工業(yè)數(shù)據(jù)分析，工業(yè)自動化離我們還有多遠(yuǎn)？
工
業(yè)自動化，對于科技來說，無疑是一個(gè)巨大的創(chuàng)新，將給人類帶來數(shù)不盡的好處；都知道，機(jī)器從不會累，機(jī)器的動作更精準(zhǔn)，效率更高，生產(chǎn)又安全；假如自動化
的完善、普及，解放了人工的雙手，做出來的產(chǎn)品合格率更高，更完美；人們也用不著這么辛苦，甚至進(jìn)行危險(xiǎn)的工作了。工業(yè)自動化帶來的好處我也不多說了，我
們來分析一下，到目前為止，自動化離我們還有多遠(yuǎn)！
2014年，在德國每一萬名員工，就配有292個(gè)機(jī)器人，機(jī)器人密度位居世界第三。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟報(bào)告，2014年，在德國每一萬名員工，就配有292個(gè)機(jī)器人，機(jī)器人密度位居世界第三。不過德國工業(yè)4.0的腳步?jīng)]有就此停歇，德國的智能制造還在持續(xù)擴(kuò)張，今天我們也來聊聊有關(guān)工業(yè)4.0那些事。
上漆、運(yùn)送、組裝，長長的汽車生產(chǎn)線幾乎看不到人。這是德國的工業(yè)4.0，機(jī)器產(chǎn)品互相溝通，大量生產(chǎn)的同時(shí)又可以精準(zhǔn)的個(gè)人化。毋庸置疑，在工業(yè)4.0的時(shí)代，機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)將大行其道，這會如何影響人類的生活，人類又將在這樣的時(shí)代扮演甚么角色呢?
工業(yè)自動化離我們有多遠(yuǎn)
德國工業(yè)的發(fā)達(dá)就不用說了，這些自動化的工業(yè)離我們有多遠(yuǎn)呢?一個(gè)簡單的例子是，現(xiàn)在正是超市草莓上市的時(shí)候，可能你吃的草莓是用自動化的機(jī)械采摘后運(yùn)到超市的。我們不需要知道這些機(jī)械的發(fā)達(dá)，但是這些機(jī)械卻存于草莓生產(chǎn)的價(jià)值鏈中。
還有一個(gè)和我們很近，但卻很少人知道的自動化的例子。在德國的華人少不了要去亞超購物，這些貨物都是從中國運(yùn)來的，但你可知道?這些食品集裝箱在來到亞超這一站之前可是經(jīng)歷了世界上最智能和最先進(jìn)的集裝箱碼頭——漢堡港的分散。
漢 堡港有4個(gè)集裝箱碼頭，年吞吐量900萬標(biāo)準(zhǔn)箱，其中1/3同中國有關(guān)。這么大量的集裝箱是怎么高效率的被分散的呢?在漢堡港碼頭，你會看到一個(gè)令人驚訝 的現(xiàn)象，集裝箱被起重機(jī)吊下來后放到自動導(dǎo)引車上，這些小車無人駕駛卻井然有序的行使，他們把集裝箱分散到相應(yīng)的卸貨區(qū)域，比如新鮮食品會被卸到帶冷柜的 區(qū)域，交貨時(shí)間緊的被分散到對應(yīng)的區(qū)域。這些自動小車的秘密全在地下，在小車運(yùn)行路徑的地下鋪設(shè)了1.5萬個(gè)傳感器，是它們指導(dǎo)著小車有序的行駛，實(shí)現(xiàn)無人運(yùn)輸。而碼頭原來的搬運(yùn)工都集中到了一個(gè)控制室，100多人集中控制集裝箱的分散。其實(shí)這還只能算是高級的自動化，還不算一個(gè)工業(yè)4.0的典型例子，在說清楚工業(yè)4.0之前，我們先看一下工業(yè)的幾次大的變革。
兩次驅(qū)動的變革：蒸汽時(shí)代和電力時(shí)代
從18世紀(jì)工業(yè)闖入人類社會開始，至今已有250年了，德國人把這個(gè)過程分成了三大塊，即三次工業(yè)革命，我們先說說前兩次工業(yè)革命。
第 一次革命是所謂的蒸汽時(shí)代，瓦特和水壺蓋的故事家喻戶曉，瓦特改進(jìn)了蒸汽機(jī)，促進(jìn)了大量的機(jī)械化生產(chǎn)。蒸汽火車就是一個(gè)典型的應(yīng)用。小時(shí)候我還記得中國東 北的蒸汽火車，火車一啟動，刺耳的笛聲的伴隨著有節(jié)奏的轟轟的聲音，火車冒出縷縷白煙?；疖囶^里有一個(gè)鍋爐，火車?yán)锍碎_車的司機(jī)，還有燒鍋爐的工人，他 們要定時(shí)把煤送進(jìn)鍋爐里，然后蒸汽推動活塞往復(fù)運(yùn)動，再通過機(jī)械部份把直線的活塞運(yùn)動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，火車車輪才可以轉(zhuǎn)起來。
第 二次工業(yè)革命由于電的發(fā)明，驅(qū)動從蒸汽改成了電力。這次工業(yè)革命還有一個(gè)重要的標(biāo)志就是人們發(fā)明了流水線，使產(chǎn)品生產(chǎn)的效率大大的提高了。流水線由若干個(gè) 工作單元組成，每個(gè)生產(chǎn)單位只專注處理某一個(gè)片段的工作。生產(chǎn)單位由人來組成的叫做人工流水線，由機(jī)械組成的叫機(jī)械流水線。任何設(shè)備加工或者裝配都是流水 線作業(yè)，從電視到洗衣機(jī)，從自行車到汽車，流水作業(yè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是提高了效率，節(jié)省了體力和時(shí)間。
第三次工業(yè)革命：機(jī)器自動化
如 果前兩次革命重點(diǎn)在驅(qū)動和加工方式的變化的話，那么第三次工業(yè)革命重點(diǎn)在加工機(jī)械上自動化的飛躍，流水在線設(shè)備開始自動化起來。我們常用的計(jì)算機(jī)還有個(gè)名 字叫PC，通常指的是個(gè)人計(jì)算機(jī)。而第三次工業(yè)革命中，每個(gè)設(shè)備也開始有了工業(yè)的計(jì)算機(jī)，這些計(jì)算機(jī)簡化了柜體內(nèi)配電盤的布線，同時(shí)提高了設(shè)備的自動化程 度，這些我在15年前就經(jīng)歷和有了切身體會。
記 得剛畢業(yè)就被分配到了發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)在線。說到發(fā)動機(jī)，如果你開車，你會注意到發(fā)動機(jī)引擎上有好多孔，這些孔有的是走油的，有的是制冷走水的，有的是固定過 濾器等組件的。那么任何一個(gè)孔，如果加工的話會有如下幾個(gè)工序，就是要鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲(加工出螺紋)，如果每個(gè)工序需要一個(gè)設(shè)備，加工每個(gè)孔需要三個(gè)工 序，那么10個(gè)孔就需要30個(gè)設(shè)備，而且由于組件被重復(fù)固定，會增加誤差出現(xiàn)的機(jī)率。
而 我當(dāng)時(shí)接觸的設(shè)備，把這30個(gè)設(shè)備集成到了一個(gè)超大的設(shè)備上。發(fā)動機(jī)缸體一次裝夾后，先是從兩側(cè)過來好幾排的鉆頭，之后是擴(kuò)孔和攻絲，工藝和所有的孔都瞬 間完成，那個(gè)設(shè)備當(dāng)時(shí)在國內(nèi)是夠先進(jìn)的。不過控制器還是德國的品牌，由于設(shè)計(jì)和組裝是中國制造，故障率很高，每天把我忙的團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)，我維護(hù)設(shè)備的高超本領(lǐng)都 是在那些故障中鍛練出來的。
工業(yè)4.0時(shí)代：機(jī)器大聯(lián)網(wǎng)
如 果說第三次革命是把機(jī)械的自動化提高了，第四次革命就是增加了機(jī)械設(shè)備間的通訊，以及把采購和物流都集成到一起的一次大飛躍。2013年我第二次拜訪漢諾 威工業(yè)展的時(shí)候，那一年德國總理默克爾在工業(yè)展上第一次提出了工業(yè)4.0的概念。那么這到底意味著甚么呢?又能給我們的生活帶來甚么變化呢?
工 業(yè)4.0是德國政府支持和推動，投資2億歐元的對工業(yè)的一次大手術(shù)，簡單說就是把制造變成了智造，他會把工廠中的設(shè)備相互集成到一起，相互通信，建成智能 工廠，然后會把原來生產(chǎn)前訂單和原料的采購中的人力變成機(jī)器，生產(chǎn)制造后的物流和檢查也變成機(jī)器，也就是說整個(gè)生產(chǎn)流程中都是由機(jī)器來完成得。而且他最大 的優(yōu)點(diǎn)是會讓用戶的個(gè)性化需求融入到產(chǎn)品中去，同時(shí)讓生產(chǎn)廠家減少庫存。這么說有點(diǎn)生澀，舉個(gè)例子就會比較容易理解。
總 也4.0時(shí)代比如你要結(jié)婚購買家具，從家具的材質(zhì)和大小都可以有選擇空間，不同的樣式，是傳統(tǒng)的還是現(xiàn)代的，你可以在手機(jī)上操作，輸入你的需求，以前你購 物可能是和零售商溝通，而未來應(yīng)該是和生產(chǎn)商溝通，原來接待你的人現(xiàn)在變成了軟件。這就要用到所謂的“云”技術(shù)，因?yàn)槭謾C(jī)不像計(jì)算機(jī)可以安裝很多的應(yīng)用軟 件，“云”技術(shù)就是讓手機(jī)可以通過網(wǎng)絡(luò)登錄一個(gè)計(jì)算器，并使用上面的應(yīng)用軟件。
當(dāng) 你的需求被輸入完畢后，在計(jì)算機(jī)中首先會自動生成一個(gè)虛擬的你需要的家具模型，接下來的過程就是把虛擬變成現(xiàn)實(shí)的過程。計(jì)算器會自動生成訂單，對外采購， 對內(nèi)通知設(shè)備準(zhǔn)備生產(chǎn)，而當(dāng)材料到位后，首先會被打上個(gè)胎記，就是一個(gè)類似二維碼的東西，在生產(chǎn)流程中，設(shè)備讀取這個(gè)號碼，就會知道他和哪個(gè)零件是屬于一 起的，機(jī)器加工后通過物流將屬于一個(gè)用戶的家具集中到一起或者按照流水線裝配。
整個(gè)過程會有各種軟件的參與，如德國最大的軟件公司SAP會把信息管理系統(tǒng)、流水線、機(jī)器人、設(shè)備、產(chǎn)品、監(jiān)控等所有生產(chǎn)相關(guān)流程互聯(lián)到一起，整合成為一個(gè)完整的智能生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。而作為用戶除了把自己的需求輸入外，需要的就是去合適的地方取貨并買單。
工 業(yè)變革也會改變我們的生活，將來可能先生陪太太逛商場的日子會減少，因?yàn)樘梢栽诩依锿瓿晌锲返倪x購。另外，至少還有兩方面會給普通老百姓帶來變化。一 個(gè)就是創(chuàng)業(yè)的機(jī)會，投資建一個(gè)數(shù)字化工廠一定會有巨大的機(jī)遇和優(yōu)勢;另一個(gè)就是就業(yè)機(jī)會，將來由于數(shù)字化的革命一定會有相應(yīng)的專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，比如數(shù)字自動 化專業(yè)可能就會出現(xiàn)。
朱先生