2013年4月，德國政府于“2013漢諾威工業(yè)博覽會(huì )”上正式推出“工業(yè)4.0”項目，該項目是德國政府2010年7月《高技術(shù)戰略2020》確定的十大未來(lái)項目之一，被認為是繼機械、電氣和信息技術(shù)之后的第四次工業(yè)革命，是引領(lǐng)德國工業(yè)未來(lái)發(fā)展的核心戰略。此項目一經(jīng)推出，不但成為本屆漢諾威工業(yè)博覽會(huì )的一大亮點(diǎn)，更成為本年度全球工業(yè)界的熱議話(huà)題。而作為德國工業(yè)企業(yè)的優(yōu)秀代表，菲尼克斯電氣一直以來(lái)積極致力于電氣與自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng )新和發(fā)展，日前，菲尼克斯電氣集團高級執行副總裁、菲尼克斯電氣中國研發(fā)公司董事長(cháng)Roland Bent教授接受本刊記者專(zhuān)訪(fǎng)，發(fā)表了其對于“工業(yè)4.0”戰略的獨到見(jiàn)解。
  
                     
             菲尼克斯電氣集團高級執行副總裁、菲尼克斯電氣中國研發(fā)公司董事長(cháng) Roland Bent
 
   制造業(yè)的未來(lái)需求

   眾所周知，德國是全球制造業(yè)中最具競爭力的國家之一，包括汽車(chē)和汽車(chē)配件工業(yè)、電子電氣工業(yè)、機械設備制造工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等產(chǎn)業(yè)在內的制造業(yè)已經(jīng)成為德國的經(jīng)濟支柱，其裝備制造行業(yè)更是全球領(lǐng)先。

   Bent教授認為 “工業(yè)4.0”戰略的推出從根本上來(lái)說(shuō)正是德國制造業(yè)發(fā)展的需要：“德國制造業(yè)的領(lǐng)導地位源于德國在制造技術(shù)方面的研究和創(chuàng )新，當前德國制造業(yè)面臨著(zhù)種種挑戰，包括降低成本、提高效率及增加生產(chǎn)的靈活性的需求，而要實(shí)現這些，需要大量的新的技術(shù)和新的產(chǎn)品，因此‘工業(yè)4.0’應運而生。 ”

  事實(shí)上，不僅僅是在德國，全球制造業(yè)都在面臨著(zhù)前所未有的挑戰，規模龐大的中國制造業(yè)急需轉型升級，美國制造業(yè)的復蘇也必然需要探索新的發(fā)展模式。各種客戶(hù)需求，如改變批次產(chǎn)量、產(chǎn)品多樣性及可持續生產(chǎn)等已成為新的創(chuàng )新動(dòng)力，而大數據、云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、新能源等新技術(shù)的發(fā)展為這次變革奠定了基礎。結合了市場(chǎng)和技術(shù)發(fā)展的需求，在全球一場(chǎng)新的工業(yè)革命都正在發(fā)展之中。正是順應這一趨勢，德國以其獨特的優(yōu)勢打造其制造業(yè)的未來(lái)之路——“工業(yè)4.0”。

  智能化是核心

  “工業(yè)4.0”的重要方向之一是“智能工廠(chǎng)”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò )化分布式生產(chǎn)設施的實(shí)現。德國專(zhuān)家們提出的“工業(yè)4.0”的全新理念，主要就對聯(lián)網(wǎng)工廠(chǎng)以及相關(guān)方面的演變進(jìn)行研究。“工業(yè)4.0”關(guān)注整個(gè)產(chǎn)品生命周期，對產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、物流以及生產(chǎn)的集成將通過(guò)材料流、產(chǎn)品流以及信息流得以實(shí)現，從而構建高度復雜又極為高效的全球化生產(chǎn)運營(yíng)。這樣一來(lái)，一條生產(chǎn)線(xiàn)就能夠跟供應商以及消費信息進(jìn)行連接，從而根據消費者需求對生產(chǎn)環(huán)節進(jìn)行動(dòng)態(tài)調整，并對所交付的原材料進(jìn)行相應調整。

  作為指引未來(lái)工業(yè)生產(chǎn)的一種全新概念，德國工業(yè)4.0的思路是：在工廠(chǎng)生產(chǎn)新的系統中，產(chǎn)品的組件直接與生產(chǎn)系統溝通，發(fā)出接下來(lái)所需生產(chǎn)過(guò)程的指令，這樣將改變整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)的使用，整個(gè)系統將更加智能，聯(lián)網(wǎng)更加緊密，不同組件之間可以相互溝通，工作更快、作出反應更加迅速。

  Bent教授表示：“新的生產(chǎn)模式使生產(chǎn)和交付變得更加靈活，而且對于生產(chǎn)中斷和故障可以靈活反應，區別于以往的‘柔性生產(chǎn)’，這些反應是完全智能化的，無(wú)需人為地提前設定。”

  毫無(wú)疑問(wèn)， 智能化將成為“ 工業(yè)4.0”的核心，而新型的生產(chǎn)制造模式實(shí)現的關(guān)鍵技術(shù)是智能化的網(wǎng)絡(luò )。在“工業(yè)4.0”的規劃中，制造商將以“信息物理系統”（Cyber-PhysicalSystems：CPS）為框架建立包含其設備、倉儲系統和工業(yè)產(chǎn)品的全球性網(wǎng)絡(luò )。CPS的意義在于將物理設備聯(lián)網(wǎng)，連接到互聯(lián)網(wǎng)上， 讓物理設備具有計算、通信、精確控制、遠程協(xié)調和自治等五大功能。CPS本質(zhì)上是一個(gè)具有控制屬性的網(wǎng)絡(luò )，但它又有別于現有的控制系統。CPS則把通信放在與計算和控制同等地位上，因為CPS強調的分布式應用系統中物理設備之間的協(xié)調是離不開(kāi)通信的。CPS對網(wǎng)絡(luò )內部設備的遠程協(xié)調能力、自治能力、控制對象的種類(lèi)和數量，特別是網(wǎng)絡(luò )規模上遠遠超過(guò)現有的工控網(wǎng)絡(luò )。美國國家科學(xué)基金會(huì )（NSF）認為，CPS將讓整個(gè)世界互聯(lián)起來(lái)。如同互聯(lián)網(wǎng)改變了人與人的互動(dòng)一樣，CPS將會(huì )改變我們與物理世界的互動(dòng)。

  在制造業(yè)領(lǐng)域，CPS包含能夠獨立交換信息的小型智能機械、存儲系統和高效的產(chǎn)品設備，他們能夠獨立地完成運作和互相控制，從而極大地提升機器與機器之間的連通，并產(chǎn)生大量的數據。而生產(chǎn)系統能夠對所有數據進(jìn)行管理，并進(jìn)行智能分析，在無(wú)人為操作或較少人為操作的情況下通過(guò)這些數據來(lái)提升工廠(chǎng)效率。

  新的生產(chǎn)模式無(wú)疑將推動(dòng)自動(dòng)化領(lǐng)域的創(chuàng )新，對此Bent教授認為：“未來(lái)的工業(yè)控制與自動(dòng)化產(chǎn)品更需要靈活性、操作的方便性及智能化，支持標準網(wǎng)絡(luò )和具有自診斷功能也是大勢所趨。”

  菲尼克斯，“工業(yè)4.0”的重要參與者
  
  “工業(yè)4.0”并沒(méi)有涉及到根本性的技術(shù)革新，而是強調通過(guò)“信息物理系統”來(lái)改變當前的工業(yè)生產(chǎn)模式。正如Bent博士所言：“這不是一個(gè)革新，而是一個(gè)演變。”信息、通信、軟件技術(shù)在制造業(yè)中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，成為“工業(yè)4.0”時(shí)代的新寵兒。

  Bent教授表示：“‘工業(yè)4.0’項目對德國企業(yè)來(lái)講是一個(gè)歷史性的機遇，德國制造商有著(zhù)很大的潛在機會(huì )成為世界領(lǐng)先的智能化系統供應商，而菲尼克斯電氣對此早已開(kāi)始準備。”

  工業(yè)4.0的實(shí)施過(guò)程對網(wǎng)絡(luò )和控制系統提出了更智能化、更開(kāi)放、更靈活、更快速的高要求，這是傳統的以現場(chǎng)總線(xiàn)為核心的第三代控制系統所無(wú)法達到的。2004年菲尼克斯電氣便全面投入Profinet工業(yè)以太網(wǎng)的開(kāi)發(fā)，目前形成了全面的基于Profinet工業(yè)以太網(wǎng)的競爭力。

  菲尼克斯電氣全球領(lǐng)先的連接技術(shù)和IT-Powered工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)能夠幫助客戶(hù)把很多現實(shí)的系統有機集成起來(lái)，構成一個(gè)智能化的網(wǎng)路，即以信息技術(shù)驅動(dòng)自動(dòng)化，打造智能工廠(chǎng)。

  Bent教授當前作為菲尼克斯電氣的代表也正在積極參與“工業(yè)4.0”相關(guān)組織的技術(shù)研發(fā)、標準制定工作，他表示：“‘工業(yè)4.0’是德國工業(yè)界達成的一個(gè)共識，也是一個(gè)共同的遠景，需要大家共同努力來(lái)推動(dòng)其不斷發(fā)展，菲尼克斯正是其中不可或缺的一員。”