè)從不理解到理解，從不知到有知的一個(gè)認(rèn)識(shí)和領(lǐng)會(huì)的過(guò)程，目前，可以說(shuō)他們基本上已經(jīng)解決了產(chǎn)生困惑的三大矛盾，即現(xiàn)實(shí)與未來(lái)的矛盾（傳統(tǒng)企業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的關(guān)系），升級(jí)和轉(zhuǎn)型的矛盾（數(shù)學(xué)化經(jīng)濟(jì)社會(huì)與傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)）和方式與模式之間的矛盾（傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模式與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式）。堅(jiān)持德國(guó)工業(yè)發(fā)展的本源，堅(jiān)持“質(zhì)量為先，產(chǎn)品為王”德國(guó)工業(yè)的精髓，各個(gè)企業(yè)都找到了自己在工業(yè)4.0這場(chǎng)變革中的定位和發(fā)展目標(biāo)。當(dāng)前，德國(guó)工業(yè)4.0已進(jìn)入了高速發(fā)展的快車(chē)道。最近德國(guó)又提出了實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的三部曲：

（1）工業(yè)4.0基礎(chǔ)期 （Industrie 4.0 Basic）執(zhí)行時(shí)間：現(xiàn)在；

（2）工業(yè)4.0 準(zhǔn)備完畢期 （Industrie 4.0 Ready） 執(zhí)行時(shí)間：五年之內(nèi)；

（3）工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)期 (Industrie 4.0 Full) 執(zhí)行時(shí)間：五年以后。

為了早日實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的目標(biāo)，德國(guó)采用了三大陣營(yíng)齊頭并進(jìn)的方法來(lái)推動(dòng)工業(yè)4.0的發(fā)展，即智囊團(tuán)隊(duì)、研發(fā)團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)。這三個(gè)團(tuán)隊(duì)有分工，又有合作。其中智囊團(tuán)隊(duì)由德國(guó)的行業(yè)協(xié)會(huì)（ZVEI、VMI、Bitcome）、大學(xué)、研究院（如亞深大學(xué)、斯圖加特大學(xué)、卡塞斯勞藤大學(xué)和佛勞霍夫研究院）以及一些德國(guó)的大企業(yè)（如SAP、BOSCH、SIEMENS）等組成，他們著重于工業(yè)4.0的市場(chǎng)推廣工作，研究工業(yè)4.0未來(lái)的發(fā)展，即Industrie 4.0的戰(zhàn)略規(guī)劃，主要的任務(wù)是策劃未來(lái)的工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和研究方向，定義工業(yè)4.0戰(zhàn)略的前景和展望。而研發(fā)陣營(yíng)（Industrie 4.0 Ready）是由作為德國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的支撐力量的中小型企業(yè)組成，他們須在五年之內(nèi)積極投入工業(yè)4.0的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，并按照自己產(chǎn)品的特點(diǎn)確定能夠參與工業(yè)4.0系統(tǒng)的產(chǎn)品的新特征。最近德國(guó)提出的工業(yè)4.0成熟度模型就是指導(dǎo)德國(guó)的中小型企業(yè)如何加入這次工業(yè)的變革。而當(dāng)前的工業(yè)4.0 Basic的項(xiàng)目實(shí)施組主要是由產(chǎn)品、設(shè)備制造商和系統(tǒng)提供商與用戶(hù)一起討論目前的產(chǎn)品給客戶(hù)提供面向工業(yè)4.0方案的差距和需求。如Siemens的數(shù)字工廠(chǎng)的模式，大學(xué)研究的智能工廠(chǎng)的模式是否能滿(mǎn)足市場(chǎng)、客戶(hù)對(duì)于工業(yè)4.0的需要。通過(guò)工業(yè)4.0三部曲的制定，無(wú)論是德國(guó)的大專(zhuān)院校、研究院所、各專(zhuān)業(yè)學(xué)會(huì)和協(xié)會(huì)，還是廣大的產(chǎn)品制造商、系統(tǒng)提供商、大中小企業(yè)都找到了自己市場(chǎng)的定位，找到了參與工業(yè)4.0這一工業(yè)變革的切入點(diǎn)。

作為德國(guó)工業(yè)4.0的積極參與者德國(guó)菲尼克斯電氣公司也在這三個(gè)陣營(yíng)找到了自己的發(fā)展方向。首先利用工業(yè)4.0的發(fā)展方向及未來(lái)，對(duì)自己的產(chǎn)品做了全面的梳理，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、技術(shù)和團(tuán)隊(duì)的三融合。以工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)（PROFINET）為主干線(xiàn)，構(gòu)成了菲尼克斯電氣的互聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，滿(mǎn)足了shop floor到Out floor整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈（研發(fā)鏈，制造鏈，服務(wù)鏈）的通信控制的要求。同時(shí)按照市場(chǎng)的發(fā)展，率先成立了電動(dòng)汽車(chē)公司，開(kāi)拓了新市場(chǎng)。Siemens公司在原來(lái)一直推進(jìn)的TIA系統(tǒng)中又加強(qiáng)了軟件功能，將EPLM管理軟件與控制軟件有機(jī)結(jié)合，成為能為用戶(hù)提供整體企業(yè)管理、生產(chǎn)制造、產(chǎn)品服務(wù)等的一體化解決方案。而一些自動(dòng)化控制設(shè)備制造企業(yè)如倍福、貝加萊等公司加強(qiáng)了設(shè)備的智能化和互聯(lián)通訊，為擁抱互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域做好了準(zhǔn)備。大量的傳感器、執(zhí)行器企業(yè)，如SIG、IFM、TURCK、LENZE等積極開(kāi)發(fā)具有通訊、監(jiān)控功能的智能產(chǎn)品。所以在未來(lái)的五年，大量智能化的新產(chǎn)品將涌現(xiàn)市場(chǎng)，這些具有可控、可測(cè)、可診斷、可通信特點(diǎn)的智能產(chǎn)品使得實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的目標(biāo)成為可能。