鲁思沃教授谈工业4.0及制造业的未来

  对于很多专家来说,工业4.0应该是代表着第四次工业革命。有了19世纪的工业革命,然后接下来是大规模生产,然后是IT和自动化是从60年代开始的。就像大数据、云计算以及物联网这些技术都会用到第四次工业革命当中,但是第四次工业革命的范围又超过了这些技术本身。最终我们会看到下一代的下一代会有更多长足的进展,可能在接下来的十到二十年当中会进一步推动工业4.0的促成。

  从西门子看来工业4.0有三个支柱,首先是MES将会起更加重要的作用。而自动化层和MES之间的对接会变得更加重要、更加的无缝化,而且会跨越企业来实现柔性的生产。所有的信息都要实时可用,为生产网络化环节可用。

  第二个环节的组成部分是虚拟与现实的结合,也就是产品设计以及工程当中的数字化世界和真实世界的融合,这就使我们能够满足生产效率越来越高、产品周期越来越短、产品变形越来越多方面带来的挑战。

  第三个支柱是CPS信息物理融合系统。什么设备可以放到一个虚拟信息空间当中以及在物理世界当中,所以称之为信息物理融合系统。这些生产体系可以体现实实在在的既有物理工厂的系统,也有在数字世界的仿真,最终是能够实现生产过程的完全可控、可调,还要花一些时间才能达到这样的状态。

  实现工业4.0有一系列的先决条件,这个先决条件很多,我们来看一下今天的现状叫做工业3.X到工业4.0有什么样的差距。并不是说所有的这些步骤都已经做到了。而且朝向工业4.0的过程是充满动态的过程,我们朝工业4.0走的越近可能性越多。通过大量的合作,厂商和客户彼此在了解,这样能够进一步挖掘出朝向工业4.0的潜力,同时人们做出了很大的努力实现更加柔性生产的优化。为了把本地控制网络去进一步集成到跨工厂的网络当中,我们也在进一步推动整个标准化指令系统的建设。数据的呈现和生产已经可以获得了,而且可以实现全集成的仿真,可以代表整个生产的过程,包括技术方面和各个方面都可以呈现。而在工具方面,在传统的技术方面是没有办法呈现的,但是当我们讲到新的材料,或者是新生物技术材料的话,对于这些材料的仿真是我们整个仿真概念当中非常重要的一个。当然在这方面,我们还任重道远,但是我们可以去确保数字化世界和数字化的仿真是可以期待非常准确的在真实世界的反应。

  其实我们可以有机会在工业4.0当中来实现这些好的想法的,我们可以基于强大的制造运行管理系统来实现灵活的价值链。而且还可以实现完全的产品生产周期的管理。同时在公司的层面上,以及更深的层面上来实现这些管理。所有的这一切都会在整个的企业产生跨企业的系统实施。而且我们可以把整个像智能化的企业以及MES系统都能够综合在内。在生产过程当中要实现库存非常低,而作为传统的方式就是有人看到库存低了就会拿起电话要求供应商进行补货品。但是更为高级的过程,就是你的MES系统会不断的跟踪库存量,一旦库存达到了一定限值的时候,会从你这个ERP系统发电子信息给供应商,而在这中间没有任何人为的干预。供应商是实体的供应商,你可以和他之间有非常好的供应商的条件,但是你可以通过EDI的方式,也就是电子数据互换的方式来实现所有的管理。我们的工业4.0当中就可以帮助来实现这一点,可以来帮助你让所有的事务不需要人为的介入可以实现互相的交流和沟通。

  而这里有对产品数字化的呈现,所以不仅仅是限制于商品,甚至于商品当中非常复杂的部件也都可以实现数字化的实现。ERP系统以及供应商可以去计算所有的成本,可以根据现有的机器运转情况去确定供货最大的量是多少,或者最优的价格是什么,所有的这些都不需要人去参与和干涉。这个时候你的ERP系统可以做出决策的建议,让你实现最佳的与供应商之间的交流。在工业4.0时代,这个决定实际上是由管理层自己来做出决定,但是其中有一个区别,比如说在我所在的小镇子里面,有的时候我知道在某个地方会有停车位,但是有时候去了之后却没有停车位了,有的时候要有相应的提示。我的GPS导航系统有时候不能给我非常准确的提示。但如果我的GPS系统能够帮助我做出更加准确决策的话,我就会觉得更加舒服一些。我们在将来肯定会敢于依赖机器,因为机器上面会有芯片,而芯片上所携带的算法能够帮助它做出更加正确的决定,这是工业4.0从愿景到现实的第一步。