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　　西門子股份公司管理委員會成員、工業(yè)領(lǐng)域首席執(zhí)行官魯思沃教授，參與編寫《工業(yè)4.0》一書（該書中文版由機(jī)械工業(yè)出版社出版，并于本月10日在西門子工業(yè)論壇舉行首發(fā)式），以下是魯思沃教授在西門子工業(yè)論壇上的演講節(jié)選，他與大家分享了制造業(yè)的未來以及工業(yè)4.0愿景。

　　女士們、先生們，我是生產(chǎn)工程師出身的，很高興的是我們看到世界各地的制造業(yè)再次崛起，在一個國家的持久創(chuàng)新力方面、在經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展方面，以及在創(chuàng)造就業(yè)和繁榮方面，工業(yè)的角色再次被高度重視。在中國的“十二五”規(guī)劃當(dāng)中非常重要的一個要素，就是工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級以及兩化融合，同時也包括新能源、環(huán)保、新材料以及混合動力汽車、高端制造業(yè)方面的前沿創(chuàng)新。中國政府也把環(huán)境保護(hù)作為重中之重，在大力的支持節(jié)能、環(huán)保的制造的部署和推廣。隨著中國產(chǎn)業(yè)政策的升級中國也更加致力于工業(yè)化和信息化的兩化融合，就像剛才馮司長介紹的那樣。而其他國家也在加強(qiáng)他們的工業(yè)，以美國為例，美國正在向他們的工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量進(jìn)行大幅度的投資，來確保社會和經(jīng)濟(jì)的繁榮，他們把這樣的做法稱為美國制造業(yè)的復(fù)興。另外在地圖上有一個非常小的國家叫德國，德國政府在大力的推動制造業(yè)和工業(yè)的數(shù)字化，德國主導(dǎo)的技術(shù)理工大學(xué)也在共同的推動工業(yè)4.0。待會我介紹一下工業(yè)4.0有哪些技術(shù)細(xì)節(jié)。

　　世界各地的政策都表明各國政府又再次認(rèn)識到制造業(yè)是各國經(jīng)濟(jì)的支柱，推動就業(yè)、創(chuàng)新和社會繁榮。因此像西門子這樣的公司也面臨著根本的挑戰(zhàn)，而且我們也正在這樣做。過去工業(yè)界的結(jié)構(gòu)是非常清晰的，各個公司可以通過規(guī)模效應(yīng)來降低成本，并且可以在每一個生產(chǎn)流程去推動生產(chǎn)力的提高，但是這樣的時代已經(jīng)一去不復(fù)返了。隨著全球化的進(jìn)一步加速，資源變得更加稀缺，而國際價值鏈在不斷的被催生。而且競爭也進(jìn)一步加劇，現(xiàn)在我們看到：一方面挑戰(zhàn)在增加，另外一方面機(jī)會也在增加，這是因?yàn)榧夹g(shù)已經(jīng)大步發(fā)展和前進(jìn)了。

　　今天我們不光要強(qiáng)調(diào)員工的生產(chǎn)效率，同時整個企業(yè)在資源和能源上也要更加高效。我們今天不僅僅要提高生產(chǎn)速度，還要縮短產(chǎn)品上市的時間，當(dāng)一個產(chǎn)品新的創(chuàng)意產(chǎn)生到消費(fèi)者能夠用上產(chǎn)品，這個時間要不斷縮短，雖然產(chǎn)品本身在變得越來越復(fù)雜、產(chǎn)品的版本也越來越多。今天我們要滿足客戶更加復(fù)雜的需求，現(xiàn)在客戶可以在線對產(chǎn)品進(jìn)行配置和定制，并且要一鍵點(diǎn)擊就能夠完成一站式的交付。這使得制造業(yè)面臨著前所未有的快速變化，在這樣新的世界當(dāng)中過去的方法或秘訣不再能夠帶來持久的競爭優(yōu)勢了。根據(jù)主要的分析機(jī)構(gòu)像ARC、麥肯錫等等都指出了這樣的趨勢。我們在這兒可以看到有一個共同點(diǎn)，就是網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)和數(shù)字化的制造正在成為決定成敗的關(guān)鍵，對于離散工業(yè)而言和過程工業(yè)而言都是如此。如果不使用這些強(qiáng)大技術(shù)的話，就不能滿足對于工業(yè)的需求，這也意味著IT和軟件在越來越多的深入到工業(yè)當(dāng)中，而且和各種各樣的工業(yè)技術(shù)去實(shí)現(xiàn)集成。

　?。信e了一些制造業(yè)的實(shí)施案例）所有的這些例子希望能夠幫助大家理解，今天有哪些已經(jīng)成為可能？我們在朝向未來的旅程上走到了哪一步？將來還有哪些可能性呢？企業(yè)如何進(jìn)入這樣的未來呢？在這兒我們要講講面向未來的愿景——即將到來的工業(yè)4.0。

魯思沃先生出席《工業(yè)4.0》中文版首發(fā)式

　　在今年的漢諾威展會上西門子做了一次專門的演示，介紹在工業(yè)4.0當(dāng)中生產(chǎn)系統(tǒng)能夠自動的對于目標(biāo)功能變化做出調(diào)整。因?yàn)樵谏a(chǎn)當(dāng)中你的這種目標(biāo)功能是可變的，比方說為蘋果生產(chǎn)iPhone，在圣誕節(jié)之前一旦有新的機(jī)型要推出了，就會有一個極高產(chǎn)量的要求。然后半年以后這款產(chǎn)品要退出市場了，最重要的不是縮短上市時間，而是降低生產(chǎn)成本，也就是目標(biāo)功能在不同階段是不一樣的，新品推出前和一款產(chǎn)品接近退市的時候要求是不一樣的。大家可以看到產(chǎn)品和機(jī)器之間可以相互的交互、通訊，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的柔性化，目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的總體提升。在這兒絕不僅僅是物聯(lián)網(wǎng)的概念，或者是互聯(lián)互通的概念。未來的語言再也不是再講物聯(lián)網(wǎng)了，而是在講生產(chǎn)過程當(dāng)中的內(nèi)容，這就是我們和美國的這種基于物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)革命的概念不同，我們的概念重點(diǎn)是生產(chǎn)內(nèi)容。這些機(jī)器相互交互彼此通訊的內(nèi)容是什么，而不是僅僅具有了通訊的能力，生產(chǎn)的每一個步驟都是一個信息的階段，最后帶來了網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)設(shè)備，能夠?qū)崟r的交換信息。而且網(wǎng)絡(luò)可以是在不同的生產(chǎn)線、不同的工廠，甚至是跨國的進(jìn)行集成、對接。

　　對于很多專家來說，工業(yè)4.0應(yīng)該是代表著第四次工業(yè)革命。有了19世紀(jì)的工業(yè)革命，然后接下來是大規(guī)模生產(chǎn)，然后是IT和自動化是從60年代開始的。就像大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)這些技術(shù)都會用到第四次工業(yè)革命當(dāng)中，但是第四次工業(yè)革命的范圍又超過了這些技術(shù)本身。最終我們會看到下一代的下一代會有更多長足的進(jìn)展，可能在接下來的十到二十年當(dāng)中會進(jìn)一步推動工業(yè)4.0的促成。

　　從西門子看來工業(yè)4.0有三個支柱，首先是MES將會起更加重要的作用。而自動化層和MES之間的對接會變得更加重要、更加的無縫化，而且會跨越企業(yè)來實(shí)現(xiàn)柔性的生產(chǎn)。所有的信息都要實(shí)時可用，為生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)化環(huán)節(jié)可用。

　　第二個環(huán)節(jié)的組成部分是虛擬與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合，也就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及工程當(dāng)中的數(shù)字化世界和真實(shí)世界的融合，這就使我們能夠滿足生產(chǎn)效率越來越高、產(chǎn)品周期越來越短、產(chǎn)品變形越來越多方面帶來的挑戰(zhàn)。

　　第三個支柱是CPS信息物理融合系統(tǒng)。什么設(shè)備可以放到一個虛擬信息空間當(dāng)中以及在物理世界當(dāng)中，所以稱之為信息物理融合系統(tǒng)。這些生產(chǎn)體系可以體現(xiàn)實(shí)實(shí)在在的既有物理工廠的系統(tǒng)，也有在數(shù)字世界的仿真，最終是能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的完全可控、可調(diào)，還要花一些時間才能達(dá)到這樣的狀態(tài)。

　　實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0有一系列的先決條件，這個先決條件很多，我們來看一下今天的現(xiàn)狀叫做工業(yè)3.X到工業(yè)4.0有什么樣的差距。并不是說所有的這些步驟都已經(jīng)做到了。而且朝向工業(yè)4.0的過程是充滿動態(tài)的過程，我們朝工業(yè)4.0走的越近可能性越多。通過大量的合作，廠商和客戶彼此在了解，這樣能夠進(jìn)一步挖掘出朝向工業(yè)4.0的潛力，同時人們做出了很大的努力實(shí)現(xiàn)更加柔性生產(chǎn)的優(yōu)化。為了把本地控制網(wǎng)絡(luò)去進(jìn)一步集成到跨工廠的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，我們也在進(jìn)一步推動整個標(biāo)準(zhǔn)化指令系統(tǒng)的建設(shè)。數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)和生產(chǎn)已經(jīng)可以獲得了，而且可以實(shí)現(xiàn)全集成的仿真，可以代表整個生產(chǎn)的過程，包括技術(shù)方面和各個方面都可以呈現(xiàn)。而在工具方面，在傳統(tǒng)的技術(shù)方面是沒有辦法呈現(xiàn)的，但是當(dāng)我們講到新的材料，或者是新生物技術(shù)材料的話，對于這些材料的仿真是我們整個仿真概念當(dāng)中非常重要的一個。當(dāng)然在這方面，我們還任重道遠(yuǎn)，但是我們可以去確保數(shù)字化世界和數(shù)字化的仿真是可以期待非常準(zhǔn)確的在真實(shí)世界的反應(yīng)。

　　其實(shí)我們可以有機(jī)會在工業(yè)4.0當(dāng)中來實(shí)現(xiàn)這些好的想法的，我們可以基于強(qiáng)大的制造運(yùn)行管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)靈活的價值鏈。而且還可以實(shí)現(xiàn)完全的產(chǎn)品生產(chǎn)周期的管理。同時在公司的層面上，以及更深的層面上來實(shí)現(xiàn)這些管理。所有的這一切都會在整個的企業(yè)產(chǎn)生跨企業(yè)的系統(tǒng)實(shí)施。而且我們可以把整個像智能化的企業(yè)以及MES系統(tǒng)都能夠綜合在內(nèi)。在生產(chǎn)過程當(dāng)中要實(shí)現(xiàn)庫存非常低，而作為傳統(tǒng)的方式就是有人看到庫存低了就會拿起電話要求供應(yīng)商進(jìn)行補(bǔ)貨品。但是更為高級的過程，就是你的MES系統(tǒng)會不斷的跟蹤庫存量，一旦庫存達(dá)到了一定限值的時候，會從你這個ERP系統(tǒng)發(fā)電子信息給供應(yīng)商，而在這中間沒有任何人為的干預(yù)。供應(yīng)商是實(shí)體的供應(yīng)商，你可以和他之間有非常好的供應(yīng)商的條件，但是你可以通過EDI的方式，也就是電子數(shù)據(jù)互換的方式來實(shí)現(xiàn)所有的管理。我們的工業(yè)4.0當(dāng)中就可以幫助來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，可以來幫助你讓所有的事務(wù)不需要人為的介入可以實(shí)現(xiàn)互相的交流和溝通。

　　而這里有對產(chǎn)品數(shù)字化的呈現(xiàn)，所以不僅僅是限制于商品，甚至于商品當(dāng)中非常復(fù)雜的部件也都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)。ERP系統(tǒng)以及供應(yīng)商可以去計(jì)算所有的成本，可以根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況去確定供貨最大的量是多少，或者最優(yōu)的價格是什么，所有的這些都不需要人去參與和干涉。這個時候你的ERP系統(tǒng)可以做出決策的建議，讓你實(shí)現(xiàn)最佳的與供應(yīng)商之間的交流。在工業(yè)4.0時代，這個決定實(shí)際上是由管理層自己來做出決定，但是其中有一個區(qū)別，比如說在我所在的小鎮(zhèn)子里面，有的時候我知道在某個地方會有停車位，但是有時候去了之后卻沒有停車位了，有的時候要有相應(yīng)的提示。我的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)有時候不能給我非常準(zhǔn)確的提示。但如果我的GPS系統(tǒng)能夠幫助我做出更加準(zhǔn)確決策的話，我就會覺得更加舒服一些。我們在將來肯定會敢于依賴機(jī)器，因?yàn)闄C(jī)器上面會有芯片，而芯片上所攜帶的算法能夠幫助它做出更加正確的決定，這是工業(yè)4.0從愿景到現(xiàn)實(shí)的第一步。

　　第二步是虛擬與現(xiàn)實(shí)的融合，將基于共同的數(shù)字化企業(yè)平臺進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工程的集成，包括像剛才提到的所有的軟件PLM和Comos都已經(jīng)用了很多年了，我們在幫助進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和規(guī)劃。而且再提一點(diǎn)，我們現(xiàn)在和很多的研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)能夠以更佳的方式把軟件和解決方案更好的應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)當(dāng)中。

　　第三步是信息物理融合系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)柔性的制造和生產(chǎn)，能夠降低產(chǎn)品上市的時間。在現(xiàn)在已經(jīng)在做了很多的工作，但是我們?nèi)匀恍枰嗟淖詣踊伞，F(xiàn)在大家都在用即插即用的方式了，就像你買一個新的打印機(jī)，然后你把它插在筆記本電腦上就能用。我是一個老派的人，還在用我的筆記本電腦，一旦把新打印機(jī)接上筆記本之后，你發(fā)現(xiàn)它是即插即用的，可以馬上告訴筆記本有幾個打印機(jī)顏色以及什么格式，如果需要打印什么就用以下的格式發(fā)送打印質(zhì)量，我們用鼠標(biāo)去點(diǎn)擊確認(rèn)就可以了。這個打印機(jī)已經(jīng)攜帶了所有的能力進(jìn)到了我的筆記本網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，為什么不把這樣的概念也使用起來呢？就是當(dāng)一個機(jī)器人進(jìn)入到了生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)當(dāng)中，讓機(jī)器人也可以擁有即插即用的能力，我們能做到這一點(diǎn)嗎？是的，我們可以做到這一點(diǎn)。

　　為什么我們不以這樣的方式來做呢？像一個打印機(jī)插入筆記本那樣，讓一個機(jī)器人也進(jìn)入到生產(chǎn)的系統(tǒng)當(dāng)中。就像在數(shù)字化世界當(dāng)中可以做到的，在真實(shí)世界當(dāng)中也是一樣的。仿真已經(jīng)幫助我們優(yōu)化了整個的機(jī)器人的一些生產(chǎn)，幫助我們來減少了很多的成本和時間。同時我們可能會看到很多的生產(chǎn)方面的一些建議，我們用戶只需要說“好，你現(xiàn)在可以去修改”，我們可以信任整個系統(tǒng)的能力遵循給我們提出的建議做出決定。這已經(jīng)成為了我們的現(xiàn)實(shí)了嗎？還沒有，因?yàn)楝F(xiàn)在機(jī)器人比我的筆記本電腦或者比打印機(jī)還是復(fù)雜的多，我們現(xiàn)在正在朝著這個方向去努力。

　　我們現(xiàn)在站在了一個非常正確的道路上，我們有了這種很好的軟件和管理系統(tǒng)，而且我們有數(shù)字化企業(yè)平臺，而且還有了即插即用的集成。我們所有的這一切聚合起來都會實(shí)現(xiàn)非常好的信息技術(shù)與生產(chǎn)和制造方面的結(jié)合，所以我們現(xiàn)在就在走向一條邁向制造業(yè)未來的歷程，就是工業(yè)4.0，我們要保證讓大家非常安全和放心的走入工業(yè)4.0的時代。

　　工業(yè)4.0，不僅僅意味著技術(shù)的轉(zhuǎn)變、意味著生產(chǎn)過程的轉(zhuǎn)變，同時也意味著整個管理和組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整。我們必須放棄這種孤島式的想法，而要為變革做好準(zhǔn)備。就像我們所說，要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)規(guī)劃方面都做好準(zhǔn)備。我們認(rèn)為任何一個公司或者一個任何國家單打獨(dú)斗都不可能改變?nèi)虻闹圃炱髽I(yè)，這就需要我們大家要進(jìn)行協(xié)作。在各個企業(yè)、各個學(xué)科、各個行業(yè)都要來進(jìn)行合作。西門子會愿意和像庫卡機(jī)器人這樣的公司進(jìn)行更多的合作，同時也愿意和機(jī)床企業(yè)進(jìn)行合作，一起來推動這樣新的概念。我們要在全公司的企業(yè)范圍之內(nèi)進(jìn)行更多的研究工作，這也需要和更多的研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)進(jìn)行合作。比如說西門子每年有40億左右的研發(fā)費(fèi)用，其中有50%都是投入到了軟件當(dāng)中的。我們有數(shù)以十萬計(jì)的工程師和研究人員在幫助做軟件方面的開發(fā)，所以西門子想把虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界實(shí)現(xiàn)完美的結(jié)合。

　　西門子在今年建立了一個全球的風(fēng)險投資的基金，叫做未來工業(yè)基金，這是一個一億美金的基金。這個基金的目的就是要支持創(chuàng)業(yè)公司，其實(shí)講到合作的時候不僅僅是大公司，創(chuàng)業(yè)公司之間也要進(jìn)行非常好的創(chuàng)作，是傳統(tǒng)與現(xiàn)代的一種合作。另外我們還要實(shí)現(xiàn)更多的有技能的人員，也就是說讓他們能夠更好的來使用這種全集成化的自動化系統(tǒng)。如果你只能看到庫存少了，然后拿起電話給供應(yīng)商打電話，如果你只會這一點(diǎn)的話可能很快丟掉工作了。你必須不斷學(xué)習(xí)、去了解如何創(chuàng)造新的過程，當(dāng)然在將來工廠并不會是沒有人的，因?yàn)槿耸欠浅Ｓ袆?chuàng)造性的，能夠創(chuàng)造產(chǎn)品和創(chuàng)造整個生產(chǎn)的過程。但是如果你的貢獻(xiàn)就只是做一個算術(shù)的話，將來你的工作可能會受到來自于芯片的競爭，所以要加強(qiáng)員工的培訓(xùn)，要不斷的對他們進(jìn)行培訓(xùn)、培訓(xùn)、再培訓(xùn)。而且要讓他們不斷的進(jìn)行學(xué)習(xí)，這對于每一個人的職業(yè)生涯來說都是非常重要的。比如說你看這張膠片的時候，你看不出誰是學(xué)習(xí)者，誰是老師，誰是學(xué)生，也許白頭發(fā)的人就是一個學(xué)生呢，因?yàn)樵谖磥砑夹g(shù)的發(fā)展當(dāng)中是要要求不斷來學(xué)習(xí)的，通過數(shù)字化這一切都會發(fā)生改變。而這個改變將會影響到所有的人，包括工廠的工人，也包括工廠的CEO。

　　我還想再次強(qiáng)調(diào)，沒有任何一個工廠是沒有人來運(yùn)行的，人是非常重要的。要需要有人才能參與到各個過程當(dāng)中，要讓人才來使用這些軟件，而且要讓人才教會機(jī)器來運(yùn)轉(zhuǎn)。只有這樣的機(jī)器才會按照人的想法進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣的話制造才會更快、更加高效，才能夠使用到更好的資源，這是制造系統(tǒng)應(yīng)該去遵循的原則。

　　這一切聽起來都非常具有挑戰(zhàn)性，但是在這里我想向大家做出一個承諾，作為我們的全球以及中國的客戶來說，在各位邁向工業(yè)4.0的路途之中，我們西門子會一如既往的和大家走在一起，我們支持中國所有的工廠實(shí)現(xiàn)自己制造設(shè)施的升級換代，能夠提高他們在全球范圍內(nèi)的競爭力。