工业4.0十周年，工业4.0之父畅想下一个十年新一代“智能工厂”

　　近日，德国《法兰克福汇报》网站刊载题为《十年工业4.0》的文章，作者系德国国家科学与工程院前院长亨宁·卡格曼和德国人工智能研究中心前主任沃尔夫冈·瓦尔斯特。文章称，“工业4.0”的潜力远远没有被完全应用，决不能在第四次工业革命的下一阶段放松研究和创新。

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　　什么是工业4.0

　　设想某日，你突然想要一辆汽车。你拿出手机，点开APP输入需求，工厂即可生产、组装并为你配送到家。再比如你家里的冰箱能够自动感知牛奶缺少，自动向工厂发送送奶信息，工厂则针对你的口味定制生产牛奶，之后及时送到你的家里。

　　上述科幻化的“万物互联”场景，就是德国政府和企业界正在试图实现的工业4.0。在工业4.0时代，每一个消费者都能按照自己的意志支配生产。但这远非全貌，工业4.0将进一步改造人类的生活方式。

　　工业4.0的概念是德国IT专家于2011年提出，至今10周年。其核心目的是通过应用CPS信息物理融合系统，把虚拟空间和现实空间连接在所谓的“网络-实体生产系统”中，以便利用数字化的进步建设下一代工厂，推动制造业向数字化、智能化转型。

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　　工业4.0的作用

　　文章表示，如今，有许多实现工业4.0基本原理的“智能工厂”。机器，工具，工件和熟练工人之间的连接性在现有工厂中也取得了长足的进步。机器改造工作也在持续进行中，它们配备了价格划算的新传感器和无线配件等数字装备。越来越多的生产过程（例如质量控制）能通过多个传感器得到实时监控。生成的产品通过其数字孪生控制自己的生产。就像在市场上一样，它通过网络化生产系统的数字孪生系统选择符合客户需求的生产服务。

　　通过物联网和人工智能在工业里的应用，把人、智能主体和机器互联起来，应用以服务为导向的架构，将来源不同的业务和数据编排成新的业务流程——所有这些将带来新机会，带来重大经济和社会的进步。

　　在经济方面，能将预先设定结果的传统自动化转变为实时对用户需求变化和意外干扰作出回应、能自动学习和调整的机器和环境，从而推动大规模生产转向更具竞争力的定制生产。另一方面，通过物理方式进行远程操作，形成了设备的移动控制、维护和维修等软件解决方案。

　　在社会方面，它的重点是构建社会伙伴关系，改善人机协作、就业问题。在生态方面，资源和能源效率一直是中心目标：工业4.0具有建立循环经济的潜力，这种循环经济使经济增长与资源消耗脱钩。工业4.0以人为本，其中包括社会和自然环境。

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　　下一个十年，工业4.0走向何方

　　如今“工业4.0”理念取得显著成功， 下一步是什么？

　　去年德国“工业4.0”促进机构“工业4.0平台”的专家以“塑造全球数字生态系统”为题，提出了到2030年的工业4.0愿景。工业AI、边缘计算到“边缘云”、工厂5G、团队机器人技术、自主内部物流系统和可信赖的数据基础架构，这六大趋势将对未来10年的发展产生决定性影响。

　　文章认为，工业AI使第二波生产数字化成为可能。借助用于机器学习系统的培训数据，AI系统不仅可以应用于预测性维护，还可用于质量控制。这意味着在工业4.0的下一阶段中，基于AI的零错误生产、自学和模块化将成为新一代“智能工厂”的特征。除了极高的灵活性外，还保证了极强的生产能力、较高的职业安全性、能源效率以及高水平的资源节约。

　　此外，具有5G的高带宽和低延迟保证的边缘设备可以互连以形成本地边缘云，工人和具有不同技能的协作机器人组成团队，形成一种新的团队机器人技术形式。这种团队机器人技术的重点是在专家的指导下进行人机交互，人类专家与机器人协作完成复杂的生产任务。

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　　华制智能深化AI技术

　　让制造更智能

　　在2018年德国汉诺威工业展上，华制智能就已联合德国人工智能研究中心DFKI发布了“AI+智能制造”的联合项目，深化人工智能在制造业的应用。

　　▼华制智能与DFKI

　　发布“AI+智能制造”联合项目

　　▲华制智能董事长夏妍娜与DFKI首席执行官 Wolfgang Wahlster教授

　　AI+AR设备远程运维

　　AI与AR强强联合，预测即将发生故障的机器，技术人员通过AR眼镜实时了解现场状况并为现场作业人员提供远程指导，使故障在极短的时间内得以解决......

　　“数字孪生”三维智能工厂

　　运用数字孪生技术，基于工厂的实景3D建模，一方面可以满足制造企业360度24小时，漫游工厂；另外一方面也可以帮助企业管控人、物和环境，实现安全生产。

　　目前工业4.0的潜力远远未被完全应用，软件和硬件的互操作性将起着决定性作用。华制智能通过国内外联合合作，将人工智能、大数据、BI等技术的深度融合，通过汇聚工业海量数据打造基于行业的工业互联网应用场景，让企业数据融合，实现生产设备智能运维、制造上下游协同、内外物流追溯、智能化生产等，持续释放数据的价值，真正赋能企业数字化转型，让制造更智能！