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全世界4.0時(shí)代的制造業(yè)圖景
工業(yè)4.0時(shí)代德國提出的一項(xiàng)戰(zhàn)略。18世紀(jì)引入機(jī)械制造設(shè)備的工業(yè)是1.0時(shí)代，20世紀(jì)初的電氣化與自動化是2.0時(shí)代，20世紀(jì)70年代開始的信息化是3.0時(shí)代，現(xiàn)在正在進(jìn)入工業(yè)4.0時(shí)代，即虛擬制造、智能制造與傳統(tǒng)制造業(yè)的融合，又稱“融合的工業(yè)”
“未來智能工廠能夠自行運(yùn)轉(zhuǎn)，零件與機(jī)器可以相互交流，機(jī)器群體可自行組織生產(chǎn)，供應(yīng)鏈將自動化協(xié)同?！痹谌涨芭e行的“2014華人企業(yè)領(lǐng)袖（上海）峰會”上，美國辛辛那提大學(xué)特聘講座教授李杰用15分鐘的TED式演講，向與會的企業(yè)高管們生動描述4.0時(shí)代的制造業(yè)圖景。
這是李杰一個(gè)多月來第三次就工業(yè)4.0發(fā)表公開演講。來滬演講之前，他先后赴德國產(chǎn)業(yè)研究院講課，后又受中國工程院“制造強(qiáng)國戰(zhàn)略研究”重大咨詢項(xiàng)目組之邀專程到北京作學(xué)術(shù)報(bào)告。這位德國工業(yè)4.0計(jì)劃的幕后高參，還是美國國家科學(xué)基金會智能維護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)學(xué)合作中心主任。
工業(yè)4.0意味著什么？它對中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展有何借鑒意義？趁著會議間隙，記者采訪了這位工業(yè)4.0概念的詮釋者和實(shí)踐者。
4.0時(shí)代的工廠“無憂無慮”
工業(yè)4.0是去年德國提出的一項(xiàng)戰(zhàn)略，今年4月的漢諾威工業(yè)博覽會，工業(yè)4.0成為主題。他們認(rèn)為，18世紀(jì)引入機(jī)械制造設(shè)備的工業(yè)是1.0時(shí)代，20世紀(jì)初的電氣化與自動化是2.0時(shí)代，20世紀(jì)70年代開始的信息化是3.0時(shí)代，現(xiàn)在正在進(jìn)入工業(yè)4.0時(shí)代，即虛擬制造、智能制造與傳統(tǒng)制造業(yè)的融合，又稱“融合的工業(yè)”。
在李杰看來，工業(yè)4.0的核心是具有自省能力的預(yù)測制造系統(tǒng)，“使制造過程零憂慮，是工業(yè)4.0時(shí)代制造業(yè)的最高境界。”
如何做到無憂慮？李杰帶領(lǐng)聽眾走進(jìn)了寶潔公司的紙尿褲生產(chǎn)線。在貢獻(xiàn)了寶潔1/8年收入的尿布加工廠，為防止出現(xiàn)尿布滲漏，或者尿墊歪斜等質(zhì)量問題，寶潔不得不用相機(jī)逐一篩查，后來安裝了很多傳感器監(jiān)控生產(chǎn)過程，找到后得停機(jī)，挑出不合格尿布，再重新開機(jī)生產(chǎn)。如何能讓生產(chǎn)線在不停機(jī)的情況下挑出不合格產(chǎn)品？為此，寶潔將以前發(fā)現(xiàn)問題再處理的方式變?yōu)樘崆邦A(yù)測，通過時(shí)時(shí)監(jiān)控尿布生產(chǎn)的健康情況，預(yù)先發(fā)現(xiàn)不健康狀態(tài)，將處于這一狀態(tài)下的尿布統(tǒng)統(tǒng)去除，保證了生產(chǎn)線連續(xù)工作。僅此一項(xiàng)就為寶潔尿布部門一年省掉4.5億美元。
李杰說，工業(yè)4.0時(shí)代的螺桿、輪胎都充滿了智慧，可以提前預(yù)知什么時(shí)候需要潤滑保養(yǎng)，何時(shí)應(yīng)該翻胎。對于工廠中時(shí)刻發(fā)生的設(shè)備損耗，過去人們只是憑經(jīng)驗(yàn)推斷，一般只是到了所謂的設(shè)備老化期將其報(bào)廢了事。工業(yè)4.0的思路是用透明化的工具和技術(shù)，將不可見的問題復(fù)現(xiàn)出來，通過分析數(shù)據(jù)，預(yù)測需求，預(yù)測制造。
亟需對“制造過程”再認(rèn)識
有人認(rèn)為，建一座4.0時(shí)代的工廠其實(shí)不難，只要給零件、機(jī)器裝上傳感器，讓它們相互對話就行了。李杰連忙澄清說，工業(yè)4.0要求對制造過程有更深入的了解，在此基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)制造業(yè)裝備的設(shè)計(jì)、控制和智能化，最終達(dá)到完全無憂慮的制造狀態(tài)。要知道，“這次是抄不了了，因?yàn)槔锩娴膫鞲衅?、軟件設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)模型都不可能拿來就用，所以有很大挑戰(zhàn)?！?br />
李杰認(rèn)為，中國目前的制造業(yè)還處于提升質(zhì)量、控制成本的自動化初級階段，如何在自動化的過程中達(dá)到最佳效益，做到損耗最小、污染最少，國內(nèi)目前這方面還比較缺乏。他表示，中國工業(yè)跳躍式發(fā)展了幾十年，在快速跳躍中，忽略了許多制造的過程，缺少對細(xì)節(jié)的領(lǐng)悟。比如飛機(jī)發(fā)動機(jī)要達(dá)到安全、舒適、少噪音、少振動，其中涉及很多制造細(xì)節(jié)，包含許多人的經(jīng)驗(yàn)分享。所以，中國要進(jìn)入工業(yè)4.0，亟需對制造過程有更多、更深的認(rèn)識。
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