引言：在各国制定“工业4.0”发展战略的同时，德国的工业4.0脚步也从未停歇。从制造到智造，各个国家制造业发展的目标，来聊一下有关工业4.0那些事。
2014年，在德国每一万名员工，就配有292个机器人，机器人密度位居世界第三。
根据国际机器人联盟报告，2014年，在德国每一万名员工，就配有292个机器人，机器人密度位居世界第三。不过德国工业4.0的脚步没有就此停歇，德国的智能制造还在持续扩张，今天我们也来聊聊有关工业4.0那些事。
上漆、运送、组装，长长的汽车生产线几乎看不到人。这是德国的工业4.0，机器产品互相沟通，大量生产的同时又可以精准的个人化。毋庸置疑，在工业4.0的时代，机器人、物联网将大行其道，这会如何影响人类的生活，人类又将在这样的时代扮演甚么角色呢?
工业自动化离我们有多远
德国工业的发达就不用说了，这些自动化的工业离我们有多远呢?一个简单的例子是，现在正是超市草莓上市的时候，可能你吃的草莓是用自动化的机械采摘后运到超市的。我们不需要知道这些机械的发达，但是这些机械却存于草莓生产的价值链中。
还有一个和我们很近，但却很少人知道的自动化的例子。在德国的华人少不了要去亚超购物，这些货物都是从中国运来的，但你可知道?这些食品集装箱在来到亚超这一站之前可是经历了世界上最智能和最先进的集装箱码头——汉堡港的分散。
汉堡港有4个集装箱码头，年吞吐量900万标准箱，其中1/3同中国有关。这么大量的集装箱是怎么高效率的被分散的呢?在汉堡港码头，你会看到一个令人惊讶的现象，集装箱被起重机吊下来后放到自动导引车上，这些小车无人驾驶却井然有序的行使，他们把集装箱分散到相应的卸货区域，比如新鲜食品会被卸到带冷柜的区域，交货时间紧的被分散到对应的区域。这些自动小车的秘密全在地下，在小车运行路径的地下铺设了1.5万个传感器，是它们指导着小车有序的行驶，实现无人运输。而码头原来的搬运工都集中到了一个控制室，100多人集中控制集装箱的分散。其实这还只能算是高级的自动化，还不算一个工业4.0的典型例子，在说清楚工业4.0之前，我们先看一下工业的几次大的变革。
两次驱动的变革：蒸汽时代和电力时代
从18世纪工业闯入人类社会开始，至今已有250年了，德国人把这个过程分成了三大块，即三次工业革命，我们先说说前两次工业革命。
第一次革命是所谓的蒸汽时代，瓦特和水壶盖的故事家喻户晓，瓦特改进了蒸汽机，促进了大量的机械化生产。蒸汽火车就是一个典型的应用。小时候我还记得中国东北的蒸汽火车，火车一启动，刺耳的笛声的伴随着有节奏的轰轰的声音，火车冒出缕缕白烟。火车头里有一个锅炉，火车里除了开车的司机，还有烧锅炉的工人，他们要定时把煤送进锅炉里，然后蒸汽推动活塞往复运动，再通过机械部份把直线的活塞运动转化成旋转运动，火车车轮才可以转起来。
第二次工业革命由于电的发明，驱动从蒸汽改成了电力。这次工业革命还有一个重要的标志就是人们发明了流水线，使产品生产的效率大大的提高了。流水线由若干个工作单元组成，每个生产单位只专注处理某一个片段的工作。生产单位由人来组成的叫做人工流水线，由机械组成的叫机械流水线。任何设备加工或者装配都是流水线作业，从电视到洗衣机，从自行车到汽车，流水作业最大的优点就是提高了效率，节省了体力和时间。
第三次工业革命：机器自动化
如果前两次革命重点在驱动和加工方式的变化的话，那么第三次工业革命重点在加工机械上自动化的飞跃，流水在线设备开始自动化起来。我们常用的计算机还有个名字叫PC，通常指的是个人计算机。而第三次工业革命中，每个设备也开始有了工业的计算机，这些计算机简化了柜体内配电盘的布线，同时提高了设备的自动化程度，这些我在15年前就经历和有了切身体会。
记得刚毕业就被分配到了发动机的生产在线。说到发动机，如果你开车，你会注意到发动机引擎上有好多孔，这些孔有的是走油的，有的是制冷走水的，有的是固定过滤器等组件的。那么任何一个孔，如果加工的话会有如下几个工序，就是要钻孔、扩孔、攻丝(加工出螺纹)，如果每个工序需要一个设备，加工每个孔需要三个工序，那么10个孔就需要30个设备，而且由于组件被重复固定，会增加误差出现的机率。
而我当时接触的设备，把这30个设备集成到了一个超大的设备上。发动机缸体一次装夹后，先是从两侧过来好几排的钻头，之后是扩孔和攻丝，工艺和所有的孔都瞬间完成，那个设备当时在国内是够先进的。不过控制器还是德国的品牌，由于设计和组装是中国制造，故障率很高，每天把我忙的团团转，我维护设备的高超本领都是在那些故障中锻练出来的。
工业4.0时代：机器大联网
如果说第三次革命是把机械的自动化提高了，第四次革命就是增加了机械设备间的通讯，以及把采购和物流都集成到一起的一次大飞跃。2013年我第二次拜访汉诺威工业展的时候，那一年德国总理默克尔在工业展上第一次提出了工业4.0的概念。那么这到底意味着甚么呢?又能给我们的生活带来甚么变化呢?
工业4.0是德国政府支持和推动，投资2亿欧元的对工业的一次大手术，简单说就是把制造变成了智造，他会把工厂中的设备相互集成到一起，相互通信，建成智能工厂，然后会把原来生产前订单和原料的采购中的人力变成机器，生产制造后的物流和检查也变成机器，也就是说整个生产流程中都是由机器来完成得。而且他最大的优点是会让用户的个性化需求融入到产品中去，同时让生产厂家减少库存。这么说有点生涩，举个例子就会比较容易理解。
总也4.0时代比如你要结婚购买家具，从家具的材质和大小都可以有选择空间，不同的样式，是传统的还是现代的，你可以在手机上操作，输入你的需求，以前你购物可能是和零售商沟通，而未来应该是和生产商沟通，原来接待你的人现在变成了软件。这就要用到所谓的“云”技术，因为手机不像计算机可以安装很多的应用软件，“云”技术就是让手机可以通过网络登录一个计算器，并使用上面的应用软件。
当你的需求被输入完毕后，在计算机中首先会自动生成一个虚拟的你需要的家具模型，接下来的过程就是把虚拟变成现实的过程。计算器会自动生成订单，对外采购，对内通知设备准备生产，而当材料到位后，首先会被打上个胎记，就是一个类似二维码的东西，在生产流程中，设备读取这个号码，就会知道他和哪个零件是属于一起的，机器加工后通过物流将属于一个用户的家具集中到一起或者按照流水线装配。
整个过程会有各种软件的参与，如德国最大的软件公司SAP会把信息管理系统、流水线、机器人、设备、产品、监控等所有生产相关流程互联到一起，整合成为一个完整的智能生产网络。而作为用户除了把自己的需求输入外，需要的就是去合适的地方取货并买单。
工业变革也会改变我们的生活，将来可能先生陪太太逛商场的日子会减少，因为太太可以在家里完成物品的选购。另外，至少还有两方面会给普通老百姓带来变化。一个就是创业的机会，投资建一个数字化工厂一定会有巨大的机遇和优势;另一个就是就业机会，将来由于数字化的革命一定会有相应的专业应运而生，比如数字自动化专业可能就会出现。
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