工業(yè)4.0 到底能給工廠帶來什么？

這一誕生自德國(guó)的新興理念，已經(jīng)開始被一些中國(guó)企業(yè)所了解，它們正嘗試改造自己的生產(chǎn)線，以提高競(jìng)爭(zhēng)力。這種改變是基于市場(chǎng)正在發(fā)生的劇烈變化：?jiǎn)我划a(chǎn)品的生命周期從過去的幾年縮短到了幾個(gè)月，工廠需要能快速生產(chǎn)出不同種類、小批量的產(chǎn)品。

博世力士樂中國(guó)的董事總經(jīng)理劉火偉發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象，他遇到的不少國(guó)內(nèi)企業(yè)都對(duì)工業(yè)4.0頗感興趣，原因是聽說它能解決很多問題，但是他們都說不清，自己的工廠究竟有哪些環(huán)節(jié)需要工業(yè)4.0來幫助改進(jìn)。

兩年前，德國(guó)政府在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上首次明確工業(yè)4.0概念。對(duì)于德國(guó)而言，提出這一概念的初衷，是讓自己能在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代依舊維系其制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的地位。

當(dāng)工業(yè)4.0被引入中國(guó)后，它更像是一種高高在上的理念：大家都知道這個(gè)名詞，但又不清楚它究竟意味著什么。其實(shí)，即使在工業(yè)4.0的誕生地德國(guó)，它也仍然屬于摸索階段的新鮮事物。

但是，這種情況正在慢慢改變。來自德國(guó)的企業(yè)們，正打算把自己在工業(yè)4.0方面所探索的新成果復(fù)制到中國(guó)市場(chǎng)。在11月3日開幕的中國(guó)工業(yè)博覽會(huì)上，以自動(dòng)化技術(shù)見長(zhǎng)的博世力士樂就將它的一條工業(yè)4.0生產(chǎn)線搬到了展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，這也是其第一次在國(guó)內(nèi)亮相。

這條生產(chǎn)線的原型是博世力士樂位于德國(guó)洪堡的液壓閥生產(chǎn)線，經(jīng)過工業(yè)4.0的改造后，單條生產(chǎn)線能生產(chǎn)6大類共計(jì)2000種產(chǎn)品。這種改變是基于市場(chǎng)正在發(fā)生的劇烈變化：?jiǎn)我划a(chǎn)品的生命周期從過去的幾年縮短到了幾個(gè)月，工廠需要能快速生產(chǎn)出不同種類、小批量的產(chǎn)品。

當(dāng)生產(chǎn)線被賦予更高的要求后，通過信息化手段幫助其達(dá)到這一目標(biāo)，成為了工業(yè)4.0的意義所在。與想象中不同，這條在展會(huì)亮相的工業(yè)4.0生產(chǎn)線并非完全無人化，它仍然需要操作工人的參與。而生產(chǎn)線上無所不在的信息化，是其與傳統(tǒng)生產(chǎn)線最大的不同。

在這條工業(yè)4.0生產(chǎn)線上，每個(gè)工件托盤都帶有電子標(biāo)簽，當(dāng)它們?cè)诹魉€上移動(dòng)時(shí)，各個(gè)工位的射頻識(shí)別設(shè)備會(huì)讀取這些標(biāo)簽，確認(rèn)工件的類型，并明確應(yīng)該采取哪些加工工序。這些內(nèi)容會(huì)以文字及圖片的形式，顯示在生產(chǎn)線的電子屏幕上，用于指導(dǎo)工位上的操作工。

對(duì)于操作工而言，他們的工作已變得頗為簡(jiǎn)單。流水線上所安裝的電動(dòng)擰緊槍等自動(dòng)化設(shè)備，由后臺(tái)完成了作業(yè)角度和力矩的設(shè)定，操作工只需輔助將其推送到指定位置，就能完成加工工序。

而為了防止操作工犯錯(cuò)影響生產(chǎn)線的效率，他們的每一個(gè)加工舉動(dòng)都會(huì)被實(shí)時(shí)監(jiān)控。比如當(dāng)操作工打算拾取一個(gè)零部件進(jìn)行產(chǎn)品組裝時(shí)，一旦他拿起了錯(cuò)誤的零部件，工位就會(huì)閃爍紅燈警示，反之則閃爍綠燈。

這樣的工業(yè)4.0生產(chǎn)線已經(jīng)在國(guó)內(nèi)找到了客戶。半年前，秦川機(jī)床（000837.SZ）和博世力士樂已經(jīng)就工業(yè)4.0生產(chǎn)線的合作展開溝通，后者負(fù)責(zé)承建兩條達(dá)到工業(yè)4.0要求的智能化生產(chǎn)線，它們將被用于為秦川機(jī)床生產(chǎn)機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器。

11月3日，秦川機(jī)床公告了這一合作的最新進(jìn)展。秦川機(jī)床董事長(zhǎng)龍興元介紹稱，這兩條投資額約4000萬元的生產(chǎn)線預(yù)計(jì)明年二季度正式完工，其成本回收期估計(jì)為三年左右。此前，這一減速器生產(chǎn)線每月的產(chǎn)量為500臺(tái)，而在成為工業(yè)4.0產(chǎn)線后，其產(chǎn)量計(jì)劃提高到每月5000臺(tái)，所使用操作工的數(shù)量則將從20人減少至4人。

而在同一天，另一家德國(guó)企業(yè)西門子也拿下了一筆與中國(guó)公司的工業(yè)4.0合作。沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司（下稱新松機(jī)器人，300024.SZ）在3日公告稱，將與西門子在數(shù)字化制造領(lǐng)域建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，這也被認(rèn)為是“中國(guó)制造2025”和“工業(yè)4.0”的一次對(duì)接。

與博世力士樂相比，在工業(yè)4.0領(lǐng)域，西門子更看重被其稱為“數(shù)字化企業(yè)”的軟件層面。在2014年進(jìn)行的全球組織架構(gòu)調(diào)整后，西門子新成立了數(shù)字化工廠集團(tuán)，開展此方面的業(yè)務(wù)拓展。

除了已經(jīng)涉足的工廠生產(chǎn)規(guī)劃和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，西門子還打算將其數(shù)字化業(yè)務(wù)進(jìn)一步擴(kuò)展。它在此次中國(guó)工業(yè)博覽會(huì)上推出了機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室——一套提供生產(chǎn)線仿真設(shè)計(jì)的軟件產(chǎn)品，這一五年前開始研發(fā)的系統(tǒng)不久前才正式對(duì)外公布。

在西門子的展臺(tái)上，一條上下物料的小型生產(chǎn)線正馬不停蹄地運(yùn)轉(zhuǎn)。而一旁的電腦上，則展示著這條生產(chǎn)線的仿真動(dòng)畫。西門子機(jī)電一體化設(shè)計(jì)研發(fā)經(jīng)理史桂蓉告訴界面新聞記者，在實(shí)體生產(chǎn)線被制成前，結(jié)構(gòu)和電氣的設(shè)計(jì)人員就可以在電腦上仿真模擬生產(chǎn)線的運(yùn)行情況，并及時(shí)對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)。

而現(xiàn)在的通常做法，是在設(shè)計(jì)完成后先制成生產(chǎn)線實(shí)體設(shè)備，再經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試解決運(yùn)行中的問題，這其中牽涉到相當(dāng)?shù)臅r(shí)間及成本浪費(fèi)。史桂蓉介紹稱，通過仿真模擬，可以節(jié)省生產(chǎn)線后期調(diào)試的時(shí)間，從而提高產(chǎn)品上市的時(shí)間。

西門子（中國(guó)）有限公司執(zhí)行副總裁、數(shù)字化工廠集團(tuán)總經(jīng)理王海濱表示，國(guó)內(nèi)制造業(yè)面臨著如何縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，提升效率等問題，而在與國(guó)外同行競(jìng)爭(zhēng)的過程中，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)的成本優(yōu)勢(shì)已經(jīng)遠(yuǎn)不如此前明顯，提高工廠的數(shù)字化水平是未來的選擇之一。