文／詹長(zhǎng)霖ＡＩＭ俐鉅創(chuàng)新總經(jīng)理兼首席創(chuàng)新官

大量新技術(shù)應(yīng)用帶來的加速回報(bào)，使得我們擁有孕育一大批新的偉大公司的土壤。當(dāng)3D打印、語(yǔ)音識(shí)別、人工智能、機(jī)器人、基因工程、復(fù)合新材料以及航天探索等一大批新技術(shù)，開始如同過去的電力、石油、互聯(lián)網(wǎng)一樣，以各種成功的產(chǎn)品應(yīng)用和商業(yè)模式進(jìn)入人類社會(huì)，那就意味著：著名未來學(xué)家?guī)齑木S爾在其名作《奇點(diǎn)來臨》中描述的“隨著大批新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)人類的加速回報(bào)時(shí)代已經(jīng)來臨”成為現(xiàn)實(shí)。而這一批足以改變?nèi)祟愇磥淼膫ゴ蠊疽揽康亩际且环N關(guān)鍵能力：構(gòu)想能力。

你能想象在未來，你的香水是按照你的性格來調(diào)制的，你吃的藥是按照你的基因去配方的嗎？你能想象在1150名工人有條不紊的工作下，可以將產(chǎn)能提升8倍，每年服務(wù)全球60000位客戶嗎？澎湃新聞?dòng)浾咛綘I(yíng)西門子安貝格電子制造工廠，感受最接近工業(yè)4.0的工廠有多牛？
 

安貝格電子制造工廠（EWA）從外觀上看并不酷炫，三座廠房方方正正，外立面貼著紅磚，簡(jiǎn)單、低調(diào)中透著上世紀(jì)八九十年代的工業(yè)風(fēng)格。事實(shí)上，自1989年工廠投產(chǎn)，此后的26年里，安貝格電子制造工廠在外觀上就定格了。

不過，就在這座外觀與工人數(shù)量基本維持原狀、連生產(chǎn)面積都未增加的工廠內(nèi)，一場(chǎng)向著工業(yè)4.0方向進(jìn)行的自我進(jìn)化從未停止過。如今，該工廠的產(chǎn)能較26年前提升了8倍，每年可生產(chǎn)約1200萬件Simatic系列產(chǎn)品，按每年生產(chǎn)230 天計(jì)算，即平均每秒就能生產(chǎn)出一件產(chǎn)品。

產(chǎn)品質(zhì)量更是大幅提高：相比1989年的每百萬次電子產(chǎn)品加工過程出錯(cuò)500次，現(xiàn)在出錯(cuò)率只有12次，相當(dāng)于質(zhì)量提高了40倍。

工廠的負(fù)責(zé)人Karl-Heinz Buttner教授稱，“據(jù)我所知，世界上還沒有哪家同類工廠具備如此之低的缺陷率?！?/span>

目前，安貝格電子制造工廠可以生產(chǎn)的產(chǎn)品種類達(dá)1000 種，其中包括Simatic可編程邏輯控制器（PLC）及相關(guān)產(chǎn)品。這些產(chǎn)品用于控制機(jī)械設(shè)備與工廠，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。Simatic 系列產(chǎn)品可以控制游輪的船載系統(tǒng)，也可以用于工業(yè)制造過程，如汽車工業(yè)，甚至可以用于控制滑雪場(chǎng)纜車。

該工廠最令人嘆為觀止的是：其不僅生產(chǎn)產(chǎn)品，還收集并處理大量的信息。廠房?jī)?nèi)，齊胸高的灰藍(lán)色機(jī)柜排成一行，安置其間的顯示器上，數(shù)據(jù)洪流仿佛瀑布一般傾瀉而下。指示燈閃爍著紅光和綠光，整個(gè)車間沉浸在長(zhǎng)長(zhǎng)的一排排鹵素?zé)舭l(fā)出的明亮而又冰冷的光芒中。員工身著藍(lán)色工服，悄然無息地走在一塵不染的藍(lán)白相間大理石花紋的PVC地板上。
 

為了準(zhǔn)確收集數(shù)據(jù)，安貝格工廠超過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)。在此過程中，Simatic IT生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)每天將生成并儲(chǔ)存約5000萬條生產(chǎn)過程信息。

通過顯示器，工人可以查閱當(dāng)天的生產(chǎn)過程信息，并挖出生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的短板，比如哪個(gè)部件出現(xiàn)問題的概率比較高。經(jīng)過一系列進(jìn)一步的相關(guān)性分析，又可以讓生產(chǎn)者對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程中的相關(guān)變量，有更深刻的理解，從而降低產(chǎn)品的缺陷率。

不同于普通工廠，安貝格需要的是懂得用軟件控制復(fù)雜工藝的合格員工。產(chǎn)業(yè)工人不再穿著工裝褲制造優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，他們現(xiàn)在的工具是觸摸屏，乃至平板電腦。在安貝格電子制造工廠中，IT系統(tǒng)控制和優(yōu)化所有流程，確保達(dá)到99.9988%的產(chǎn)品合格率。

 
在安貝格電子制造工廠中，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)通過虛擬工廠反映出來，而人則通過虛擬工廠對(duì)真實(shí)工廠進(jìn)行把控。其中，近75%的生產(chǎn)作業(yè)已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。產(chǎn)品可與生產(chǎn)設(shè)備通信，IT系統(tǒng)控制和優(yōu)化所有流程，確保達(dá)到99.9988%的產(chǎn)品合格率。

由人力完成的部分，只有生產(chǎn)過程的開頭部分，即員工將初始組件（裸電路板）放置到生產(chǎn)線上的環(huán)節(jié)，是人工執(zhí)行的。此后的一切操作都是自動(dòng)進(jìn)行。值得一提的是，正是Simatic單元在控制Simatic單元的生產(chǎn)。從開始生產(chǎn)一直到發(fā)運(yùn)，整個(gè)生產(chǎn)過程總共使用了1000個(gè)這樣的控制裝置。

安貝格電子廠是西門子“數(shù)字企業(yè)平臺(tái)”的典范。“數(shù)字企業(yè)平臺(tái)”是一種生產(chǎn)環(huán)境，將在今后10年內(nèi)成為標(biāo)準(zhǔn)。在這種生產(chǎn)環(huán)境中，產(chǎn)品自行控制其本身的生產(chǎn)過程。換句話說，其生產(chǎn)代碼告訴生產(chǎn)機(jī)器它們有哪些要求，接下來必須執(zhí)行哪道生產(chǎn)工序。這個(gè)系統(tǒng)是朝構(gòu)建“工業(yè)4.0”邁出的第一步。
 

隨著大規(guī)模技術(shù)的爆發(fā)，人與人的連接、人與物的連接、物與物的連接、人與腦的連接不斷成為現(xiàn)實(shí)，也許我們距離工業(yè)4.0，智能制造、智能工廠還有很長(zhǎng)的一段路要走，但是正因?yàn)楦矣跇?gòu)思，甚至是敢于虛構(gòu)，大數(shù)據(jù)時(shí)代的世界就逐步向我們呈現(xiàn)!當(dāng)然，強(qiáng)大的邏輯推演、資源整合、資本、關(guān)鍵人才也是必不可缺的因素。

延伸課程：創(chuàng)新解碼工業(yè)4.0、智能物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新工作坊

參考資料：機(jī)械制造工藝雜志2015年第4期；澎湃新聞網(wǎng)探營(yíng)德國(guó)安貝格工廠采訪。