【數位製造】到底什麼是 Industry 工業4.0？德國人是怎麼看待的？

2017 年 4 月 5 日 topadmin數位製造No Comment

我們常聽到媒體在講：Industry 4.0 工業4.0
台灣產生如何邁向：Industry 4.0 工業4.0 呢？
那什麼是：Industry 4.0 工業4.0 呢？
工業4.0（英語：Industry 4.0、德語：Industrie 4.0），或稱生產力4.0，是一個德國政府提出的高科技計劃。
不等於第四次工業革命、2013年德國聯邦教育及研究部和聯邦經濟及科技部將其納入《高技術戰略2020》的十大未來專案，投資預計達2億歐元，用來提昇製造業的電腦化、數位化和智慧化。

德國機械及製造商協會（VDMA）等設立了「工業4.0平台」；德國電氣電子及資訊技術協會發佈了德國首個工業4.0標準化路線圖。

所謂的4.0目的與以前不同，並不是單單創造新的工業技術，而是著重在將現有的工業關聯的技術、銷售與產品體驗統合起來，是建立具有適應性、資源效率和人因專案學的智慧工廠，並在商業流程及價值流程中整合客戶以及商業夥伴，提供完善的售後服務。
其技術基礎是智慧整合感控系統及物聯網。

這樣的架構雖然還在摸索，但如果得以陸續成真並應用，最終將能建構出一個有感知意識的新型智慧工業世界，能透過分析各種大資料，直接生成一個充分滿足客戶的關聯解決專案產品（需求客製化）
更可利用電腦預測，例如天氣預測、公共運輸、市場調查資料等等，及時精準生產或調度現有資源、減少多餘成本與浪費等等（供應端改善）
需要注意的是工業只是這個智慧世界的一個部件，需要以「工業如何適應智慧網路下的未來生活」去理解才不會搞混工業的種種概念。

第四次工業革命可以實現的時間，各方說法不一
德國電氣電子及資訊技術協會的會員中只有四分之一認為2020年前會有大規模的實施，而工業通信標準、安全性和人員培訓都是較大的問題。
專家們相信第四次工業革命會在今後的10至20年實現。

到底什麼是工業4.0，在最初的描述中，它是一套只要你在網上下單，就可以在工廠裡把你的願望生產出來的超級怪獸。
雖然很美好，但有明顯矛盾之處，工業化生產追求的一大目的就是高效率，低成本。
標準品的生產可以實現效率最大化，而個性化產品的工業實現必然會降低效率，那麼個性化生產的效率如何來實現？

落後就要挨打，這是國人長期被灌輸的鐵律，由此集體落下了強烈的落後恐懼症，最終在產業科技領域出現異化：
但凡有個科技新概念面世，必須馬上追風不可。
譬如工業4.0概念甫一問世，瞬間在國內形成熱浪，似乎不整個工業4.0，世界各國產業就要敗離開市場。
短時間內官、產、學、研各界人士言必工業4.0，整整熱鬧了幾年。以至於在德國舉辦的工業展上，世界各國人成了工業4.0最狂熱的人群。

此外，高科技產品設計的專業性如何兼顧？假如一個對空氣動力學一竅不通的富豪提出超級飛機專案，工業4.0如何去實現？

同時另一個問題也讓人費解，工業4.0的鼻祖德國人，沒有一個像樣的網際網路企業，沒有網際網路就不能連結終端消費者，那麼德國的工業4.0，如何來實現個性化製造？

在2017年1月底的浙商大會上，馬雲對德國工業4.0有一段態度鮮明的表述：
「什麼是實體？實體是包括著生產製造加流通，流通環節的不完善，導致於大量的庫存和過剩產能。所以新零售的變革會對在座各位帶來衝擊：如果是製造業，一定會衝擊，如果你是零售行業，一定會有衝擊，新製造衝擊變成智慧製造。在座的各位請記住，德國的工業4.0跟世界各國其實沒什麼關係，德國的工業4.0實際上是大型裝配行業的4.0為主，世界各國的工業2025必須跟智慧製造結合在一起。所以世界各國的製造業基礎跟德國的製造業基礎是兩碼事情，各國都在高度關注未來的製造業，製造業一定是網際網路+、一定是人工智慧智慧，出現在搬移、資料、地理位置上的智慧製造。」

來看看德國的專家怎麼說？
近日，記者在上海專訪到了德國機床製造商協會總經理捨費爾(Wilfried-Schafe)博士，捨費爾的世界各國行是為會見世界各國機床界同行，同時做大量關於工業4.0、3D列印的調研，因為在最近舉辦的漢諾威歐洲機床展上，有關於工業4.0、智慧製造等話題的高規格研討會。

機床行業是工業4.0極其重要的一環，也是德國人推出工業4.0的底氣所在。

記者：3D列印都可以列印飛機發動機的葉片了，再這樣發展下去，3D列印會不會取代機床？

捨費爾：不會，永遠不會，它永遠無法真正取代機床
最近我和我們的合作夥伴做了大規模的密集調研，比較了大規模生產和個性化生產的產品的質量差別，在增材製造(指3D列印)這個層面，在金屬生產的層面，增材製造只是傳統製造的補充，而不是替代。
3D列印有很多未解決的問題：
第一，3D列印時的很多材料是被浪費的
第二，3D列印的生產時間更長，也就是增加了製造成本;
第三，3D列印的自動化程度不會那麼高，金屬塑型的時候可能是自動化，但是其他多餘的材料還是需要人工來清理。
增材製造可能把零件的結構做得更複雜一些，但是它的後續工作還是需要傳統機床來處理，譬如零件的切割，表面光滑度的處理，還有打孔這些工作
所以即便用3D列印，後續的工作還是離不開機床。

德國漢堡一展會上的3D印表機。

記者：長於個性化生產的3D列印如果因為效率低，而不能取代傳統機床，那麼以個性化製造為主題的工業4.0必然也會效率降低，那是不是可以說工業4.0還是無法取代傳統的標準生產的製造模式？
費捨爾：生產效率高低還要看機器在生產什麼東西，工業4.0的流程和速度更快，在更換零部件，或是要生產另外一種產品時，調換裝置的速度會更快，有些生產程式可以及時調整，這些工作在工業4.0中是非常快的。在傳統生產中，任何一個新機器生產新的東西肯定需要一個過程，譬如第一次生產出一個東西，會發現有各種各樣的問題，需要去調整生產線的程式和流程，但是在工業4.0的條件下，只需要用資料來完成這些工作，你觀察生產資料，生產的零部件和合格產品是同樣的質量，就可以直接批次生產了，這樣效率就會很高。在工業4.0第一個階段，關注的並不是個性化生產，可能更重要的是機器維護和更早的發現機器毛病這些關注點，可以保證不讓機器宕機;此外對於生產流程的控制是通過實時的資料來進行的，如果你發現生產的資料出現問題，你可以不用做任何改變就去及時地去停止生產，也可以很方便地更換雷射器那些工具。
一句話，就是你可以在問題出現之前就解決問題。

記者：是不是可以這樣理解，很長的時間裡，工業4.0只能提高生產效率，而不會與網際網路結合，不會第一時間響應消費市場的個性需求？
費捨爾：其實工業4.0的概念跟最終的消費者是沒有太多關係的，它重點是關注生產這個領域，工業4.0其實是生產裝置提供者和裝置使用商之間的橋樑，而這之後才是消費者。
所以工業4.0並不最終涉及到消費者，可能物聯網這個概念內含了最終的消費者，而工業4.0只能在生產環節完善所有流程
內含物流和客戶管理在內的所有環節，如果客戶要生產一個手機，那需要一個金屬件，他可以觀察工業4.0的整個流程，進而改善整個流程。

要說個性化生產，工業4.0也有一小部分，像Adidas生產跑鞋，Adidas這樣的大廠並不是為了只生產一小部分鞋子，它肯定要大規模生產，譬如他們經由市場分析，發現50%的人喜歡黑色的鞋子，20%的人喜歡紅色，10%的人喜歡藍色，如果它具有個性化生產的能力，它可以很方便的去調整生產計劃，可以隨時調整計劃，而不像過去那樣只能先生產出來再去銷售。
而且它這種根據個性化的選取做出的調整不會影響生產。

記者：鞋子衣服這樣的低科技含量的需求，普通人可以提出自己的需求，但是要換成汽車、手機這樣的高科技產品，普通人如何提出自己個性化的需求？
費捨爾：其實所謂個性化生產都是有一些類型的，譬如水龍頭，廠商那裡去挑可能有二十多種，但也可以說這些水龍頭都是根據個性化需求做出來的，其實這種例子很多的，譬如像廚衛產品也有很多個性化的需求，像金屬這樣的東西都可以個性化。

記者：工業基礎不如德國的世界各國人對於工業4.0過於狂熱，期望值過高，據說很多德國人反而對工業4.0不太感興趣？
費捨爾：各個國家的情況各不相同吧。

記者：現在歐洲出現了很多禁令，那麼世界各國企業現在併購德國精密製造的通路還暢通嗎？
費捨爾：德國是一個自由市場，其實應該反過來問，德國企業可以併購世界各國什麼企業，市場是雙向的。
其實政府阻止外資併購，不是世界各國德國之間才有的事情。兩年前法國標誌公司要併購德國企業，後來也是在政府的干預下失敗了。
這種情況可能應該有吧，主要是德國廠商自己生產的比較多，能在世界各國來開廠的企業也是那些比較大的企業，我們的會員絕大多數還是一些中小企業，還是在的德國生產機床，然後把產品賣到世界各國來。

記者：世界各國發展機床產業需要很多優秀的機床人才，但是聰明人都想著去做IT，掙更多的錢，德國如何留住一流的人才來做機床？
費捨爾：我們有一個基金會，給很多學校做了很多工作，充分宣傳我們的行業的吸引力到底在哪裡，在德國如果能很早的接受這樣的工作，就可以很早地自己做決策，可以做得很有創意，而且他們做的工作的全球化程度也是比較高，這些東西都是年輕人比較喜歡的。
他們在這個行業工作還有另外一個好處，就是安全感更高一些，不容易失業，肯定比在銀行工作安全。

在專訪中，費捨爾給出了德國人眼中的工業4.0與智慧製造之間的具體描述：「工業4.0跟最終的消費者是沒有太多關係的，它重點是關注生產這個領域，工業4.0其實是生產裝置提供者和裝置使用商之間的橋樑。」
而對於滿足個性化需求，在費捨爾眼中，只是德國工業4.0需要滿足的一小部分需求，譬如耐克鞋、金屬水龍頭之類產品的製造。

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