全世界4.0时代的制造业图景

       工业4.0时代德国提出的一项战略。18世纪引入机械制造设备的工业是1.0时代，20世纪初的电气化与自动化是2.0时代，20世纪70年代开始的信息化是3.0时代，现在正在进入工业4.0时代，即虚拟制造、智能制造与传统制造业的融合，又称“融合的工业” “未来智能工厂能够自行运转，零件与机器可以相互交流，机器群体可自行组织生产，供应链将自动化协同。”在日前举行的“2014华人企业领袖（上海）峰会”上，美国辛辛那提大学特聘讲座教授李杰用15分钟的TED式演讲，向与会的企业高管们生动描述4.0时代的制造业图景。 这是李杰一个多月来第三次就工业4.0发表公开演讲。来沪演讲之前，他先后赴德国产业研究院讲课，后又受中国工程院“制造强国战略研究”重大咨询项目组之邀专程到北京作学术报告。这位德国工业4.0计划的幕后高参，还是美国国家科学基金会智能维护系统产学合作中心主任。 工业4.0意味着什么？它对中国制造业的转型发展有何借鉴意义？趁着会议间隙，记者采访了这位工业4.0概念的诠释者和实践者。 4.0时代的工厂“无忧无虑” 工业4.0是去年德国提出的一项战略，今年4月的汉诺威工业博览会，工业4.0成为主题。他们认为，18世纪引入机械制造设备的工业是1.0时代，20世纪初的电气化与自动化是2.0时代，20世纪70年代开始的信息化是3.0时代，现在正在进入工业4.0时代，即虚拟制造、智能制造与传统制造业的融合，又称“融合的工业”。 在李杰看来，工业4.0的核心是具有自省能力的预测制造系统，“使制造过程零忧虑，是工业4.0时代制造业的最高境界。” 如何做到无忧虑？李杰带领听众走进了宝洁公司的纸尿裤生产线。在贡献了宝洁1/8年收入的尿布加工厂，为防止出现尿布渗漏，或者尿垫歪斜等质量问题，宝洁不得不用相机逐一筛查，后来安装了很多传感器监控生产过程，找到后得停机，挑出不合格尿布，再重新开机生产。如何能让生产线在不停机的情况下挑出不合格产品？为此，宝洁将以前发现问题再处理的方式变为提前预测，通过时时监控尿布生产的健康情况，预先发现不健康状态，将处于这一状态下的尿布统统去除，保证了生产线连续工作。仅此一项就为宝洁尿布部门一年省掉4.5亿美元。 李杰说，工业4.0时代的螺杆、轮胎都充满了智慧，可以提前预知什么时候需要润滑保养，何时应该翻胎。对于工厂中时刻发生的设备损耗，过去人们只是凭经验推断，一般只是到了所谓的设备老化期将其报废了事。工业4.0的思路是用透明化的工具和技术，将不可见的问题复现出来，通过分析数据，预测需求，预测制造。 亟需对“制造过程”再认识 有人认为，建一座4.0时代的工厂其实不难，只要给零件、机器装上传感器，让它们相互对话就行了。李杰连忙澄清说，工业4.0要求对制造过程有更深入的了解，在此基础上才能实现制造业装备的设计、控制和智能化，最终达到完全无忧虑的制造状态。要知道，“这次是抄不了了，因为里面的传感器、软件设计和计算机模型都不可能拿来就用，所以有很大挑战。” 李杰认为，中国目前的制造业还处于提升质量、控制成本的自动化初级阶段，如何在自动化的过程中达到最佳效益，做到损耗最小、污染最少，国内目前这方面还比较缺乏。他表示，中国工业跳跃式发展了几十年，在快速跳跃中，忽略了许多制造的过程，缺少对细节的领悟。比如飞机发动机要达到安全、舒适、少噪音、少振动，其中涉及很多制造细节，包含许多人的经验分享。所以，中国要进入工业4.0，亟需对制造过程有更多、更深的认识。