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“工业4.0”时代的别样智能化生活

  在工业4.0时代,工厂究竟怎么智能?日常生活在智能化时代会是什么样子?不妨让记者带你体验一把工业4.0时代的别样智能。

  电商被淘汰?

  网购达人常有这样的体会:对着网页上一片花花绿绿的选项却找不到自己想淘的那款。工业4.0时代,这个烦恼将不复存在。工厂概念已不再是工人+流水线+批量生产这么简单,购物体验将是客户想要什么工厂就生产什么,而且交货很快。

  在工业4.0带动下,未来的智能工厂能实现大规模个性化定制生产,生产内容高度灵活。这样一来,生产效率和资源利用率大大提高,更重要的是,智能生产所带来的灵活性,将充分满足客户的不同需求,消费者甚至可以绕过电商平台直接联系厂家,根据个性化需求生成订单。这样一来,电商的存在价值势必大打折扣。

  比如你想买辆宝马汽车,厂家将在生产之前和你通过在线服务进行深度交流,根据你对车的外观、内饰、配置等个性化要求确定参数,生成订单然后进行生产。生产将更有规划,也避免了浪费和过度生产。

  但工厂毕竟是工厂,除了个性化定制服务,也需要保持产量、进行批量化生产。工业4.0就是来解决这个复杂问题的。

  未来的工厂,可能广泛采用CPS技术,即信息物理系统,其中包含一个智能化成果EGrain,即电子谷物。这一大小和谷子差不多的设备里,配有处理器、传感器、天线、电池等各种部件。嵌入了电子谷物的工件,将能够包含生产过程中所需要的全部信息,并可以对信息进行智能处理,然后传输到其他系统里去。也就是说,通过电子谷物,机器与机器间将能够进行交流,从而优化整个生产流程。

  比如,某个工件需要进行下一步处理,它就会用自己的IP在整个CPS系统里发帖:接下来谁能加工一下!马上就需要!如果一台机器答复说:我可以加工,但要等半个小时,那工件就会自动联系另外的机器。这种在信息物理系统中,让机器、工具和工件实现自我决策、从而应对生产过程中出现的各种复杂情况的模式,就是所谓的M2M,即机器对机器。

  现在,西门子工厂的气涡轮生产过程就采用了工业4.0理念。工人只需通过电脑输入信息,然后信息会通过电子谷物传递给机器,自动生成订单。生产时系统全程进行自我组织和自我检测。生产结束后,电子谷物会进行测量,告知机器采用哪种技术、按照什么标准来测试产品性能。

  那么,当机器都能互动喊话了,工人还有存在感吗?别担心,在未来工厂中,工人依然处于中心地位。任何生产过程中,缺陷总难以避免,高素质的工人就负责排除被检测出的缺陷。事实上,新技术和新工具将为工人提供难以想象的发挥空间,人在更大程度上变成工厂的指挥者和协调者。

  未来生活多云

  如今,云计算、云物流等概念方兴未艾,而在工业4.0时代,云更将无处不在。

  比如最平常的上厕所,公共卫生间入口投币处的闸机会配备计数器并联网,洗手台的洗手液容器也会装有记录剩余量的感应芯片,擦手纸的感应器会显示剩余多少纸,连每间厕所的厕纸用量都会实时监控一切信息都会被纳入互联网,并上传到云端,然后实时显示到采购人员的手持设备上,并能实现和日用品商店数据互通。比如:4号公厕今天的人流量为xx,洗手液还剩xx,擦手纸还剩xx,厕纸还剩xx。

  这样,整个卫生间将随时保持上佳的卫生标准,也让采购者的工作更有针对性。而整个城市也可以形成卫生间信息的云数据,有针对性地进行生产补货送货,从而最大限度地减少二氧化碳排放,并提高仓储空间利用率。

  再举个开车的例子。在未来日常生活中,如果一辆车的限速是每小时200公里,而你一时兴起开到220公里,那车的内置传感器就会自动往云端发送数据,并通过APP把强烈建议对车进行维护的信息发送给用户,甚至为你安排好第二天需抵达的修车行,然后把所有信息一并发到手机上。

  未来的家居生活也将智能化。住户手机和云端连接,可以对家里的电器、家具等直接控制。根据分散式系统的原理,家这个信息物理系统里的各个部分也可以进行交流和自主决策。

  比如,温度感应器自动指挥空调和暖气系统,并结合运动物体感应装置判断某个房间是否有人,从而决定电器开关以节省能源。无论冬夏,该感应器都能根据主人手机离家的距离和速度自主计算时间,以确定提前开空调和煮饭磨咖啡的时间。

  因此,在工业4.0时代,万物互联,虚拟世界与物理世界融合,云无处不在,从而极大优化信息收集决策过程和资源利用率。当然,这些帮你实现生活智能化的服务并非免费。在未来,与其说卖的是产品,不如说卖的是服务。

  休假说走就走

  工业4.0时代不仅催生智能生产,也会带来全新的管理理念。工业4.0时代,工作自主性更强,效率更高,假期更灵活。

  比如,德国南部的斯图加特机场全天、全年无休开放,但冬夏乘客量差别很大,一天之内也有利用率差异。机场因此根据工业4.0理念设计了更灵活的用工制度。员工可以在冬日淡季一人兼多职,比如先做守卫,然后去接班航空管制,或者兼做候机厅广告散发员和信息台咨询,当然也可以休假。员工凭业绩兑现奖金,享受灵活用工制度创造出来的价值福利。

  这套制度实施后的第一年,斯图加特机场生产率就迅猛增长。原来机场每年要为员工加班支付补助金近1000万欧元,现在生产率保持高位,还省掉了加班费。

  和分散式系统类似,工业4.0的管理理念也不青睐集中的管理调配,而更强调分散式自主决策。比如,德国第二大航空公司柏林航空下午有一架飞机从法兰克福飞到柏林,当晚需要就地维护。按照一般集中式处理方式,这应由总部确认柏林是否有合适的维护工具、零件和技术工人。然而,对拥有150多架飞机、每天飞行任务300多次的柏林航空而言,一旦航班发生改变,在维护方面就会遇到极大挑战。

  工业4.0的分散式管理理论就可以帮助航空公司进行更有效安排,将决策主体从总部变成每一架飞机。飞机可以自主联系当地机场,询问是否有相应的工具和工人,如果缺少,飞机就马上联系其他航班,让其顺便把所需零件带去,以完成当天的维护任务。

  这样,飞机之间就形成一个信息物理系统,极大提升了灵活应对复杂情况的能力。经计算,这样一来,柏林航空每年少用5架飞机就可完成全年飞行任务,节省费用超过6000万欧元。

  当然,工业4.0远比这些复杂,但归根结底,其目标就是大写加粗的智能化。

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