同濟(jì)大學(xué)建成國(guó)內(nèi)首個(gè)工業(yè)4.0-智能工廠(chǎng)實(shí)驗(yàn)室

　　一臺(tái)機(jī)器人根據(jù)訂單，從一堆原材料中抓取加工棒，放入機(jī)床加工，隨后將第一道工序加工好的半成品放入另一臺(tái)設(shè)備，待加工完畢取出成品，置于一移動(dòng)托盤(pán)。隨后，智能照相機(jī)對(duì)成品拍攝，信息被寫(xiě)入托盤(pán)內(nèi)的電子標(biāo)簽;托盤(pán)傳送至成品區(qū)，另一臺(tái)機(jī)器人自動(dòng)識(shí)別托盤(pán)內(nèi)電子標(biāo)簽信息，將合格品放入成品貨架……

　　“工業(yè)4.0”“智能制造”“機(jī)器人工廠(chǎng)”……今年以來(lái)，這些熱詞流行網(wǎng)絡(luò)，然而，究竟是什么概念，許多人并不知情。記者近日走進(jìn)同濟(jì)大學(xué)嘉定校區(qū)的國(guó)內(nèi)首個(gè)“工業(yè)4.0-智能工廠(chǎng)實(shí)驗(yàn)室”，在這里一覽無(wú)遺。

　　一條流水線(xiàn) 產(chǎn)品各不同

　　“當(dāng)前世界工業(yè)發(fā)展進(jìn)入以物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興技術(shù)為主要特征的新階段?！蓖瑵?jì)大學(xué)中德工程學(xué)院教授陳明說(shuō)，工業(yè)4.0由德國(guó)政府在2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上首次提出，寓意人類(lèi)將迎來(lái)以生產(chǎn)高度數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)器自組織為標(biāo)志的第四次工業(yè)革命。概念一經(jīng)提出，立即在全球掀起了新一輪研究與實(shí)踐熱潮。而工業(yè)4.0無(wú)疑成為打造中國(guó)制造未來(lái)升級(jí)版的方向。

　　為了讓工業(yè)4.0從概念走向工程實(shí)踐，同濟(jì)大學(xué)中德工程學(xué)院與德國(guó)科研機(jī)構(gòu)合作，歷經(jīng)1年時(shí)間共同建成這一新型實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室將采用開(kāi)放模式，服務(wù)于同濟(jì)大學(xué)教師教學(xué)與科研、大學(xué)生科技創(chuàng)新及校企合作，著力培養(yǎng)卓越工程師人才。

　　4.0實(shí)驗(yàn)室與普通實(shí)驗(yàn)室有何不同?記者在實(shí)驗(yàn)室看到，這里有機(jī)器人、數(shù)控車(chē)床、數(shù)控加工等中心加工設(shè)備、機(jī)器人滑行導(dǎo)軌、變頻傳送帶、智能照相機(jī)、多臺(tái)服務(wù)器、控制軟件和服務(wù)軟件等一系列硬件設(shè)備和支撐軟件。“一條流水線(xiàn)上所生產(chǎn)的產(chǎn)品都可以各不相同?！标惷鹘淌诮榻B，各加工工件攜帶了電子標(biāo)簽，內(nèi)置了所有用戶(hù)定制化的加工任務(wù)，它可自行與機(jī)器人、機(jī)床等加工設(shè)備進(jìn)行通訊，完成既定的加工任務(wù)，并可智能檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量，“這種方式改變了原有大規(guī)模的批量生產(chǎn)、大規(guī)模有限定制，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的個(gè)性化定制?！?/p>

　　記者了解到，在下一步工作中，實(shí)驗(yàn)室還將引入智能立體倉(cāng)庫(kù)、AGV自動(dòng)導(dǎo)向車(chē)等硬件，實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0實(shí)驗(yàn)室的橫向集成。屆時(shí)力爭(zhēng)納入當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域主要的生產(chǎn)元素與資源，建立起一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式，力爭(zhēng)成為我國(guó)生產(chǎn)制造業(yè)構(gòu)建數(shù)字化智能工廠(chǎng)的應(yīng)用示范工程。

　　生產(chǎn)全過(guò)程 邀客戶(hù)參與

　　“實(shí)驗(yàn)室看的只是表現(xiàn)，是技術(shù)，如果要全面理解工業(yè)4.0，就要從系統(tǒng)化的理念來(lái)認(rèn)識(shí)它。你會(huì)發(fā)現(xiàn)，這將是繼蒸汽機(jī)、電機(jī)、計(jì)算機(jī)之后，人類(lèi)的第四次工業(yè)革命”，陳明教授向記者這樣表述。他認(rèn)為，工業(yè)4.0帶來(lái)的智能制造是連接、是集成、是數(shù)據(jù)、是創(chuàng)新，或是轉(zhuǎn)型。他說(shuō)，“工業(yè)4.0”所需要的并不僅僅是設(shè)備的升級(jí)或單純的人工智能開(kāi)發(fā)，而是要依靠信息化、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)整個(gè)制造行業(yè)進(jìn)行水平整合和垂直整合。

　　此話(huà)何解?陳明舉了實(shí)例，眼下，同濟(jì)的這個(gè)“工業(yè)4.0-智能工廠(chǎng)實(shí)驗(yàn)室”已經(jīng)與西門(mén)子、中國(guó)船舶、四川長(zhǎng)虹等多家企業(yè)開(kāi)展系統(tǒng)合作。比如，與中國(guó)船舶的合作項(xiàng)目，就是要建造一個(gè)完全不同于以往的智能造船廠(chǎng)，今后依托工業(yè)4.0技術(shù)的智能造船廠(chǎng)，出廠(chǎng)的船舶不再是千篇一律，或者說(shuō)，未必就是先定圖紙、再有船舶，而是根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)、智能機(jī)器人，隨時(shí)對(duì)船的安全性、舒適度、實(shí)用性進(jìn)行調(diào)整;與此同時(shí)，客戶(hù)可以隨時(shí)參與船舶的設(shè)計(jì)、制造，隨時(shí)以模擬技術(shù)體驗(yàn)船的性能。又比如，與四川長(zhǎng)虹合作的智能家電項(xiàng)目，企業(yè)可以通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，應(yīng)消費(fèi)者的需要，隨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)模塊，消費(fèi)者亦可參與企業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程。

　　陳明解讀說(shuō)，從價(jià)值創(chuàng)造的角度來(lái)看，對(duì)于生產(chǎn)制造性企業(yè)而言，工業(yè)4.0更多體現(xiàn)為通過(guò)成本、質(zhì)量和效率的不斷改善奪取行業(yè)市場(chǎng)定價(jià)權(quán);對(duì)消費(fèi)者而言，工業(yè)4.0使得消費(fèi)環(huán)節(jié)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)盡早地融合，消費(fèi)者可以獲取更優(yōu)秀的工業(yè)產(chǎn)品，“一言以蔽之，這種模式最大程度優(yōu)化了資源配置，使效率達(dá)到最大化”。陳明認(rèn)為，當(dāng)下工業(yè)4.0以智能制造為標(biāo)志，至少要用30年到50年的時(shí)間尺度來(lái)觀(guān)察其演進(jìn)發(fā)展的趨勢(shì)，目前這輪變革才剛剛開(kāi)始。而上海作為改革開(kāi)放的前沿，包括智能機(jī)床、機(jī)器人等在內(nèi)的智能制造領(lǐng)域前景巨大，同濟(jì)大學(xué)的這個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室將為上海引領(lǐng)中國(guó)制造的變革提供技術(shù)支撐和人才平臺(tái)。

　　開(kāi)本科課程 育技術(shù)人才

　　目前，同濟(jì)工業(yè)4.0實(shí)驗(yàn)室正謀求與上海大企業(yè)集團(tuán)合作，同時(shí)，該校已在本科開(kāi)設(shè)《工業(yè)4.0概論》課程，同濟(jì)信息學(xué)院、機(jī)械學(xué)院等多個(gè)專(zhuān)業(yè)方向本科生開(kāi)始學(xué)習(xí)專(zhuān)門(mén)的工業(yè)4.0課程。

　　陳明表示，中國(guó)在傳統(tǒng)工業(yè)上與世界先進(jìn)制造業(yè)還存在差距，但在信息通信技術(shù)方面有更好的基礎(chǔ)，工業(yè)4.0為中國(guó)提供了更好的彎道趕超機(jī)會(huì)，尤其是人才與技術(shù)密集的上海，擁有更多的機(jī)會(huì)。 本報(bào)記者 張炯強(qiáng)

　　記者手記

　　德國(guó)人是這樣最早展現(xiàn)工業(yè)4.0技術(shù)的：漢諾威博覽會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，展臺(tái)上的一條模塊化生產(chǎn)線(xiàn)正在生產(chǎn)名片盒。與傳統(tǒng)生產(chǎn)線(xiàn)不同的是，關(guān)于制作這一名片盒的所有信息都被輸入到產(chǎn)品零部件本身，這些產(chǎn)品零部件通過(guò)與生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行信息交流，指揮設(shè)備把自己生產(chǎn)出來(lái)。這種自主生產(chǎn)模式使得每個(gè)產(chǎn)品都具有個(gè)性化的特征，完全滿(mǎn)足每位用戶(hù)的“定制”需求，而最令人不可思議的是，全然不同的名片盒，竟然出現(xiàn)在一條生產(chǎn)線(xiàn)上。

　　德國(guó)總理默克爾曾說(shuō)，工業(yè)4.0意味著未來(lái)的智能工廠(chǎng)能夠自行運(yùn)轉(zhuǎn)，零件與機(jī)器可以進(jìn)行交流。為了實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，信息通信業(yè)、機(jī)械制造業(yè)等行業(yè)需要增進(jìn)合作，而不能把目光只是放在自身的領(lǐng)域。

　　的確，未來(lái)的中國(guó)制造、上海制造需要升級(jí)，需要獨(dú)特的“工業(yè)語(yǔ)言”：這就是智能，就是4.0。不過(guò)，對(duì)中國(guó)人來(lái)說(shuō)，恐怕最難處就在于“跨行”、“破墻”。搞生產(chǎn)線(xiàn)的不再是在自己的小圈子里小打小鬧，而要跨入互聯(lián)網(wǎng)，駕馭信息技術(shù);搞信息產(chǎn)業(yè)更要破除門(mén)戶(hù)之見(jiàn)，攜手分享。這些，都是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。它能否成功，關(guān)乎技術(shù)，更關(guān)乎觀(guān)念。

　　工業(yè)4.0給了中國(guó)、給了上海一次機(jī)會(huì)，關(guān)鍵看我們?nèi)绾伟盐铡?/p>