智能制造欧洲博世公司见闻介绍

早在2015年8月，国务院发展研究中心与博世达成合作协议并正式开启研究项目。作为德国工业4.0的重要发起者及领军企业，博世公司在项目研究期间分享了德国工业4.0的知识和经验，并帮助中方合作伙伴进行考察和调研。日前，国务院发展研究中心携手博世在北京发布《借鉴德国工业4.0推动中国制造业转型升级》研究报告。

刚刚过去的第19届中国国际工业博览会在上海开幕，本次博览会留给我的最深刻的印象是几乎所有的企业都在做智能制造系统，包括零部件供应商、产品制造商、网络服务商等等。一夜之间智能制造系统遍地开花，仿佛变成了零技术门槛的系统。有一种实现弯道超车的假象，真的是这样吗？作为工业4.0发起者之一的博世公司，作为先进的实践者和卓越的供应商又是怎么开展工业4.0的呢？




在博世，首先有一个长远的规划、愿景、使命和总体目标，其次会在这个前提条件下对整个价值链进行逐个分析（比如找痛点），开发出解决方案，然后会选择一个事业部的一个工厂对这个解决方案进行试验验证及优化，最后向其他事业部和全球工厂推广。推广也不是从上到下的方式，而是从需求出发，工厂在这个阶段确实需要这个解决方案，才会引入。同时也会开展投资回报的评估，拒绝为了工业4.0而工业4.0，避免冲动及盲目地上项目。

在匈牙利的一家博世汽车零部件生产工厂里的一条投资500万欧元、新的工业4.0生产线，利用RFID技术和博世MES系统实现全过程的在线控制，具有原材料防错、设备防错和质量数据的追溯等功能，值得一提的是这条生产线是基于精益设计开发的，先后经过了订立精益设计项目合同、项目风险分析和投资策略分析、基于装配和制造的设计(DFMA)、价值流分析(VSD)、精益生产线设计（LLD）、以流为导向的布局设计（FOL）等一系列研讨会设计出来的具备工业4.0技术的先进生产线，并在项目早期不同职能的部门的工程师参与了产品、产线以及智能制造系统的设计，真正地把先进技术落实到实处并发挥出最大效益，同时发挥出人的核心力量。

以下是获得德国工业4.0大奖的博世洪堡工厂的案列。

博世作为德国工业4.0的主要实践者及解决方案供应商，一直以来积极推动工业4.0的发展，并率先定义了工业4.0的七大特征：分布式智能、快速集成和灵活配置、开放标准、以人为核心、实时的虚拟镜像、数字化的产品周期管理和安全的价值创造网络。




分布式智能

未来生产现场的各个加工模块都拥有自己的独立智能控制功能，它能够知道自己的加工能力且进行自我组织。当从中央智能系统接收到任务指令后各智能模块能够自行根据需求和实时的外部环境变化进行自我判断和调整，给自己下达行动指令。分布式智能的自治特点大大减轻了中央控制系统的压力，反应也更加的灵活快速。

快速集成和灵活配置




在工业4.0中，人，机，物料，过程都通过网络进行连接，从而当需要进行型号切换或生产重组时，人只需要在软件上进行操作就可以完成生产模块的的重新集成和配置，而各个生产模块则根据指令进行快速的重组，形成新的加工中心，新加工中心完全由需求来决定需要多少个模块以及哪些个模块。



开放标准



因为工业4.0覆盖的不是某一家公司或者工厂，而是覆盖了从客户到供应商的整个供应链，所以采取共同的标准是工业4.0成功的关键。开放式标准打破了原来的专利壁垒，让无论来自于平行维度还是垂直维度的信息都可以通过网络进行交换。在软件层面，同时也在执行层面实施开放的标准，可以帮助进一步打破公司之间的信息技术壁垒。

以人为核心



工业4.0坚持以人为本，工业4.0绝不是简单地以设备取代人。人在工业4.0里面扮演的是决定性的角色，通过网络和云端实时收集到的大数据并不会代替人做决定，而是通过数据来帮助人来作出最正确的判断和决定。通过智能机器的运用，人与设备将和谐共存，人将从机械的重复性的工作中释放出来，从而达到工作与健康新的平衡。

实时的虚拟镜像




通过安装在实体上的各种智能传感器，借助软件的手段，可以将实体变成虚拟的方式展现出来，当在某些极端环境下，人不能在现场实时监控实物的时候，虚拟镜像可以帮助将我们想知道的关键参数和信息展现出来。例如实时地追踪集装箱内的货物，它的颠簸程度，是否被非法的开箱等等。从而实现人的行为释放。

数字化的产品周期管理




所有的与产品和过程相关的数据在工业4.0时代都会被完整的追踪，从而我们可以得到关于产品和过程的完整数据，更加准确的预估产品，设备等的生命周期状况。通过基于数据的分析，我们还可以开展持续的优化活动，例如可以提前做好设备的预防维护，也可以让我们在进行物理变更之前先进行虚拟推演。

安全的价值创造网络

工业4.0的安全理念体现在两个方面，一是保护人免于受到设备的伤害，在一切都是开放式的生产现场，人与机器处于同一作业平台，要慎重考虑如何避免人机冲突；二是至关重要的网络安全，包括如何避免遭受潜在的网络攻击以及在受到攻击以后如何有效地抵御。