工業(yè)4.0：更智能 更節(jié)能 更有趣

德國人工智能研究中心的工作人員演示如何按照電腦的指示進行工作。

世界規(guī)模最大的工業(yè)博覽會漢諾威工業(yè)博覽會本月7日至12日在漢諾威舉行。本次工博會的主題是“融合的工業(yè)”，工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中構(gòu)建智能網(wǎng)絡(luò)和可持續(xù)的生產(chǎn)成為展會關(guān)注的主要話題。繼蒸汽機的發(fā)明、大規(guī)模生產(chǎn)和自動化之后，這一趨勢被稱為“第四次工業(yè)革命”，“工業(yè)4.0”成為展會最熱門的話題。

實現(xiàn)智能網(wǎng)絡(luò)

德國人工智能研究中心的展臺演示了一套小手電筒的組裝和外形加印文字生產(chǎn)模型。該中心智能工廠系統(tǒng)的研究員馬提亞斯?羅斯基爾打開一個手電筒的外殼，記者看到里面粘貼了一個電子標簽。他說：“產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)和有關(guān)信息都被記錄在電子標簽中，通過這個標簽，這個組件可以告訴系統(tǒng)它所需的處理過程，比如需要安裝哪個組件，被刻上什么樣的文字圖案等�！�

生產(chǎn)設(shè)備下方的是程序控制存儲器。羅斯基爾說，以前生產(chǎn)過程是由每個單獨的程序控制存儲器控制的，現(xiàn)在他們通過接口把這些設(shè)備聯(lián)系起來，從中央電腦通過聯(lián)網(wǎng)控制生產(chǎn)過程。這樣一來，在更換生產(chǎn)任務(wù)時，省去了復(fù)雜的程序更改過程，控制更加簡化，省時省力。

德國機械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會信息、軟件和電子自動化領(lǐng)域負責(zé)人萊納?格拉茨告訴本報記者，工業(yè)4.0是工業(yè)生產(chǎn)的一種全新思路，以前人們必須在生產(chǎn)前制定好生產(chǎn)程序，改變一個生產(chǎn)任務(wù)十分耗時費力。在新的系統(tǒng)中，產(chǎn)品的組件直接與生產(chǎn)系統(tǒng)溝通，發(fā)出接下來所需生產(chǎn)過程的指令。4.0時代的工業(yè)將改變整個生產(chǎn)技術(shù)的使用，整個系統(tǒng)將更加智能，聯(lián)網(wǎng)更加緊密，不同組件之間可以相互溝通，工作更快、作出反應(yīng)更加迅速。

當然，在智能網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)安全也格外受到重視。格拉茨說，我們將需要更多的信息安全，這是一個核心話題。在這方面還有巨大的研發(fā)潛力。

智能創(chuàng)造節(jié)能

在能源轉(zhuǎn)型的背景下，節(jié)能環(huán)保是德國企業(yè)不斷追求的目標。

在菲尼克斯電氣展臺，一個戴著安全帽的“機器人”不時向參觀者搖頭擺尾，擠眉弄眼，十分討人喜愛。工作一會兒后，它又躺下來休息，閉上眼睛“睡著”了。這是該公司最新研發(fā)的節(jié)能生產(chǎn)系統(tǒng)。公司市場與發(fā)展部經(jīng)理羅蘭德?本特說，以往大工廠為了保證生產(chǎn)，即使在閑置時大型設(shè)備也要一直保持運轉(zhuǎn)，現(xiàn)在通過信息技術(shù)與硬件軟件的結(jié)合，公司可以實現(xiàn)讓閑置的設(shè)備休息，并在下一個任務(wù)來臨前及時重新啟動。通過這一技術(shù)，可以使整個生產(chǎn)過程節(jié)能15%。

弗勞恩霍夫研究所與寶馬公司共同研發(fā)的互動診斷系統(tǒng)可以讓員工在汽車生產(chǎn)的檢驗環(huán)節(jié)通過用手指出汽車零部件上的瑕疵，直接將瑕疵的位置和種類記錄在系統(tǒng)中。如果工作人員揮一揮手，瑕疵記錄又可以被抹去。該展臺的工作人員亞歷山大?�？私榻B說，此前員工需要先記下瑕疵的位置，然后跑到電腦前輸入。新的技術(shù)可以節(jié)省這段時間，而且試用過的員工普遍表示這種互動讓工作更加有趣。

德國人工智能研究中心展示的系統(tǒng)也可以讓員工通過大屏幕上的操作指示進行操作，系統(tǒng)通過人體和生產(chǎn)組件識別給出下一步的操作指示，員工的工作更加簡化，工作培訓(xùn)和指導(dǎo)也可以在工作崗位上面進行。

格拉茨說，現(xiàn)在工廠中員工的任務(wù)大多是操作機器，生產(chǎn)過程都是預(yù)先設(shè)計好的。未來的工人要將自己的經(jīng)驗存儲到機械中，更加智能地與機器溝通互動。專業(yè)人才也可以在機器的幫助下在工作中學(xué)習(xí)。

中國發(fā)展迅猛

約有730家中國企業(yè)參展此次漢諾威工業(yè)博覽會，是除德國以外規(guī)模最大的參展國。從展區(qū)分布來看，數(shù)字工業(yè)與工業(yè)自動化展區(qū)的中國企業(yè)并不多。中國貿(mào)促會電子信息行業(yè)分會高級經(jīng)理張鼎政向本報記者表示，中國在這一領(lǐng)域還處于起步階段，但發(fā)展是突飛猛進的。

深圳華龍訊達公司行政部部長楊凡告訴本報記者，該公司推出的“數(shù)字工廠”系統(tǒng)在國內(nèi)的市場潛力非常大，目前已有多家煙草企業(yè)使用這一系統(tǒng)。在展臺的大屏幕上，記者看到，通過3D建模和信息采集系統(tǒng)，工廠每個機器的運轉(zhuǎn)狀況、材料消耗和產(chǎn)能工廠的實時情況都可以傳達到大屏幕上。在屏幕的右下角，可以看出工廠的哪些設(shè)備出現(xiàn)故障或者需要更換�！巴ㄟ^我們的設(shè)備生命周期管理，工廠設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率大幅降低，生產(chǎn)效率得到提高�！痹摴�司項目經(jīng)理梁鴻宇說。

目前，德國在智能工業(yè)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。德國電子電氣工業(yè)協(xié)會克勞斯?米特爾巴赫博士對本報記者說，在德國的研發(fā)投資中，有50%是軟件投入。格拉茨說，德國的工業(yè)4.0也在推廣階段。德國政府首先認識到，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用非常具有潛力，并支持了一系列研究項目，德國有強大的機械制造和自動化工業(yè)，在軟件領(lǐng)域也有一定的實力。這三個領(lǐng)域共同決定了德國在工業(yè)4.0時代的優(yōu)勢地位。“我相信這一發(fā)展將在接下來幾十年影響工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展�！钡聡�電子電氣工業(yè)協(xié)會預(yù)測，工業(yè)4.0將使工業(yè)生產(chǎn)效率提高30%。