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    “如果說(shuō)，工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)還要20年，那么，西門(mén)子目前已經(jīng)到達(dá)了 工業(yè)3.X 。”這是西門(mén)子股份公司管理委員會(huì)成員、工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域首席執(zhí)行官魯思沃（Siegfried Russwurm）的自我打分。

   作為德國(guó)制造的“優(yōu)等生”，西門(mén)子167年的發(fā)展史幾乎可以被視為近現(xiàn)代工業(yè)進(jìn)程的一個(gè)縮影。從一個(gè)小作坊發(fā)展至今，西門(mén)子所締造的超級(jí)工業(yè)帝國(guó)已成為“德國(guó)制造”當(dāng)仁不讓的代名詞。

   從指針式電報(bào)機(jī)起家，到以信息技術(shù)為業(yè)務(wù)主動(dòng)脈，西門(mén)子踩準(zhǔn)了以電力、信息化為標(biāo)志的前兩次工業(yè)革命的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。基于信息物理融合系統(tǒng)的工業(yè)4.0概念誕生之初，西門(mén)子再度嗅到了新一輪工業(yè)革命的氣息。瞄準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù)，西門(mén)子集成了目前全球最先進(jìn)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，以及生產(chǎn)過(guò)程軟件和硬件，如西門(mén)子制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）軟件Simatic IT、西門(mén)子產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件、工業(yè)工程設(shè)計(jì)軟件（Comos）、全集成自動(dòng)化（TIA）、全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（IDS），等等。

   對(duì)于正從“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”跨越的中國(guó)而言，或許能從西門(mén)子通往工業(yè)4.0的路線圖中解讀出更多線索。

　　身份代碼背后的“生產(chǎn)旅行”

   工業(yè)4.0的內(nèi)涵已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越機(jī)器的自動(dòng)化，甚至數(shù)字制造本身。

   “制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)在于，更加注重產(chǎn)品全生命周期的管理。過(guò)去推出一款新車(chē)，可能需要7、8年時(shí)間，現(xiàn)在2、3年就夠了。這就是未來(lái)的趨勢(shì)，核心在于，怎么加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、上市、服務(wù)時(shí)間，如何縮短整個(gè)過(guò)程耗費(fèi)的時(shí)間。”西門(mén)子（中國(guó)）有限公司工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)技術(shù)集團(tuán)總經(jīng)理林斌接受澎湃新聞專(zhuān)訪時(shí)說(shuō)。

   在工業(yè)4.0時(shí)代，虛擬世界將與現(xiàn)實(shí)世界高度融合。通過(guò)計(jì)算、自主控制和聯(lián)網(wǎng)，人、機(jī)器和信息互相聯(lián)接，融為一體。現(xiàn)有的技術(shù)和創(chuàng)新將被全部整合到一個(gè)數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)中。生產(chǎn)還未開(kāi)始，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程和生產(chǎn)流程中的所有環(huán)節(jié)便可以并行模擬進(jìn)行。

   林斌舉例說(shuō)，“比如生產(chǎn)一支筆，傳統(tǒng)做法是先出一張圖紙，然后調(diào)整機(jī)床參數(shù)去開(kāi)模做出樣品，圖紙返回研發(fā)部門(mén)經(jīng)過(guò)比對(duì)修改，才能進(jìn)入生產(chǎn)線。但利用產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件，從研發(fā)到制造基于同一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)，在設(shè)計(jì)時(shí)就可以將這支筆的特點(diǎn)、長(zhǎng)度、直徑等參數(shù)，直接與下游加工機(jī)器的數(shù)據(jù)同步，通過(guò)仿真就可以將設(shè)計(jì)定型，直接上線生產(chǎn)，完全不需要紙質(zhì)圖紙。傳統(tǒng)制造節(jié)奏改變了，費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢(qián)的工藝都可以省下來(lái)。”

   簡(jiǎn)而言之，工業(yè)4.0的愿景就在于，讓設(shè)備和設(shè)備開(kāi)啟對(duì)話(huà)，產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)備之間相互溝通，建立虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界之間的對(duì)話(huà)窗口。

   正如德國(guó)工業(yè)4.0的路線圖——《德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略計(jì)劃實(shí)施建議》所描述的，在未來(lái)智能工廠中，人類(lèi)、機(jī)器和資源能夠互相通信，就像社交網(wǎng)絡(luò)中一樣自然。智能產(chǎn)品“知道”它們?nèi)绾伪恢圃斐鰜?lái)的細(xì)節(jié)，也知道它們的用途。它們將主動(dòng)地對(duì)制造流程，回答諸如“我什么時(shí)候被制造的”、“對(duì)我進(jìn)行處理應(yīng)該使用哪種參數(shù)”、“我應(yīng)該被傳送到何處”等問(wèn)題。

   類(lèi)似的探索早已在西門(mén)子位于德國(guó)安貝格市的電子制造工廠上演。安貝格工廠有24年歷史，是全歐洲乃至全球最先進(jìn)的數(shù)字化工廠，為西門(mén)子提供印刷電路板等電子產(chǎn)品，100萬(wàn)次加工過(guò)程的出錯(cuò)率只有12次。

   在安貝格工廠，真實(shí)工廠與虛擬工廠同步運(yùn)行，真實(shí)工廠生產(chǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)參數(shù)、生產(chǎn)環(huán)境等都會(huì)通過(guò)虛擬工廠反映出來(lái)，而人則通過(guò)虛擬工廠對(duì)真實(shí)工廠進(jìn)行把控。

   為了準(zhǔn)確收集數(shù)據(jù)，安貝格工廠超過(guò)3億個(gè)元器件都有自己的“身份證”。這些基礎(chǔ)識(shí)別信息包括：哪條生產(chǎn)線生產(chǎn)的、用什么材質(zhì)、當(dāng)時(shí)用的扭矩是多少、用什么樣的螺絲釘?shù)鹊取．?dāng)一個(gè)元件進(jìn)入烘箱時(shí)，機(jī)器會(huì)判斷該用什么溫度以及時(shí)間長(zhǎng)短，并可以判斷下一個(gè)進(jìn)入烘箱的元件是哪一種，適時(shí)調(diào)節(jié)生產(chǎn)參數(shù)。

   但這距離工業(yè)4.0所描繪的“數(shù)字和物理世界的無(wú)縫銜接”的場(chǎng)景，仍有很大差距。魯思沃認(rèn)為，“這場(chǎng)變革將是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，工業(yè)4.0的真正到來(lái)可能需要20年左右的時(shí)間。”他將這一“漸進(jìn)的過(guò)程”稱(chēng)作工業(yè)3.X。

   事實(shí)上，西門(mén)子已經(jīng)將“工業(yè)3.X”的范本帶到了中國(guó)。

   以寶馬集團(tuán)全球最先進(jìn)工廠之一的華晨寶馬鐵西工廠為例，有了西門(mén)子LIS超寬帶實(shí)時(shí)定位識(shí)別系統(tǒng)的輔助，該廠的總裝車(chē)間取消了原來(lái)專(zhuān)門(mén)用于掃描車(chē)輛條形碼的工位。車(chē)輛每到一個(gè)工位，車(chē)型、車(chē)輛識(shí)別碼、根據(jù)車(chē)輛的不同配置，需要裝配的各種零件等信息會(huì)自動(dòng)顯示在工位前方的操作屏上，甚至?xí)詣?dòng)提供圖片及裝配輔助指令，直接引導(dǎo)工人完成相應(yīng)工作。

   這一流程被視作定制式生產(chǎn)的基礎(chǔ)。現(xiàn)在，一款汽車(chē)需要上千人設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)3年、生產(chǎn)模具1年、建設(shè)工廠4年，至少需要8年的時(shí)間。而在未來(lái)工廠，制造高度靈活，一條生產(chǎn)線能同時(shí)生產(chǎn)多個(gè)車(chē)型；用戶(hù)根據(jù)個(gè)人喜好選擇的車(chē)型、車(chē)輛配置，甚至可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)月定制，下個(gè)月就生產(chǎn)出來(lái)。

   亞洲最大的紙漿和紙張制造商之一的亞洲紙漿紙業(yè)集團(tuán)（APP）在浙江省寧波市的造紙廠是另一個(gè)范本——借助全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，能源消耗和二氧化碳排放量大減。由此，該造紙廠每條生產(chǎn)線年均節(jié)省數(shù)千萬(wàn)元的開(kāi)支，年均停機(jī)時(shí)間被保持在最低的12.5小時(shí)。

   此外，汽車(chē)生產(chǎn)設(shè)備制造商柯馬（上海）工程有限公司采用西門(mén)子的產(chǎn)品生命周期軟件，借助虛擬仿真技術(shù)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的缺陷及問(wèn)題，在投產(chǎn)前就加以校正，使得設(shè)計(jì)與規(guī)劃實(shí)現(xiàn)“所見(jiàn)即所得”（生產(chǎn)線模擬的精準(zhǔn)度為98%），把產(chǎn)品上市時(shí)間縮短了20%-30%。

   林斌說(shuō)，從硬件專(zhuān)業(yè)提供商到系統(tǒng)解決方案的“大管家”，西門(mén)子在工業(yè)4.0道路上正在探索的，是一條軟硬件結(jié)合的道路。“值得注意的是，軟件有很大程度上能夠定義硬件的功能。我們談到工業(yè)4.0，肯定要往這個(gè)方向發(fā)展。但這條路還是很長(zhǎng)的。有人說(shuō)這是第四次工業(yè)革命，有人說(shuō)不是革命，是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，可能要7、8年，可能是十年甚至十幾年時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)。那么，對(duì)于西門(mén)子來(lái)說(shuō)，今天的軟件硬件已經(jīng)在這個(gè)方向上走了，未來(lái)我們會(huì)在軟件上投入更多。”

　　探訪中國(guó)版工業(yè)4.0

   在林斌看來(lái)，無(wú)論是中國(guó)制造業(yè)2025，還是德國(guó)工業(yè)4.0，甚至美國(guó)工業(yè)復(fù)興，本質(zhì)上都是趨同的。不管概念的具體闡述如何，這些大國(guó)都逐漸認(rèn)識(shí)到，制造業(yè)仍然是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，將信息物理融合系統(tǒng)應(yīng)用到制造業(yè)中，正在引爆第四次工業(yè)革命。

   中德兩國(guó)的國(guó)情不一，制造業(yè)發(fā)展階段也不同。但他山之石，可以攻玉。

   從西門(mén)子的發(fā)展路徑來(lái)看，其同樣經(jīng)歷了從模仿到創(chuàng)新的“學(xué)徒”之路。

   “拿西門(mén)子來(lái)說(shuō)，我們過(guò)去買(mǎi)了很多軟件，比如說(shuō)PLM、Comos，在過(guò)去的7、8年里面，工業(yè)部門(mén)花了幾十億歐元來(lái)買(mǎi)軟件。我覺(jué)得，這對(duì)于中國(guó)工業(yè)來(lái)說(shuō)，這同樣值得思考。天下沒(méi)有免費(fèi)的午餐，你要考慮投入。而且，這個(gè)投入是有風(fēng)險(xiǎn)的。當(dāng)你說(shuō)要提高研發(fā)費(fèi)的時(shí)候，必須想清楚，你不是花一個(gè)億，可能是十幾個(gè)億，花好多時(shí)間。”

   羅馬非一日建成，西門(mén)子工業(yè)帝國(guó)的締造，同樣經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的積累過(guò)程。近年來(lái)，西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化集團(tuán)先后完成了多項(xiàng)收購(gòu)，收購(gòu)對(duì)象皆為工業(yè)軟件不同細(xì)分領(lǐng)域的佼佼者。林斌稱(chēng)，“今天西門(mén)子擁有許多數(shù)字化水平很高的技術(shù)平臺(tái)，比如說(shuō)在德國(guó)安貝格、在中國(guó)成都（編注：西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地是西門(mén)子在德國(guó)之外的首家數(shù)字化企業(yè)）。但其實(shí)，這是我們?cè)谶^(guò)去的很多年里面花了很多的投入才做起來(lái)的。我覺(jué)得，對(duì)于很多中國(guó)企業(yè)家來(lái)說(shuō)，一定要看得遠(yuǎn)一點(diǎn)，有自己的戰(zhàn)略投入。”

   種種跡象表明，無(wú)論是中國(guó)高層還是企業(yè)層面，都已在借鑒德國(guó)經(jīng)驗(yàn)，探訪中國(guó)版工業(yè)4.0的未來(lái)。

   去年10月，魯思沃造訪中國(guó)工程院，就制造業(yè)的未來(lái)及“工業(yè)4.0”話(huà)題做講座，與600多位院士、研究人員及企業(yè)代表交流。中國(guó)工程院正是中國(guó)制造業(yè)未來(lái)10年的頂層規(guī)劃和路線圖——“中國(guó)制造2025”——的主要設(shè)計(jì)者之一。

　    今年5月29日，時(shí)任西門(mén)子（中國(guó)）有限公司執(zhí)行副總裁、工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域總裁吳和樂(lè)應(yīng)工業(yè)和信息化部邀請(qǐng)，就制造業(yè)的未來(lái)及“工業(yè)4.0”話(huà)題，與工信部9個(gè)司局代表進(jìn)行研討，中國(guó)工程院、中國(guó)科學(xué)院等7所主要國(guó)家科研機(jī)構(gòu)，中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)等9個(gè)工業(yè)協(xié)會(huì)，以及中國(guó)移動(dòng)、華為集團(tuán)等20家企業(yè)代表參加了研討會(huì)。

   今年3月，西門(mén)子股份公司工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域工業(yè)自動(dòng)化集團(tuán)CEO（首席執(zhí)行官）胡桉桐（Anton S. Huber）在西門(mén)子柏林燃?xì)廨啓C(jī)工廠，接待了工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)苗圩一行，并就制造業(yè)的未來(lái)及“工業(yè)4.0”話(huà)題分享了西門(mén)子技術(shù)藍(lán)圖和愿景。

  此外，天津市曾專(zhuān)門(mén)舉辦了工業(yè)4.0論壇，邀請(qǐng)西門(mén)子前往交流。

   “我們最近還有很多類(lèi)似的邀請(qǐng)和需求。”林斌說(shuō)，政府更多起到平臺(tái)的作用。

   與政府高層或地方政府所站角度不同，對(duì)于企業(yè)而言，顯然更關(guān)注西門(mén)子能否帶來(lái)哪些立竿見(jiàn)影的幫助。“來(lái)自企業(yè)的反饋都是很積極的。但工業(yè)4.0是一個(gè)發(fā)展方向，而企業(yè)更關(guān)心的是今天能做什么。他們會(huì)問(wèn)西門(mén)子，今天我能從你這兒得到哪些實(shí)實(shí)在在的幫助？”

   這一問(wèn)題的提出，牽扯出的便是一個(gè)更現(xiàn)實(shí)的阻路石——標(biāo)準(zhǔn)化。

   林斌介紹，西門(mén)子成都數(shù)字化工廠的參觀者絡(luò)繹不絕，在事后與西門(mén)子的交流中，企業(yè)經(jīng)常提出諸如“這個(gè)東西看上去很專(zhuān)業(yè)，但我現(xiàn)在技術(shù)很差，我該怎么做”之類(lèi)的問(wèn)題。“我們告訴他，比如在控制方面，首先統(tǒng)一你的軟件平臺(tái)，用我們的Profinet（基于工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)，可以無(wú)縫集成現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)），你有沒(méi)有？”

   對(duì)于大多數(shù)擁有“雜牌軍”設(shè)備的企業(yè)而言，這顯然是不可逾越的障礙。“現(xiàn)在的品牌用得很雜，硬件和硬件之間需要用很多不同的語(yǔ)言來(lái)轉(zhuǎn)換，效率肯定低。很多企業(yè)說(shuō)現(xiàn)在的成本很高，其實(shí)就是過(guò)去更側(cè)重于考慮采購(gòu)成本造成的。但你回過(guò)頭來(lái)講，德國(guó)工人的成本比你更高，用的機(jī)器更好，但為什么做出來(lái)的東西能暢銷(xiāo)？這里可能要轉(zhuǎn)化一個(gè)概念，從考慮采購(gòu)成本到考慮全生命周期的運(yùn)營(yíng)成本，這個(gè)是很重要的。”林斌稱(chēng)。

   德國(guó)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、德國(guó)機(jī)械制造商協(xié)會(huì)（VDMA）和德國(guó)電氣電子工業(yè)協(xié)會(huì)（ZVEI）共同開(kāi)展的一項(xiàng)調(diào)查顯示，被調(diào)查的近300家德國(guó)企業(yè)中，有半數(shù)以上都認(rèn)為數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化是“工業(yè)4.0”所提出的最大挑戰(zhàn)，難度甚至超過(guò)了流程和工作組織。未來(lái)，工件可以告知對(duì)它進(jìn)行加工的設(shè)備該如何對(duì)其進(jìn)行加工。但實(shí)現(xiàn)這一愿景的先決條件是，不同制造商生產(chǎn)的設(shè)備能使用同一種語(yǔ)言進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，要求相關(guān)軟件兼容所有聯(lián)網(wǎng)的元器件、機(jī)器、設(shè)備和工廠等。當(dāng)前每家企業(yè)的IT系統(tǒng)都使用獨(dú)立的設(shè)置，要實(shí)現(xiàn)集成化發(fā)展，就需要所有企業(yè)都采用業(yè)內(nèi)認(rèn)可的國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)體系。

   對(duì)于正在的制定“中國(guó)制造2025”而言，中國(guó)若想借此在2025年進(jìn)入世界裝備制造強(qiáng)國(guó)第二方陣、用20年時(shí)間趕超德日，標(biāo)準(zhǔn)化同樣是有待攻克的難題。

   如何讓信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的數(shù)字化、智能化制造成為今后中國(guó)工業(yè)發(fā)展的主線？正處于工業(yè)“三級(jí)跳”助跑階段的中國(guó)，左手攥握可資借鑒的德國(guó)范本，右手是“新常態(tài)”經(jīng)濟(jì)下的諸多現(xiàn)實(shí)命題。