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西门子打造未来工厂

来到德国安贝格市的西门子电子装置工厂，就能寻找到各种智能工厂要素的踪迹。它的规划团队借助西门子PLM软件，来确保高效地生产大概1,000件产品的标准程序。只要轻击鼠标，规划师就陶艺设备能为新产品设计出多种不同的制造流程，并按诸如吞吐量和成本等参数进行计算和比较，然后从中选出效率最高的过程。

在这座工厂，数字规划仍需以 人工 方式转换到实际生产中，因为目前这两个过程是顺次执行的。然而未来，这两个过程将日益重叠，最终实现同时进行 在安贝格工厂以及所有其他高度自动化的工厂。到那个时候，工程师在设计新产品如新型开关的时候，将使用专门的软件来同步规划其制造流程，包括所有有关机械、电气和自动化系统。

安贝格工厂，代表了未来工厂变革的方向。通过使用微型化处理器、存储福田配件装置、传感器和发送器来实现智能化，这些装置将被嵌入几乎所有机器、半成品和材料，以及用于组织数据流的智能工具和新型软件中。所有这些创新，将使产品和机器之间能够相互通信并交换命令。换言之，未来的工厂将在很大程度上自行优化和控制其制造工序。

这一趋势备受关注，不少国家将制造业智能化转型提上战略高度。德国联邦政府已拨出近2亿欧元资金用于帮助行业协会、研究机构和企业制定实施战略。美国政府也极为重视创新制造战略的制定，并计划拿出高达10亿美元资金建立一个覆盖全国研究机构和企业的络。政府部门负责提供无处不在的宽带络，工业界需要及时地将数据标准化和传输协议系统部署到位。

德国的工商界高管组织研究联盟提出了 Industry 4.0 的一套概念体系，其关键是将软件、传感器和通信系统集成于所谓的物理络系统。工业软件和IT技术的应用，将覆盖包括产品设计、生产规划、以及生产执行和运避免人员误入实验场所营维护的全产品生命周期。而虚拟生产与现实的生产方式精密锻造完美结合，人们越来越多地构思、优化、测试和设计产品。一个典型案例便是美国航空航天局发射的 好奇号 火星探测车，包括着陆在内 好奇号 的一切，都是采用西门子设计和模拟软件完成研制和试验。

在过去几年中，西门子每一次收购软件公司都是出于对实现实现工业4.0的战略考量，以此整合和进一步开发工业4.0所需技术专长。西门子（中国）有限公司执行副总裁、工业业务领域总裁吴和乐博士（Dr. Marc Wucherer）表示： 当前，西门子正通过以产品生命周期管理软件（PLM）和TIA全集成自动化为代表的创新系列工业解决方案很多时候老鼠极可能是附近跑过来的，为数字化制造的未来发展 集成化产品开发与生产流程奠定坚实的基础。

包括西门子在内的20个工业研究合作伙伴，与德国人工智能研究中心（DFKI）在德国Kaise是要验证备注栏内的说明rslautern联合创办的一座智能工厂，呈现了信息物理系统在实际应用中的运转方式。

这座试点工厂利用皂液瓶来演示产品与制造机器之间的通信方式：每个空皂液瓶底部都贴有射频识别（RFID）标签，以告知机器应为其套上黑色还是白色瓶盖。换句话说，这一制造流程中的产品从一开始就携带有数字产品记忆，可以通过无线信号与周围环境进行沟通。这样一来，产品就成为了一个信息物理系统，将现实世界和虚拟世界合二为一。

从手工业、工业化、大规模生产到信息技术革命一路走来，制造业的演进步伐从未停止。德国国家科学与工程院（acatech）认为，新型数字制造工序将使工业生产率提高30%，它不仅将彻底改变生产方式，还将在交通和医疗领域引发一场变革。

工业4.0并非空中阁楼，不同于过去风行一时的类似概念，它是随着现有技术的融合和优化而发展的。实现工业4.0所需的许多技术已经问世，包括互联、面向工业设施的标准化数据连接技术、模拟软件等。

在迈向工业4.0的进程中，无疑将会有许多问题需要处理。持怀疑态度的人士声称，无人化生产将令厂房空无一人，并由此给社会带来负面影响。但是，实际情况恰恰相反：在工业4.0中，人的作用将更为重要。在制造业的创新领域，例如产品设计和生产规划阶段，人的聪明才智仍是不可或缺的。同样，在操作层面，人类还将继续发挥核心作用，他们将不再从事体力劳动，而主要从事创新设计、控制和监测等工作。