“工業(yè)4.0”如今是個熱詞。
在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的推動下，“工業(yè)4.0”項目于2013年4月在德國漢諾威工業(yè)博覽會上被正式推出。盡管時至今日，仍然有專家認為“工業(yè)4.0”的概念在德國起步是對“德國制造”這個品牌的某種強化，然而隨著“工業(yè)4.0”的呼聲在中國越來越高，人們也開始思考這一概念的現(xiàn)實意義。
“‘工業(yè)4.0’不僅僅意味著技術(shù)的轉(zhuǎn)變、生產(chǎn)過程的轉(zhuǎn)變，同時也意味著整個管理和組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整。”西門子股份公司管理委員會成員兼首席技術(shù)官魯思沃教授說。他并不擔心在工業(yè)轉(zhuǎn)型的初期人們對各種問題的猜想，相反，他認為開放的思考將促進工業(yè)革命的推進;他也并不認為變革會為某些企業(yè)或者國家?guī)硖囟ǖ睦?，為另一些主體帶來不利影響。“我們必須放棄孤島式的想法，要為變革做好準備。我們認為，任何一個公司或者國家單打獨斗都不可能改變?nèi)虻闹圃炱髽I(yè)，這就需要多部門進行合作。”魯思沃說。
有關(guān)“工業(yè)4.0”的定義，魯思沃表示，在西門子看來，“工業(yè)4.0”有三個要素：首先是跨企業(yè)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)融合。“MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))將會起到更加重要的作用，自動化層和MES之間的對接會變得更加重要，且更加的無縫化，還能跨企業(yè)來實現(xiàn)柔性的生產(chǎn)。所有的信息都要實時可用，供生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)化環(huán)節(jié)使用。”另外，他認為虛擬與現(xiàn)實的結(jié)合也至關(guān)重要。“也就是產(chǎn)品設(shè)計以及工程當中的數(shù)字化世界和現(xiàn)實世界的融合，它使我們能夠?qū)崿F(xiàn)越來越高的生產(chǎn)效率、越來越短的產(chǎn)品上市周期、以及產(chǎn)品種類的日趨多樣性。”
魯思沃同時強調(diào)，信息物理融合系統(tǒng)(CPS)是“工業(yè)4.0”的核心技術(shù)。“未來的智能工廠中，產(chǎn)品信息都被輸入到產(chǎn)品零部件本身，他們會根據(jù)自身生產(chǎn)需求，直接與生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備溝通，發(fā)出接下來所需生產(chǎn)過程的指令，指揮設(shè)備把自己生產(chǎn)出來。這種自主生產(chǎn)模式能夠滿足每位用戶的‘定制’需求。”
具備這三個要素并不是“工業(yè)4.0”的全部，魯思沃表示，網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)和數(shù)字化的制造正在成為決定成敗的關(guān)鍵——對于離散工業(yè)和過程工業(yè)而言都是如此。“所以我們要把現(xiàn)實的制造和虛擬的呈現(xiàn)完美地結(jié)合在一起?，F(xiàn)實與虛擬生產(chǎn)相融合得益于創(chuàng)新的軟件和強大的硬件。產(chǎn)品生命周期軟件可以優(yōu)化整個產(chǎn)品的生命周期，從最初的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃，一直到生產(chǎn)實施，并最終服務(wù)于用戶。”他說。
“當然，未來的工廠并不會是‘無人工廠’。”魯思沃表示，“相反，人將會擔當更有挑戰(zhàn)性的角色，創(chuàng)新、規(guī)劃、監(jiān)督和協(xié)調(diào)機器的運作。只有這樣，機器才會按照人的想法進行運轉(zhuǎn)，制造才會更快、更加高效，才能使用到更好的資源，這是制造系統(tǒng)應該去遵循的原則。”
2014年7月魯思沃出席在北京舉行的“西門子工業(yè)論壇”，“工業(yè)4.0”成為公眾關(guān)注的焦點。魯思沃作了題為《制造業(yè)的未來——工業(yè)4.0》的演講，同與會的專家、用戶及媒體分享了西門子關(guān)于制造業(yè)的未來和的觀點。演講中，他表示，西門子一直在為迎接“工業(yè)4.0”時代做準備，目前為中國客戶所提供的數(shù)字化企業(yè)平臺等解決方案正是西門子幫助客戶迎接未來制造業(yè)的積極嘗試。“數(shù)字化企業(yè)平臺是實現(xiàn)數(shù)字制造的載體，在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù)的強力支持下，集成目前最先進的生產(chǎn)管理系統(tǒng)及生產(chǎn)過程軟件和硬件，如MES軟件以及產(chǎn)品生命周期管理軟件，以及全集成自動化和全集成驅(qū)動系統(tǒng)等。”
魯思沃認為，只有通過大量的合作，廠商和客戶才能彼此相互了解，這樣才能夠進一步挖掘出制造業(yè)邁向“工業(yè)4.0”的潛力，同時人們會做出很大的努力實現(xiàn)更加柔性生產(chǎn)的優(yōu)化。“為了把本地控制網(wǎng)絡(luò)進一步集成到跨工廠的網(wǎng)絡(luò)當中，我們也在進一步推動整個標準化指令系統(tǒng)的建設(shè)。數(shù)字化生產(chǎn)已經(jīng)可以實現(xiàn)了，還要實現(xiàn)全集成的仿真，對于新材料的仿真是我們整個仿真概念當中非常重要的一個。”
令他感到欣慰的是，如今，西門子已幫助了全球諸多行業(yè)的制造企業(yè)通過數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)了縮短產(chǎn)品上市周期、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品的高質(zhì)量以及提升市場競爭力等目標。“希望在通往‘工業(yè)4.0’時代的初始階段，作為這場變革潮流的倡導者和先進制造的代表，我們可以為實現(xiàn)制造業(yè)的未來愿景貢獻一份力量，為‘工業(yè)4.0’奠定扎實的基礎(chǔ)。”
“大數(shù)據(jù)、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)這些技術(shù)都會用到第四次工業(yè)革命當中，但是第四次工業(yè)革命的范圍又超過了這些技術(shù)本身。最終我們會看到制造業(yè)的未來有更多長足的進展，可能在接下來的十年到二十年當中進一步推動‘工業(yè)4.0’愿景的實現(xiàn)。”魯思沃說。
