引言：在各國制定“工業(yè)4.0”發(fā)展戰(zhàn)略的同時，德國的工業(yè)4.0腳步也從未停歇。從制造到智造，各個國家制造業(yè)發(fā)展的目標(biāo)，來聊一下有關(guān)工業(yè)4.0那些事。
2014年，在德國每一萬名員工，就配有292個機(jī)器人，機(jī)器人密度位居世界第三。
根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟報告，2014年，在德國每一萬名員工，就配有292個機(jī)器人，機(jī)器人密度位居世界第三。不過德國工業(yè)4.0的腳步?jīng)]有就此停歇，德國的智能制造還在持續(xù)擴(kuò)張，今天我們也來聊聊有關(guān)工業(yè)4.0那些事。
上漆、運(yùn)送、組裝，長長的汽車生產(chǎn)線幾乎看不到人。這是德國的工業(yè)4.0，機(jī)器產(chǎn)品互相溝通，大量生產(chǎn)的同時又可以精準(zhǔn)的個人化。毋庸置疑，在工業(yè)4.0的時代，機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)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么角色呢?
工業(yè)自動化離我們有多遠(yuǎn)
德國工業(yè)的發(fā)達(dá)就不用說了，這些自動化的工業(yè)離我們有多遠(yuǎn)呢?一個簡單的例子是，現(xiàn)在正是超市草莓上市的時候，可能你吃的草莓是用自動化的機(jī)械采摘后運(yùn)到超市的。我們不需要知道這些機(jī)械的發(fā)達(dá)，但是這些機(jī)械卻存于草莓生產(chǎn)的價值鏈中。
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(yùn)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(jīng)歷了世界上最智能和最先進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)箱，其中1/3同中國有關(guān)。這么大量的集裝箱是怎么高效率的被分散的呢?在漢堡港碼頭，你會看到一個令人驚訝的現(xiàn)象，集裝箱被起重機(jī)吊下來后放到自動導(dǎo)引車上，這些小車無人駕駛卻井然有序的行使，他們把集裝箱分散到相應(yīng)的卸貨區(qū)域，比如新鮮食品會被卸到帶冷柜的區(qū)域，交貨時間緊的被分散到對應(yīng)的區(qū)域。這些自動小車的秘密全在地下，在小車運(yùn)行路徑的地下鋪設(shè)了1.5萬個傳感器，是它們指導(dǎo)著小車有序的行駛，實現(xiàn)無人運(yùn)輸。而碼頭原來的搬運(yùn)工都集中到了一個控制室，100多人集中控制集裝箱的分散。其實這還只能算是高級的自動化，還不算一個工業(yè)4.0的典型例子，在說清楚工業(yè)4.0之前，我們先看一下工業(yè)的幾次大的變革。
兩次驅(qū)動的變革：蒸汽時代和電力時代
從18世紀(jì)工業(yè)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(yè)革命，我們先說說前兩次工業(yè)革命。
第一次革命是所謂的蒸汽時代，瓦特和水壺蓋的故事家喻戶曉，瓦特改進(jìn)了蒸汽機(jī)，促進(jìn)了大量的機(jī)械化生產(chǎn)。蒸汽火車就是一個典型的應(yīng)用。小時候我還記得中國東北的蒸汽火車，火車一啟動，刺耳的笛聲的伴隨著有節(jié)奏的轟轟的聲音，火車冒出縷縷白煙?；疖囶^里有一個鍋爐，火車?yán)锍碎_車的司機(jī)，還有燒鍋爐的工人，他們要定時把煤送進(jìn)鍋爐里，然后蒸汽推動活塞往復(fù)運(yùn)動，再通過機(jī)械部份把直線的活塞運(yùn)動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，火車車輪才可以轉(zhuǎn)起來。
第二次工業(yè)革命由于電的發(fā)明，驅(qū)動從蒸汽改成了電力。這次工業(yè)革命還有一個重要的標(biāo)志就是人們發(fā)明了流水線，使產(chǎn)品生產(chǎn)的效率大大的提高了。流水線由若干個工作單元組成，每個生產(chǎn)單位只專注處理某一個片段的工作。生產(chǎn)單位由人來組成的叫做人工流水線，由機(jī)械組成的叫機(jī)械流水線。任何設(shè)備加工或者裝配都是流水線作業(yè)，從電視到洗衣機(jī)，從自行車到汽車，流水作業(yè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是提高了效率，節(jié)省了體力和時間。
第三次工業(yè)革命：機(jī)器自動化
如果前兩次革命重點(diǎn)在驅(qū)動和加工方式的變化的話，那么第三次工業(yè)革命重點(diǎn)在加工機(jī)械上自動化的飛躍，流水在線設(shè)備開始自動化起來。我們常用的計算機(jī)還有個名字叫PC，通常指的是個人計算機(jī)。而第三次工業(yè)革命中，每個設(shè)備也開始有了工業(yè)的計算機(jī)，這些計算機(jī)簡化了柜體內(nèi)配電盤的布線，同時提高了設(shè)備的自動化程度，這些我在15年前就經(jīng)歷和有了切身體會。
記得剛畢業(yè)就被分配到了發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)在線。說到發(fā)動機(jī)，如果你開車，你會注意到發(fā)動機(jī)引擎上有好多孔，這些孔有的是走油的，有的是制冷走水的，有的是固定過濾器等組件的。那么任何一個孔，如果加工的話會有如下幾個工序，就是要鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲(加工出螺紋)，如果每個工序需要一個設(shè)備，加工每個孔需要三個工序，那么10個孔就需要30個設(shè)備，而且由于組件被重復(fù)固定，會增加誤差出現(xiàn)的機(jī)率。
而我當(dāng)時接觸的設(shè)備，把這30個設(shè)備集成到了一個超大的設(shè)備上。發(fā)動機(jī)缸體一次裝夾后，先是從兩側(cè)過來好幾排的鉆頭，之后是擴(kuò)孔和攻絲，工藝和所有的孔都瞬間完成，那個設(shè)備當(dāng)時在國內(nèi)是夠先進(jìn)的。不過控制器還是德國的品牌，由于設(shè)計和組裝是中國制造，故障率很高，每天把我忙的團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)，我維護(hù)設(shè)備的高超本領(lǐng)都是在那些故障中鍛練出來的。
工業(yè)4.0時代：機(jī)器大聯(lián)網(wǎng)
如果說第三次革命是把機(jī)械的自動化提高了，第四次革命就是增加了機(jī)械設(shè)備間的通訊，以及把采購和物流都集成到一起的一次大飛躍。2013年我第二次拜訪漢諾威工業(yè)展的時候，那一年德國總理默克爾在工業(yè)展上第一次提出了工業(yè)4.0的概念。那么這到底意味著甚么呢?又能給我們的生活帶來甚么變化呢?
工業(yè)4.0是德國政府支持和推動，投資2億歐元的對工業(yè)的一次大手術(shù)，簡單說就是把制造變成了智造，他會把工廠中的設(shè)備相互集成到一起，相互通信，建成智能工廠，然后會把原來生產(chǎn)前訂單和原料的采購中的人力變成機(jī)器，生產(chǎn)制造后的物流和檢查也變成機(jī)器，也就是說整個生產(chǎn)流程中都是由機(jī)器來完成得。而且他最大的優(yōu)點(diǎn)是會讓用戶的個性化需求融入到產(chǎn)品中去，同時讓生產(chǎn)廠家減少庫存。這么說有點(diǎn)生澀，舉個例子就會比較容易理解。
總也4.0時代比如你要結(jié)婚購買家具，從家具的材質(zhì)和大小都可以有選擇空間，不同的樣式，是傳統(tǒng)的還是現(xiàn)代的，你可以在手機(jī)上操作，輸入你的需求，以前你購物可能是和零售商溝通，而未來應(yīng)該是和生產(chǎn)商溝通，原來接待你的人現(xiàn)在變成了軟件。這就要用到所謂的“云”技術(shù)，因為手機(jī)不像計算機(jī)可以安裝很多的應(yīng)用軟件，“云”技術(shù)就是讓手機(jī)可以通過網(wǎng)絡(luò)登錄一個計算器，并使用上面的應(yīng)用軟件。
當(dāng)你的需求被輸入完畢后，在計算機(jī)中首先會自動生成一個虛擬的你需要的家具模型，接下來的過程就是把虛擬變成現(xiàn)實的過程。計算器會自動生成訂單，對外采購，對內(nèi)通知設(shè)備準(zhǔn)備生產(chǎn)，而當(dāng)材料到位后，首先會被打上個胎記，就是一個類似二維碼的東西，在生產(chǎn)流程中，設(shè)備讀取這個號碼，就會知道他和哪個零件是屬于一起的，機(jī)器加工后通過物流將屬于一個用戶的家具集中到一起或者按照流水線裝配。
整個過程會有各種軟件的參與，如德國最大的軟件公司SAP會把信息管理系統(tǒng)、流水線、機(jī)器人、設(shè)備、產(chǎn)品、監(jiān)控等所有生產(chǎn)相關(guān)流程互聯(lián)到一起，整合成為一個完整的智能生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。而作為用戶除了把自己的需求輸入外，需要的就是去合適的地方取貨并買單。
工業(yè)變革也會改變我們的生活，將來可能先生陪太太逛商場的日子會減少，因為太太可以在家里完成物品的選購。另外，至少還有兩方面會給普通老百姓帶來變化。一個就是創(chuàng)業(yè)的機(jī)會，投資建一個數(shù)字化工廠一定會有巨大的機(jī)遇和優(yōu)勢;另一個就是就業(yè)機(jī)會，將來由于數(shù)字化的革命一定會有相應(yīng)的專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，比如數(shù)字自動化專業(yè)可能就會出現(xiàn)。
（轉(zhuǎn)載）
