德國工業(yè)40考察之旅

1、德 國 工 業(yè) 4.（ 汽 車 ） 考 察 之 旅 在變革的時代，你若能適時搭上方舟，會走得更遠(yuǎn)、更快。德國提出工業(yè) 4.0，中國有中國制造 2025 戰(zhàn)略，現(xiàn)在，你的企業(yè)是快速奔向 4.0，還是依然在 2.0、3.0 的水平上徘徊？跟隨由中國汽車報社、中國齒輪工業(yè)協(xié)會（籌） 、阿基米德先進(jìn)技術(shù)網(wǎng)共同發(fā)起的“德國工業(yè)4.0（汽車）考察之旅”行動，深入工業(yè) 4.0 的腹地探個究竟。【專訪】德國工程院院士安德爾教授揭秘如何實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0

2、2015 年 06 月 27 日 13:25 來源：《中國汽車報》網(wǎng) 作者：胡軼坤在德國工業(yè) 4.0 之旅中,最令考察團(tuán)成員盼望的環(huán)節(jié)是拜訪達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程系產(chǎn)品數(shù)據(jù)處理研究所的海納·安德爾教授。達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)（以下簡稱達(dá)姆工大）成立于 1877 年，曾被愛因斯坦贊譽(yù)為“一所杰出的理工學(xué)院”，是德國人心中的“傳統(tǒng)理工三強(qiáng)”。其機(jī)械工程系產(chǎn)品數(shù)據(jù)處理研究所（DIK）成立于 1993 年，是最早開始從事機(jī)械制造信息化

3、研究的德國高校院系之一，該系的研究成果在機(jī)械制造領(lǐng)域及產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計過程中具有巨大的理論研究意義與實(shí)際應(yīng)用價值。作為德國工程院院士、工業(yè) 4.0 及數(shù)字工廠和計算機(jī)輔助設(shè)計領(lǐng)域的頂尖專家及德國工業(yè) 4.0 組織的重要顧問，安德爾教授接受了《中國汽車報》記者的獨(dú)家專訪，權(quán)威解析了實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 的路線圖。專訪人物 專訪人物: 德國工業(yè) 4.0 組織顧問、德國工程院院士、達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)機(jī)械系院長——安德爾安德爾教授與考察團(tuán)合影《中國汽車

4、報》：該如何理解信息物理系統(tǒng)（ 《中國汽車報》：該如何理解信息物理系統(tǒng)（CPS CPS）這個概念？ ）這個概念？安德爾：工業(yè) 4.0 的框架中，有一個維度是產(chǎn)品、現(xiàn)場設(shè)備、控制設(shè)備、工作站、加工中心、企業(yè)等都實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，一直到互聯(lián)的外部世界。比如，做一個 CAD 的 3D 模型，要生產(chǎn)出真實(shí)的產(chǎn)品，需要加工機(jī)中有一個 3D 模型，讓產(chǎn)品與機(jī)器之間產(chǎn)生交互，為實(shí)現(xiàn)這個交互就需要 CPS。CPS 包含兩層意思，其一是物理系統(tǒng)的信息化，即運(yùn)用計

5、算機(jī)抽象化概念和接口來定義物理子系統(tǒng)，其二是信息的物理化，即使用軟件和網(wǎng)絡(luò)組件的抽象化方式和接口方式，來描述物理系統(tǒng)的實(shí)時性。《中國汽車報》：我們在智能工廠看到，被生產(chǎn)的產(chǎn)品的零部件上都有信息識別碼， 《中國汽車報》：我們在智能工廠看到，被生產(chǎn)的產(chǎn)品的零部件上都有信息識別碼，這和您上述說到的 這和您上述說到的 CPS CPS 及產(chǎn)品模型有什么關(guān)系嗎？ 及產(chǎn)品模型有什么關(guān)系嗎？安德爾：在工業(yè) 4.0 的生產(chǎn)中，零部件要成為信息的載體。先是

6、建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，描述產(chǎn)品生命周期的所有信息，即從一個新產(chǎn)品的創(chuàng)意到大規(guī)模生產(chǎn)這個產(chǎn)品過程的信息，該模型已通過 ISO 10303 的標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證，以避免不同 IT 系統(tǒng)異質(zhì)性帶來的問題。然后，建立零部件數(shù)據(jù)模型，描述零部件生命周期相關(guān)所有信息，即零從零部件的制作材料到它被生產(chǎn)、處理或回收的過程信息。零部件數(shù)據(jù)模型可作為工業(yè) 4.0 的一個重要基礎(chǔ)，因為其自身攜帶信息，這些信息按一定結(jié)構(gòu)模式被定義。通過這些信息可以提供關(guān)于零部件的“個人

7、情況”，在此基礎(chǔ)上可以識別、定位、訪問、聯(lián)網(wǎng)，能追蹤每個零部件、物流體系的狀態(tài)。安全的工業(yè) 安全的工業(yè) 4.0 4.0 才能被社會接受 才能被社會接受《中國汽車報》：當(dāng)每個設(shè)備都有身份，每個零部件都有身份的時候，他們能互聯(lián)互 《中國汽車報》：當(dāng)每個設(shè)備都有身份，每個零部件都有身份的時候，他們能互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享、高度協(xié)作。這其中是否存在風(fēng)險？ 通、數(shù)據(jù)共享、高度協(xié)作。這其中是否存在風(fēng)險？安德爾：德國科學(xué)顧問委員會認(rèn)為，“新的安全文化才能

8、締造出可信的，適應(yīng)性強(qiáng)的以及被社會普遍接受的工業(yè) 4.0 系統(tǒng)”。安全文化是一個綜合概念，可以理解為安全和可靠，在應(yīng)用層面有可靠和安全的工業(yè) 4.0 進(jìn)程，在系統(tǒng)層面有可靠和安全的信息物理系統(tǒng)。實(shí)物要安全，比如機(jī)床要可靠、堅實(shí)；數(shù)據(jù)要安全，有加密，能署名，能防偽；服務(wù)要安全，有可控的使用權(quán)限，嚴(yán)格保密，能進(jìn)行使用者身份驗證。《中國汽車報》：企業(yè)將如何實(shí)現(xiàn)工業(yè) 《中國汽車報》：企業(yè)將如何實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 4.0？安德爾：我們確定了一個分

9、5 步走的方案，可以對企業(yè)提供幫助。首先，要了解企業(yè)的一般信息；然后，以通訊和聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，對產(chǎn)業(yè)進(jìn)行價值分析，確認(rèn)新商業(yè)模式；再根據(jù)具體企業(yè)的情況，靈活制定應(yīng)用方案；第四步是確定實(shí)施策略，即實(shí)施路線圖，包括聯(lián)網(wǎng)方式、識別和通訊基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)格、技術(shù)選擇(如網(wǎng)絡(luò)服務(wù))、實(shí)施、安全等；最后，進(jìn)行實(shí)施?，F(xiàn)在，達(dá)姆工大正針對 15 家企業(yè)進(jìn)行了項目調(diào)查，最后得出 5 個項目應(yīng)用。其中最關(guān)鍵的一點(diǎn)是零部件如何作為信息的載體，進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理。在這