在工業(yè)4.0時代,人們熱議的智能工廠究竟怎么“智能”?既然什么都“智能”來還需要工人嗎?我們的日常生活在智能化時代會是什么樣子?工業(yè)4.0真的就只是一個升級版的工業(yè)概念么?不要著急,現(xiàn)在就帶你體驗和探究一把工業(yè)4.0時代的工作與生活。

淘寶真的會被淘汰嗎?

CPS:機器互相喊話,智能處理訂單,直接滿足客戶需求

　　網(wǎng)購達人最有體會,想在網(wǎng)上淘個東西,可經(jīng)常對著網(wǎng)頁上一片花花綠綠的選項找不到自己想要的那款。在工業(yè)4.0時代,“工廠”的概念已不再是工人+流水線+批量生產(chǎn)這么簡單,你的購物體驗也不再是像在淘寶上那樣只能有什么選什么,而是你想要什么工廠就生產(chǎn)什么,而且交貨很快。

　　在工業(yè)4.0的帶動下,未來的智能工廠能實現(xiàn)大規(guī)模的個性化定制生產(chǎn),生產(chǎn)內(nèi)容高度靈活,整個過程都能根據(jù)需要進行實時監(jiān)控和調(diào)整,這樣一來,生產(chǎn)效率和資源利用率大大提高,更重要的是,智能生產(chǎn)所帶來的靈活性,將充分滿足客戶的不同需求,你甚至可以繞過中介平臺直接聯(lián)系廠家,根據(jù)你的個性化需求生成訂單。

　　比如想買輛寶馬,廠家將在生產(chǎn)之前和客戶通過在線服務(wù)進行深度交流,根據(jù)客戶對車的外觀、內(nèi)飾、配置等個性化要求確定參數(shù),生成訂單然后進行生產(chǎn)。這樣一來,生產(chǎn)將更有規(guī)劃,也避免了浪費和過度生產(chǎn)。

　　但工廠畢竟是工廠,除了個性化定制服務(wù),工業(yè)4.0時代的它們也需要同時保持產(chǎn)量、進行批量化生產(chǎn)。這樣,生產(chǎn)線面臨的挑戰(zhàn)就會大大增加,而工業(yè)4.0就是來解決這個復(fù)雜問題的。

　　未來的工廠,可能廣泛采用CPS(Cyber-Physical　System)技術(shù),即“信息物理系統(tǒng)”,其中有個智能化成果——EGrain(電子谷物)。這種大小和谷子差不多的設(shè)備里,配有處理器、傳感器、天線、電池等各種部件。嵌入了電子谷物的工件,將能夠包含生產(chǎn)過程中所需要的全部信息,并可以對信息進行智能處理,然后傳輸?shù)狡渌到y(tǒng)里去。也就是說,通過電子谷物,機器與機器間將能夠進行交流,從而優(yōu)化了整個生產(chǎn)流程。

　　比如,某個工件需要進行下一步處理,它就會用自己的IP在整個CPS系統(tǒng)里“發(fā)帖”:“接下來誰過來加工一下!馬上就需要!”如果旁邊的一臺機器答復(fù)說:“我可以加工,但是要等半個小時之后,我手頭還有活兒,”那么工件就會自動去聯(lián)系另外的機器。

　　現(xiàn)在,西門子工廠的氣渦輪生產(chǎn)過程就采用了工業(yè)4.0的理念。工人只需通過電腦輸入信息,然后信息會通過電子谷物傳遞給機器,自動生成訂單。生產(chǎn)時系統(tǒng)全程進行自我組織和自我檢測。生產(chǎn)結(jié)束后,電子谷物會進行測量,告知機器采用哪種技術(shù)按照什么標(biāo)準(zhǔn)來測試產(chǎn)品性能。

　　上述例子體現(xiàn)了工業(yè)4.0時代一個非常重要的理念:分散式系統(tǒng)。產(chǎn)品品種越豐富,批量越小,集中控制的成本就越高,分散式系統(tǒng)有助于幫助降低復(fù)雜程度,增強工廠生產(chǎn)的靈活性和智能化。

　　那么,當(dāng)機器都能互動“喊話”了,工人還有存在感嗎?別擔(dān)心,在未來工廠中,工人依然處于中心地位。任何生產(chǎn)過程中,缺陷總是難以避免,而高素質(zhì)的工人就負責(zé)排除被檢測出的缺陷,把自己多年的評估和解決緊急狀況的經(jīng)驗運用到生產(chǎn)中去。事實上,新技術(shù)將為工人提供難以想象的發(fā)揮空間,人在更大程度上變成了工廠的指揮者和協(xié)調(diào)者。

　　回到標(biāo)題的問題,工業(yè)4.0時代智能生產(chǎn)所帶來的靈活性將能極大地滿足客戶的不同需求,這對類似淘寶的中介電商平臺的確沖擊不小。至于這類電商平臺最終會否被淘汰,答案還是留給未來吧。

未來天氣:多“云”

“云端”的公廁:人多人少、有紙沒紙都知道

　　如今,“云計算”“云物流”等概念方興未艾,而在未來的工業(yè)4.0時代,生活里的“云”將無處不在。

　　比如你想上個廁所,公共衛(wèi)生間入口投幣處的閘機會配備計數(shù)器并聯(lián)網(wǎng),洗手臺的洗手液容器也會裝有記錄剩余量的感應(yīng)芯片,擦手紙的感應(yīng)器會顯示剩余多少紙,連每間廁所的廁紙用量都會實時監(jiān)控……一切信息都會被納入聯(lián)網(wǎng),并上傳到云端,然后實時顯示到采購人員的手持設(shè)備上,并能實現(xiàn)和日用品商店進行數(shù)據(jù)互通。比如:“4號公廁今天的人流量為xx,洗手液還剩xx,擦手紙還剩xx,廁紙還剩xx”。這樣,整個衛(wèi)生間將隨時保持上佳的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),也讓采購者的工作更有針對性。

　　再舉個開車的例子。在未來日常生活中,如果一臺車的限速是180碼,而你一時興起開到了200碼,那么車的內(nèi)置傳感器就會自動往云端發(fā)送數(shù)據(jù),通過APP把“強烈建議對車進行維護”的信息發(fā)送給用戶,甚至為駕駛員安排好第二天需抵達的修車行,然后把所有信息一并發(fā)到手機上。

　　未來的家居生活也將智能化。住戶手機和云端連接,可以直接控制家里的電器、家具等。根據(jù)“分散式系統(tǒng)”的原理,家這個“信息物理系統(tǒng)”里的各部分也可以進行交流和自主決策。比如,溫度感應(yīng)器自動指揮空調(diào)和暖氣系統(tǒng),并結(jié)合運動物體感應(yīng)裝置判斷某房間是否有人,從而決定電器開關(guān)以節(jié)省能源。

　　在工業(yè)4.0時代,萬物互聯(lián),虛擬世界與物理世界融合,“云”無處不在,從而極大優(yōu)化信息收集決策過程和資源利用率。

來一次說放就放的假

Airberlin:每年少用5架飛機完成全年飛行任務(wù)

　　工業(yè)4.0時代不僅催生智能生產(chǎn),也會帶來全新的管理理念,人們的工作因此獲得更多的靈活性。在未來,工作自主性更強,效率也更高,假期更靈活,可錢不一定少掙。

　　比如,德國南部的斯圖加特機場全天、全年無休開放,但冬夏乘客量差別很大,一天之內(nèi)也有利用率的差異。機場因此根據(jù)工業(yè)4.0的理念設(shè)計了更靈活的用工制度。員工可以在冬日淡季里把知識技能應(yīng)用到機場的其他方面,比如先做守衛(wèi),然后去接班航空管制,或者兼做候機廳廣告散發(fā)員和信息臺咨詢,當(dāng)然也可以休假。員工憑工作業(yè)績兌現(xiàn)獎金,享受靈活用工制度創(chuàng)造出來的價值福利。

　　這套制度實施后,斯圖加特機場第一年的生產(chǎn)率就迅猛增長。原來機場每年光是為員工加班支付的補助金就要近1000萬歐元,現(xiàn)在在生產(chǎn)率保持高位的前提下,可以不支付加班費,以補休等方式代之。

　　和分散式系統(tǒng)類似,工業(yè)4.0的管理理念也不青睞集中的管理調(diào)配,而更強調(diào)分散式自主決策。比如,德國第二大航空公司Airberlin今天下午有架飛機從法蘭克福飛到柏林,當(dāng)晚需要就地維護。按照一般的集中式處理方式,這應(yīng)由總部確認柏林是否有合適的維護工具、零件和技工,飛機只需要聽令就行。然而對擁有150多架飛機、每天的飛行任務(wù)300多次的Airberlin公司而言,一旦航班發(fā)生改變,在維護方面就會遇到極大挑戰(zhàn)。因為對于空客、波音等對安全性要求很高的機型來說,如果本來需要今天維護,但由于航班調(diào)整沒能實現(xiàn),那么明天就沒法繼續(xù)飛。

　　工業(yè)4.0的“分散式”管理理論可以幫助航空公司進行更有效地安排,將決策的主體從總部變成每一架飛機。還是這架飛往柏林的飛機,若臨時航班調(diào)整需飛去慕尼黑,飛機就自主聯(lián)系當(dāng)?shù)貦C場,詢問是否有相應(yīng)的工具和工人。如果缺少,飛機就馬上聯(lián)系今天從柏林飛往慕尼黑的航班,讓其順便把自己所需的零件帶去,以完成當(dāng)天的維護任務(wù)。

　　這樣,飛機之間就形成了一個信息物理系統(tǒng),極大地提升了靈活應(yīng)對復(fù)雜情況的能力。經(jīng)計算,這樣一來,Airberlin每年少用5架飛機就可完成全年的飛行任務(wù),節(jié)省的費用超過6000萬歐元。

　　工業(yè)4.0真的這么簡單?當(dāng)然不是,它還有很遠的路要走。但無論怎樣,說到底,未來工業(yè)4.0的目標(biāo),就是個大寫加粗的智能化。