1780年,第一次工業(yè)革命始于第一臺(tái)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的誕生。1900年,基于分工的大批量生產(chǎn)迎來(lái)了第二次工業(yè)革命。1979年,第三次工業(yè)革命伴隨著智能聯(lián)網(wǎng)、自控生產(chǎn)系統(tǒng)孕育而生。工業(yè)4.0,也就是第四次工業(yè)革命,最早出現(xiàn)在2011年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)。未來(lái),“工業(yè)4.0”將首先從兩個(gè)方向展開(kāi),一是“智慧工廠”,重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程,以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn);二是“智能生產(chǎn)”,主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。
為了在新工業(yè)革命中占領(lǐng)先機(jī),德國(guó)聯(lián)盟教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部正聯(lián)手推動(dòng)《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》確定的十大未來(lái)項(xiàng)目之一——“工業(yè)4.0”項(xiàng)目,支持工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域新一代關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。項(xiàng)目由德國(guó)聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)手資助,聯(lián)盟政府投入達(dá)2億歐元。
魏德米勒集團(tuán)全球電子產(chǎn)品業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人MichaelH?ing先生就“制造業(yè)的新世界發(fā)展之路上所面臨的挑戰(zhàn)”發(fā)表了其見(jiàn)解與看法。
在今年4月份舉辦的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,大家都在熱議工業(yè)4.0。魏德米勒是如何應(yīng)對(duì)這一未來(lái)的技術(shù)?
魏德米勒MichaelHing先生:信息和通信技術(shù)是工業(yè)4.0進(jìn)一步發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。我們目前的發(fā)展目標(biāo)是要將這些技術(shù)與我們的客戶的元器件和應(yīng)用程序做有意義的相對(duì)接。但目前工業(yè)4.0仍是未來(lái)的遠(yuǎn)景,所以目前不同的公司懷著各自的抱負(fù)朝著不同的理念方向發(fā)展。我們非常有信心,期待著這個(gè)愿景將成為現(xiàn)實(shí)。
您能不能跟我們簡(jiǎn)單地介紹一下工業(yè)4.0?
魏德米勒MichaelHing先生:工業(yè)革命演變起始于工業(yè)1.0,直至發(fā)展到當(dāng)今的自動(dòng)化技術(shù)工業(yè)3.0。伴隨著工業(yè)4.0,世界自動(dòng)化中心,尤其是德國(guó)塑造的未來(lái)自動(dòng)化結(jié)構(gòu)將會(huì)迎來(lái)質(zhì)的飛躍。德國(guó)的自動(dòng)化發(fā)展優(yōu)先于全球其他國(guó)家。我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)出未來(lái)的自動(dòng)化結(jié)構(gòu),以開(kāi)發(fā)能夠完全適應(yīng)生產(chǎn)的設(shè)備。而這種適應(yīng)性使得我們面對(duì)客戶的需求變化時(shí),可以迅速、輕松地做出響應(yīng),并保證其生產(chǎn)具有競(jìng)爭(zhēng)力。要做到這一點(diǎn),所有元器件都需要通過(guò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接在一起,這樣它們可以彼此相互溝通。這方面的先決條件是在自動(dòng)化工藝中所涉及的電子元器件之間的高級(jí)別互動(dòng)。
在未來(lái),生產(chǎn)設(shè)備能夠根據(jù)客戶的特定需求進(jìn)行小批量生產(chǎn)嗎?
魏德米勒MichaelHing先生:可能現(xiàn)在這個(gè)新系統(tǒng)聽(tīng)起來(lái)非常前衛(wèi),但目前沒(méi)人可以斷言最終可以實(shí)現(xiàn)的會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)怎樣的結(jié)果。雖然大多數(shù)公司都知道客戶有這方面的需求,但是尚未有公司能真正做到實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。這也是為什么在未來(lái)的日子里工業(yè)4.0對(duì)我們來(lái)說(shuō)具有如此的吸引力,引領(lǐng)著我們朝著這一方向來(lái)開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)的解決方案。今天,中央控制中心的通信信號(hào)會(huì)發(fā)出指令,指示所需生產(chǎn)的產(chǎn)品,并相應(yīng)地控制機(jī)器和生產(chǎn)系統(tǒng)。然而工業(yè)4.0將不再需要這種控制。傳統(tǒng)的自動(dòng)化金字塔將被一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)所替代,在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)里許多智能元器件都能依次正常運(yùn)作。
在未來(lái),網(wǎng)絡(luò)里的元器件是否可以自行運(yùn)作?
魏德米勒MichaelHing先生:對(duì)于當(dāng)今的生產(chǎn)設(shè)備,我們的目標(biāo)是盡可能多地、高效率地制造類似的產(chǎn)品。但是我們可以看到這個(gè)重心已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)向客戶的個(gè)性化需求。舉例說(shuō),對(duì)于汽車制造業(yè),滿足客戶的個(gè)性化需求已經(jīng)是日常工作的一部分,下線的每輛汽車都是按實(shí)際訂單來(lái)生產(chǎn)的。而這種情況同樣適用于許多其他行業(yè)和產(chǎn)品。對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)靈活性的需求急劇增加,適應(yīng)性將成為未來(lái)生產(chǎn)的關(guān)鍵要素。今后,我們將不再自上而下地控制生產(chǎn),信息會(huì)沿著原材料傳遞,指示必要的生產(chǎn)步驟,從而確保最終產(chǎn)品滿足客戶的特定需求。
對(duì)于工業(yè)4.0,您看到什么挑戰(zhàn)?
魏德米勒MichaelHing先生:關(guān)鍵的問(wèn)題在于如何能確保工業(yè)4.0的網(wǎng)絡(luò)安全,防止網(wǎng)絡(luò)間諜,黑客等所造成的侵害。大量的自動(dòng)化元器件之間的互動(dòng)以及對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備和數(shù)據(jù)交換更強(qiáng)的自治管理都是這個(gè)全新的自動(dòng)化理念的主要特點(diǎn)。對(duì)于魏德米勒來(lái)說(shuō),我們必須努力實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)有的產(chǎn)品或新產(chǎn)品整合到工業(yè)4.0環(huán)境中去。因此,我們必須在信息和通信技術(shù)方面加強(qiáng)我們的產(chǎn)品,以便適用于工業(yè)4.0。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,工業(yè)4.0對(duì)德國(guó)有多重要呢?
魏德米勒MichaelHing先生:在德國(guó),幾乎所有的自動(dòng)化部門都會(huì)涉及到工業(yè)4.0。而工業(yè)4.0就始于創(chuàng)建生產(chǎn)設(shè)備,它除了可以實(shí)現(xiàn)所需的靈活性之外,在人力成本高的國(guó)家也可以保持生產(chǎn)。自動(dòng)化或自動(dòng)化社區(qū)將會(huì)推動(dòng)智能生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展,直到我們有系統(tǒng)能夠最終實(shí)現(xiàn)控制和優(yōu)化這些生產(chǎn)設(shè)備,從而為生產(chǎn)提供全新的機(jī)會(huì)。
未來(lái)的工廠將會(huì)發(fā)生什么樣的變化?
魏德米勒MichaelHing先生:工業(yè)4.0正在推行的一個(gè)理念是通過(guò)移動(dòng)設(shè)備或者遠(yuǎn)程訪問(wèn)來(lái)控制機(jī)器。這樣便可以更有效地進(jìn)行生產(chǎn)配置以及在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)能夠完全地控制生產(chǎn)設(shè)備。不過(guò)在這個(gè)體系中不會(huì)出現(xiàn)未經(jīng)授權(quán)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)。軟件和相關(guān)的安全機(jī)制在工業(yè)4.0的執(zhí)行中是非常重要的環(huán)節(jié)。
軟件的重要性會(huì)更上一層嗎?
魏德米勒MichaelHing先生:只有當(dāng)元器件都知道自己需要什么數(shù)據(jù)時(shí),工業(yè)4.0才真正地啟動(dòng)起來(lái)。今天,我們還沒(méi)能創(chuàng)造出這些方法和機(jī)制,但是相信在不久的未來(lái)我們就可以實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)。在整個(gè)工業(yè)4.0環(huán)境中,軟件是非常重要的。硬件仍僅代表一個(gè)工藝流程接口,它將會(huì)通過(guò)軟件,特別是通過(guò)不斷地去適應(yīng)軟件來(lái)逐步完善,這樣便能執(zhí)行不同的任務(wù)。正因?yàn)槿绱耍浖?huì)起到至關(guān)重要的作用。
過(guò)去我們所擁有的對(duì)于提高生產(chǎn)效率來(lái)說(shuō)足夠了嗎?
魏德米勒MichaelHing先生:客戶要求產(chǎn)品要能滿足他們的個(gè)性化需求,而不再是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。如果我們僅僅是提高產(chǎn)量和效率是無(wú)法幫助我們實(shí)現(xiàn)明日的自動(dòng)化系統(tǒng)。例如僅僅將之前每天提供100杯咖啡機(jī)提高到每天提供150杯咖啡是不夠的。其實(shí)關(guān)鍵的要素在于生產(chǎn)的靈活性,也就是要在更短的時(shí)間里完成大量的不同種類及定制的產(chǎn)品。例如在油漆車間有12種不同型號(hào)的涂料需要通過(guò)同一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行配送。如果能成功實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的靈活性,我們將贏得巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。