工业4.0的前世今生

　　2013年4月汉诺威工业博览会中，德国重磅推出了全新的工业发展理念——“工业4.0”，该理念一经推出立马在全球掀起了巨大波澜。到2014年4月汉诺威工业博览会中已经到处可见工业4.0的最新成果。今天小编带你简要回顾一下工业4.0的发展历程。

　　Ignite Ideas

　　工业4.0是德国为了保持其在多领域产品研发与生产的全球领先优势而提出的十大高科技发展战略之一。德国的高科技发展战略始于2006年，主要聚焦于学术、研究和工业。其中，工业4.0是德国倡导通过利用互联网技术实现产业整合的一种愿景，也被称为第四次工业革命。

　　2006年8月，德国在柏林举办了国家高科技战略会议，德国教育和研究部部长Annette Schavan在会议中强调：“在思想的土地上，思想也必须点燃。”为了使的德国成为欧洲乃至世界未来市场的领导，高科技发展战略被树立成为国家级的发展计划，Schavan还创造了“Ignite Ideas”的发展口号。 为了扶持高科技战略的发展，德国政府将持续有针对性的投入约146亿欧元(约合200亿美元)用于高科技的研发和新技术的实际应用转化。

　　德国的高科技战略主要希望能解决五个方面的问题：

• 强化科学与商业的合作

• 提高私营企业创新的积极性

• 领先技术的快速传播

• 推动R&D的国际化

• 资助优秀人才

　　德国在强调政府投资重要性的同时，也呼吁全国各界能共同努力加大对高科技战略的投入与支持。为了发展高科技战略，Schavan还组织和创立工业科学联盟，该联盟希望能促使知识与应用、科研与创新间更紧密的结合。该联盟是由来自科学与产业的19名专家代表组成，联盟、联盟编写了关于政策、产业、科学三个层面的十点关键性发展意见来督促德国技术创新与科学研究。

• 强调创新政策的一贯性。

• 继续加大科研经费的投入力度。

• 扩大面向未来的投资。

• 通过立法消除创新的障碍。

• 建立鼓励创新的税收制度，对研发和创新的商业机构施行优惠的税收政策。

• 强化产业与科学的紧密长期合作。

• 确保社会对创新接纳。

• 吸引人才从事科研类工作，并能将其作为事业来奋斗。

• 通过打造德国创新能力，来影响和参与欧洲科研政策的制定。

• 发展国际化的科研与创新合作。

　　工业4.0仅为德国高科技战略2020的冰山一角

　　2010年7月14日，德国内阁通过了高科技战略2020.高科技战略2020将确保德国高科技战略的连续性和连贯性，并重新梳理了战略事项的优先级。德国高科技战略2020重点聚焦五大领域：气候/能源;健康/营养;移动;安全;通讯。在这些领域方面又制定了未来10年~15年的前瞻性发展目标。为了实现这些发展目标，德国政府又制定了10个前瞻性发展项目，包括：

• CO2-neutral(二氧化碳中和)、节能、城市气候调节

• 可再生生物能源替代石油

• 智能化的能源供给

• 个性化医疗

• 疾病预防与饮食优化

• 养老——独立生活到老

• 可持续移动性

• 基于互联网的商业服务

• 工业4.0

• 个人信息安全

　　工业4.0旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统(Cyber-Physical System)相结合的手段，将制造业向智能化转型。该战略是德国保护和扩大德国工业传统核心优势的重要手段。德国的高科技战略已经深入德国的方方面面，已经成为了德国从政界、工业界、科研人员、普通百姓各界人士共同认知。大家普遍认同只有面向未来的投资才是克服经济困难和实现经济增长、增强实力的最好手段和方法。

　　工业4.0的现状

　　自去年正式宣传后，工业4.0已经如火如荼在工业自动化厂商之间形成共识。其实，对于工业技术的追随者，工业4.0的目标听起来并不陌生。毕竟，它的本质与过去二十年自动化供应商一直追求的是一样的。早在20世纪90年代后期我们就已经开始不断听到要实现“底层到顶层连接”呼声。而工业4.0仅仅是再一次的更新了我们的观念。而这次最大的不同的是其发展的重要驱动力来自于世界著名工业经济体的政府。

　　在2014年的汉诺威工业展览会上，基本上每个展位，特别是那些德国公司的展览上都已经有了工业4.0的应用展现。尤其是博世力士乐、菲尼克斯和西门子这三家公司。

　　博世力士乐公司的展览会的亮点在于一条由五个独立模块组成的灵活性装配线。独立模块涵盖了该公司从驱动器、电机和控制器到网络、视觉系统和装配工具技术在内的技术。这条装配线可以生产两种产品，即带有射频识别标签或闪光灯的钥匙。在生产这两种产品时并不需要对设备或装配线进行切换，只要运行一个基本的程序步骤开始生产就好了。所有的步骤中装配线的能源消耗都会被纪录并进行管理，而状态监测则是用于为维修管理收集组件数据。

　　在菲尼克斯的展位上，比较有特色的也是一条灵活性装配线。装配线可生产多达6种变化的断路器。公司在展会上所展示的装配过程通过使用ePlan的电气设计软件安装终端产品所使用的电路来启动。然后信息被转移到菲尼克斯电气的ClipProject软件上，用于接线板的开发和编制。ClipProject在电路设计的基础上显示接线端子的位置选项。然后所有这些数字信息都被输送到装配机器的控制系统上用来进行订单管理。装配机器上的各种制动器、传送带和终端执行器可自动生成断路器，甚至可以达到将包含使用者所需的断路器订单号、安装信息、其他应用和安全信息在内的射频识别标签加到产品上。

　　菲尼克斯电气公司控制系统研发项目经理MathiasWesselman说到，这台装配机器的理念在于数字信息支持下的无缝集成过程，这就很好地阐明了工业4.0。该系统使用数字信息来设计和生产断路器，在人工操作步骤中支持人为的操作并为质量控制提供数字参考。

　　不管是菲尼克斯电气公司还是博世力士乐公司，两者都表示在内部使用工业4.0理念来进行产品的生产。

　　西门子公司则通过展示大众高尔夫7车门自动装配生产线来突出工业4.0。据西门子公司表示，该展示显示了“智能”工业软件与高性能生产硬件的融合。西门子称其自己为工业3.X。西门子Siegfried Russwurm博士表示，在全球制造业都更加互联化的发展进程中，市场对工业IT和软件的需求是对传统工业自动化技术需求的两倍，每年将以7%的速度增长。