劉青華

（華晨寶馬汽車有限公司，遼寧 沈陽 110143）

“工業(yè)4.0”概念從引入到我國(guó)，經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)酵，變成了一個(gè)十分熱門的話題。德國(guó)作為一個(gè)制造業(yè)發(fā)展先進(jìn)的國(guó)家，在裝備制造業(yè)擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，這對(duì)于我們進(jìn)行工業(yè)升級(jí)具有很好的借鑒意義。但是，在利用這些發(fā)展經(jīng)驗(yàn)時(shí)還有以下幾點(diǎn)需要明確。

（1）需要明確“工業(yè)4.0”概念提出的背景?！肮I(yè)4.0”是德國(guó)工業(yè)發(fā)展到一定階段，出于自身的發(fā)展要求應(yīng)運(yùn)而生的。即使在德國(guó)這仍然是處于初步推廣階段，可以說是德國(guó)對(duì)于工業(yè)未來發(fā)展方向的一個(gè)愿景，并沒有得到大范圍的推廣。盡管有一些大型的企業(yè)，如西門子等公司建立了智能示范工廠，但也是僅此而已。甚至在中小企業(yè)中這個(gè)概念并沒有得到一個(gè)廣泛的認(rèn)同，因?yàn)槟壳八麄儗?duì)于工業(yè)信息的互聯(lián)需求并不強(qiáng)烈。其大部分設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的電氣化、自動(dòng)化，甚至有些生產(chǎn)設(shè)備具備一些互聯(lián)互通的功能。但是對(duì)于“工業(yè)4.0”所描繪的藍(lán)圖并沒有迫切的需求。因此即使是在德國(guó)，“工業(yè)4.0”也還沒有到達(dá)全面推廣的階段。認(rèn)識(shí)這一點(diǎn)十分重要，這使得我們對(duì)待“工業(yè)4.0”的時(shí)候會(huì)更加理性。

（2）制造業(yè)近年來在中國(guó)有了快速的發(fā)展，尤其是與歷史相比已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，雖然與美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家在橫向比較在高端制造業(yè)上還有差距，但是我國(guó)在中端機(jī)電產(chǎn)品上在世界上占有重要的地位。我們應(yīng)該看到，中國(guó)在近年來對(duì)制造業(yè)有很大的投入，對(duì)于工業(yè)設(shè)備的數(shù)字化、信息化都有了一些基礎(chǔ)。在另一方面，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)上有很大的進(jìn)步，例如在電商購(gòu)買了商品，購(gòu)買后可以在APP上看到所購(gòu)買商品的物流信息，甚至可以看到物流的大概位置。當(dāng)然，這個(gè)位置是電商根據(jù)物流信息及大數(shù)據(jù)收集后計(jì)算的大致位置，而不是實(shí)時(shí)的具體位置。但是這就是未來“工業(yè)4.0”的一種使用場(chǎng)景。想象一下，未來上游零件供應(yīng)商可以把零件的物流信息通過衛(wèi)星定位及通訊技術(shù)實(shí)時(shí)傳送給制造商，制造商可以根據(jù)物流的狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控并根據(jù)物流情況調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，這樣就可以在減少物流存放空間的同時(shí)提高生產(chǎn)效率，并且這些都是我們節(jié)省的成本。所以說，“工業(yè)4.0”距離我們并不遙遠(yuǎn)。

通過以上對(duì)比可知，中國(guó)的工業(yè)發(fā)展沒有必要沿著德國(guó)的發(fā)展道路亦步亦趨。因?yàn)榈聡?guó)之所以提出“工業(yè)4.0”的概念，是出于其對(duì)未來發(fā)展的戰(zhàn)略考慮，想通過這一概念將本已在世界上領(lǐng)先的工業(yè)制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，期望憑借其雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)來贏得新一代工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的制定權(quán)，從而確立其在未來的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而贏得與其他國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)，保障領(lǐng)先地位。這是德國(guó)提出“工業(yè)4.0”的初衷。在此還要提到美國(guó)，美國(guó)與德國(guó)不同，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要強(qiáng)于德國(guó)，所以提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念。這個(gè)概念是由GE公式率先提出，其核心是將互聯(lián)網(wǎng)與機(jī)器設(shè)備相結(jié)合后利用對(duì)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析提升效率。

無論是德國(guó)還是美國(guó)都是強(qiáng)化已經(jīng)建立的優(yōu)勢(shì)將其他部分與自己的強(qiáng)項(xiàng)聯(lián)合，從而建立未來競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)。所以對(duì)于我國(guó)來說，應(yīng)該承認(rèn)“工業(yè)4.0”或者“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的提出都是出于順應(yīng)“萬物互聯(lián)”的發(fā)展趨勢(shì)，并且也可以看到發(fā)展“工業(yè)4.0”可以帶來效率的提高。但是我國(guó)的國(guó)情及發(fā)展情況是與德國(guó)不同的。并且與德國(guó)相比，在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)已經(jīng)處于世界的前列，所以我們需要做的，就是將在信息產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用在我國(guó)制造業(yè)的升級(jí)改造中來。探索出屬于自己的道路才能把握機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。也許這就是我國(guó)政府提出“互聯(lián)網(wǎng)+”的原因。

既然明確了發(fā)展的方向，如何做才能讓工業(yè)4.0與我國(guó)國(guó)情相適應(yīng)呢？數(shù)字化智能工廠的本質(zhì)是通過網(wǎng)絡(luò)使用強(qiáng)大的信息系統(tǒng)來控制具體產(chǎn)品的生產(chǎn)，從而在提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品精度的同時(shí)降低生產(chǎn)成本。但是到底如何提高效率降低成本呢？主要是智能生產(chǎn)可以讓生產(chǎn)更加靈活。因?yàn)橥ㄟ^信息將機(jī)器和機(jī)器連接起來，減少生產(chǎn)對(duì)人的依賴，提高生產(chǎn)的精度及產(chǎn)品的合格率；將客戶、經(jīng)銷商與生產(chǎn)線、物流聯(lián)系起來提高利用率減少物流存儲(chǔ)的消耗。以前，在企業(yè)中尤其是在一些裝配制造行業(yè)，產(chǎn)品從立項(xiàng)到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、樣品實(shí)驗(yàn)、到形成量產(chǎn)是一個(gè)較長(zhǎng)的周期。這種方式在之前可能沒有問題，因?yàn)樵谝郧爱a(chǎn)品是廠家主導(dǎo)的，產(chǎn)品的生命周期比較長(zhǎng)。也就是說生產(chǎn)時(shí)單一型號(hào)、大量生產(chǎn)。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，用戶的需求也發(fā)生了變化。需求已經(jīng)變得更加多樣化，這些需求為產(chǎn)品生產(chǎn)帶來了巨大的變革，生產(chǎn)模式由單一品種大批量變?yōu)槎嗥贩N小批量，并且需要快速切換來應(yīng)對(duì)用戶帶來的挑戰(zhàn)。

這些場(chǎng)景，都是對(duì)未來工業(yè)生產(chǎn)模式的一個(gè)愿景。但是，當(dāng)前在這個(gè)變革的時(shí)代應(yīng)該如何去做呢？這就需要在規(guī)劃新的生產(chǎn)設(shè)備時(shí)以“互聯(lián)互通”思想來指導(dǎo)我們。畢竟產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)和新興的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)還是有區(qū)別的，生產(chǎn)線升級(jí)周期長(zhǎng)，要求的可靠性高，這些特性就注定了“工業(yè)4.0”是不可能一蹴而就的。盡管目前沒有實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”，但是卻要以“工業(yè)4.0”思想指導(dǎo)設(shè)備規(guī)劃的全部流程中。就是要預(yù)留硬件、軟件及程序接口，為將來的互聯(lián)準(zhǔn)備好基礎(chǔ)。

“工業(yè)4.0”本質(zhì)上是標(biāo)準(zhǔn)——通訊的標(biāo)準(zhǔn)、硬件的標(biāo)準(zhǔn)等，因?yàn)樵O(shè)備間、生產(chǎn)廠家與用戶需要連接彼此，需要用同一種通訊協(xié)議、同一種硬件連接方式，所以如果能手握這些通訊協(xié)議或設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，那么在未來的競(jìng)爭(zhēng)中就會(huì)占據(jù)有利的位置。一方面在產(chǎn)品生產(chǎn)廠家的角度，從新進(jìn)設(shè)備的時(shí)候，就要有意識(shí)地留出未來通訊的接口，以及思考未來柔性生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)方式，而不是只滿足目前的需求；另一方面，在自動(dòng)化行業(yè)及相關(guān)信息產(chǎn)業(yè)廠商努力研發(fā)推廣自己的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如果能夠憑借廣大的市場(chǎng)及產(chǎn)品需求推廣這些標(biāo)準(zhǔn)，就能占有未來競(jìng)爭(zhēng)的先手。因?yàn)椤肮I(yè)4.0”有一個(gè)概念是物理信息融合系統(tǒng)（Cyber—Physical System，CPS）。從廣義上理解，就是一個(gè)在環(huán)境感知的基礎(chǔ)上，深度融合了計(jì)算、通信和控制能力的可控、可信、可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)化物理設(shè)備系統(tǒng)，目前在信息產(chǎn)業(yè)及通訊產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有了相當(dāng)多的積累，如果更好地利用和增強(qiáng)這方面的優(yōu)勢(shì)，就能借助“工業(yè)4.0”實(shí)現(xiàn)彎道超車。

“工業(yè)4.0”適應(yīng)了萬物互聯(lián)的發(fā)展趨勢(shì)，將為各傳統(tǒng)行業(yè)帶來巨大的效率提升，從中看到了美好前景。但“工業(yè)4.0”從戰(zhàn)略上看是德國(guó)對(duì)抗別國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)物，我國(guó)不應(yīng)該被目前的“工業(yè)4.0”所束縛。其實(shí)無論“工業(yè)4.0”還是“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”或其他概念，不管是以互聯(lián)網(wǎng)為主還是以制造業(yè)為主，其最終的反映的是一個(gè)趨勢(shì)，那就是整合，將互聯(lián)網(wǎng)、裝備制造、物流等領(lǐng)域的跨行業(yè)跨領(lǐng)域的一個(gè)整合。對(duì)于這種未來的發(fā)展趨勢(shì)，首先做到深入研究“工業(yè)4.0”的基本理念，從中找到參考和借鑒，學(xué)會(huì)對(duì)制造業(yè)各個(gè)方面的集成實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)原料的靈活配置，達(dá)到實(shí)現(xiàn)小批量多品種的高度柔性化的自動(dòng)生產(chǎn)。從中積累經(jīng)驗(yàn)，裝備制造業(yè)能夠緊跟未來的趨勢(shì)，因地制宜逐步實(shí)現(xiàn)“中國(guó)智造”。以應(yīng)對(duì)未來激烈的競(jìng)爭(zhēng)。我國(guó)發(fā)布了制造業(yè)的長(zhǎng)期規(guī)劃《中國(guó)制造2025》，其中也涵蓋了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，例如實(shí)行五大工程，包括制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)的工程、強(qiáng)化基礎(chǔ)的工程、智能制造工程、綠色制造工程和高端裝備創(chuàng)新工程。其中有大半的描述都可以在“工業(yè)4.0”找到影子。這其中應(yīng)該已經(jīng)充分考慮到了未來競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手帶來的沖擊和競(jìng)爭(zhēng)因素。

“工業(yè)4.0”來了，我們應(yīng)該積極面對(duì)，因?yàn)镃PS，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等會(huì)取代傳統(tǒng)封閉的生產(chǎn)制造系統(tǒng)。而我們應(yīng)該適應(yīng)趨勢(shì)，逐步建立標(biāo)準(zhǔn)，以信息融合的思想來面對(duì)它的到來。