工业4.0 开启工厂运作全进化

未来的工厂工人，将不再只是单调的操作机器，而是将自己的经验储存到系统中，更有智能地与生产机器沟通互动。DIGITIMES摄

继蒸汽机的发明、大规模生产和自动化之后，工业生产产的各个环节，因为智能网络和可持续不中断的生产技术演进，工厂运作正朝向全面进化的路径发展。在4月举行的汉诺威工业博览会，更以「工业4.0(Industry 4.0)」的理念，提倡物与服务串连(Internet of Things and Services)，旨在物对物(M2M)的运作架构下，打通产、销任督二脉，讲究生产自动化、生产IT化，生产模式将由批次量产转向接单后生产，落实智能生产(Smart Production)、绿色生产(Green Production)、都市生产(Urban Production)的未来趋势。

德国电子电气工业协会(ZVEI)更预测，工业4.0将使工业生产效率提高30%。 有鉴于此，德国机械设备制造业联合会(VDMA)及德国信息技术、通讯、新媒体协会(BITKOM)也已加入，德国三大工业协会决定共同建立一个名为「第四次工业革命平台」办事处，并于4月在法兰克福正式启动。三大协会共同建立办事处的主要目标在于，推动工业的发展、提高工业生产标准、开发新的商业模式和运营模式并付诸实践。

BITKOM会长Dieter Kempf教授指出，工业领域正面临着一场彻底的革命，这场革命是由网际网络引发，电信技术、自动化技术以及生产技术之间，必须紧密相连，工业所要创造的价值链，必须转变为创造价值网。

工厂运作将可留住工人智能
「第四次工业革命平台」办事处，将由一个指导委员会、一个经济指导部门以及多个主题工作小组组成。VDMA「第四次工业革命平台」办事处负责人Rainer Glatz指出，工业4.0是工业生产的一种全新思维。过去的生产模式，必须在生产前先订定生产目标，而且任何生产目标的改变，都是十分耗时费力。但在工业4.0的时代，产品的组件将可直接与生产系统沟通，并发出接下来所需生产过程的指令，整个系统将更加智能，联网更加紧密，不同组件之间可以相互沟通，生产过程将会更快，反应也将更加迅速。

德国人工智能研究中心(German Research Center for Artificial Intelligence；DFKI)在汉诺威工业博览会上，就展示了一套小手电筒的组装和外形加印文字的生产模型，每一个手电筒的外壳上，都会有一个电子标签，产品的生产流程和有关信息，都会被记录在电子标签中，透过这个标签，手电筒可以告诉系统它所需的处理过程，比如需要安装哪个组件，被刻上什麽样的文字图案等。

此外，员工还可通过大屏幕上的操作指示进行操作，系统透过生产组件识别，给出下一步的操作指示，员工的工作更加简化，工作培训和指导也可以在工作岗位上面进行。

此外，过去的生产流程是由每个单独的程序控制存储器所控制，但现在可以透过界面将所有的生产设备连结，由中央电脑透过网络控制生产流程。如此一来，在更换生产目标时，将可省去复杂的程序更改过程，控制更加简化，省时省力。

Glatz指出，过去或现在的工厂工人的任务，多半只是单调的操作机器，生产流程也都是预先设计好，工人的能力或经验的价值，很难具体的反应在生产流程中。但未来的工人，可以将自己的经验储存到系统中，更有智能地与生产机器沟通互动，而新进人员也可以在机器的帮助下，在工作中学习。

软件为工厂进化驱动要角
回顾过去的工业革命，多数都是由硬件来驱动，但工业4.0的驱动力量，却是来自网络及软件，软件业在这一波工厂运作进化的发展上，将会扮演相当重要的角色。

Glatz指出，软件专业协会的成员数量，目前已占整个VDMA专业协会成员的10%。ZVEI会长Friedhelm Loh也指出，德国在软件密集型工业中的领先优势，将有助于德国工业在未来的物联网和工业服务领域占有先机，三大协会将携手把德国打造成以网际网络为基础，创新生产技术领域的领先者。

西门子管理委员会成员兼西门子工业业务领域首席执行官Siegfried Russwurm在汉诺威工业博览会上发言时指出，要实现工业4.0的愿景，创新的工业信息技术及软件，将会发挥决定性的作用，使产品开发和生产得以整合和协同，为全面优化产品开发和生产过程创造条件。

Russwurm表示，工业信息技术与软件市场在未来几年将以年均8%的速度增长，增长速度将是西门子工业业务领域相关总体市场的两倍。为了实现虚拟和现实的开发与生产之间的相互融合，西门子正在集中力量，扩大其在工业信息技术和工业软件领域的创新领导地位。自2007 年以来，西门子已投资40多亿欧元进行了多项战略并购，以加强西门子在工业信息技术和工业软件方面的能力”，西门子工业业务领域的软件发展人员目前共有7500人。

网络为工厂进化的关键
Glatz强调，德国政府已经认识到，网络技术在工业生产中的应用，非常具有潜力，并支持了一系列研究项目，德国有强大的机械制造和自动化工业，在软件领域也有一定的实力。这三个领域将共同决定德国在工业4.0时代的优势地位，在接下来几十年影响工业生产的发展。