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德国受利于工业4.0
发布日期:2013-10-18 15:22:55

1780年,第一次工业革命始于第一台机械生产设备的诞生。1900年,基于分工的大批量生产迎来了第二次工业革命。1979年,第三次工业革命伴随着智能联网、自控生产系统孕育而生。工业4.0,也就是第四次工业革命,最早出现在2011年汉诺威工业博览会。未来,“工业4.0”将首先从两个方向展开,一是“智慧工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。

为了在新工业革命中占领先机,德国联盟教研部与联邦经济技术部正联手推动《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一——“工业4.0”项目,支持工业技术领域新一代关键技术的研发与创新。项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助,联盟政府投入达2亿欧元。

魏德米勒集团全球电子产品业务负责人Michael Höing先生就“制造业的新世界发展之路上所面临的挑战”发表了其见解与看法。

在今年4月份举办的汉诺威工业博览会上,大家都在热议工业4.0。魏德米勒是如何应对这一未来的技术?


魏德米勒Michael Höing先生:信息和通信技术是工业4.0进一步发展的主要驱动力。我们目前的发展目标是要将这些技术与我们的客户的元器件和应用程序做有意义的相对接。但目前工业4.0仍是未来的远景,所以目前不同的公司怀着各自的抱负朝着不同的理念方向发展。我们非常有信心,期待着这个愿景将成为现实。

您能不能跟我们简单地介绍一下工业4.0?


魏德米勒Michael Höing先生:工业革命演变起始于工业1.0,直至发展到当今的自动化技术工业3.0。伴随着工业4.0,世界自动化中心,尤其是德国塑造的未来自动化结构将会迎来质的飞跃。德国的自动化发展优先于全球其他国家。我们的目标是设计出未来的自动化结构,以开发能够完全适应生产的设备。而这种适应性使得我们面对客户的需求变化时,可以迅速、轻松地做出响应,并保证其生产具有竞争力。要做到这一点,所有元器件都需要通过一个网络联接在一起,这样它们可以彼此相互沟通。这方面的先决条件是在自动化工艺中所涉及的电子元器件之间的高级别互动。

在未来,生产设备能够根据客户的特定需求进行小批量生产吗?


魏德米勒Michael Höing先生:可能现在这个新系统听起来非常前卫,但目前没人可以断言最终可以实现的会呈现一个怎样的结果。虽然大多数公司都知道客户有这方面的需求,但是尚未有公司能真正做到实现这一目标。这也是为什么在未来的日子里工业4.0对我们来说具有如此的吸引力,引领着我们朝着这一方向来开发对应的解决方案。今天,中央控制中心的通信信号会发出指令,指示所需生产的产品,并相应地控制机器和生产系统。然而工业4.0将不再需要这种控制。传统的自动化金字塔将被一个智能网络所替代,在这个网络里许多智能元器件都能依次正常运作。

在未来,网络里的元器件是否可以自行运作?


魏德米勒Michael Höing先生:对于当今的生产设备,我们的目标是尽可能多地、高效率地制造类似的产品。但是我们可以看到这个重心已经逐步转向客户的个性化需求。举例说,对于汽车制造业,满足客户的个性化需求已经是日常工作的一部分,下线的每辆汽车都是按实际订单来生产的。而这种情况同样适用于许多其他行业和产品。对生产系统灵活性的需求急剧增加,适应性将成为未来生产的关键要素。今后,我们将不再自上而下地控制生产,信息会沿着原材料传递,指示必要的生产步骤,从而确保最终产品满足客户的特定需求。

对于工业4.0,您看到什么挑战?


魏德米勒Michael Höing先生:关键的问题在于如何能确保工业4.0的网络安全,防止网络间谍,黑客等所造成的侵害。大量的自动化元器件之间的互动以及对于生产设备和数据交换更强的自治管理都是这个全新的自动化理念的主要特点。对于魏德米勒来说,我们必须努力实现将现有的产品或新产品整合到工业4.0环境中去。因此,我们必须在信息和通信技术方面加强我们的产品,以便适用于工业4.0。

从长远来看,工业4.0对德国有多重要呢?


魏德米勒Michael Höing先生:在德国,几乎所有的自动化部门都会涉及到工业4.0。而工业4.0就始于创建生产设备,它除了可以实现所需的灵活性之外,在人力成本高的国家也可以保持生产。自动化或自动化社区将会推动智能生产设备的发展,直到我们有系统能够最终实现控制和优化这些生产设备,从而为生产提供全新的机会。

未来的工厂将会发生什么样的变化?


魏德米勒Michael Höing先生:工业4.0正在推行的一个理念是通过移动设备或者远程访问来控制机器。这样便可以更有效地进行生产配置以及在任何时间、任何地点能够完全地控制生产设备。不过在这个体系中不会出现未经授权的数据访问。软件和相关的安全机制在工业4.0的执行中是非常重要的环节。

软件的重要性会更上一层吗?


魏德米勒Michael Höing先生:只有当元器件都知道自己需要什么数据时,工业4.0才真正地启动起来。今天,我们还没能创造出这些方法和机制,但是相信在不久的未来我们就可以实现这点。在整个工业4.0环境中,软件是非常重要的。硬件仍仅代表一个工艺流程接口,它将会通过软件,特别是通过不断地去适应软件来逐步完善,这样便能执行不同的任务。正因为如此,软件将会起到至关重要的作用。

过去我们所拥有的对于提高生产效率来说足够了吗?


魏德米勒Michael Höing先生:客户要求产品要能满足他们的个性化需求,而不再是标准产品。如果我们仅仅是提高产量和效率是无法帮助我们实现明日的自动化系统。例如仅仅将之前每天提供100杯咖啡机提高到每天提供150杯咖啡是不够的。其实关键的要素在于生产的灵活性,也就是要在更短的时间里完成大量的不同种类及定制的产品。例如在油漆车间有12种不同型号的涂料需要通过同一个系统进行配送。如果能成功实现生产的灵活性,我们将赢得巨大的竞争优势。