每個人都在談論工業(yè)4.0,但是卻很少有人真正知道它是什么。來自SICK“管理董事會”工業(yè)4.0負責人Mr. Bernhard Müller和SICK中央研發(fā)部門的Dr. Kay Fürstenberg,利用采訪的形式為大家解釋了第四次工業(yè)革命的機遇與挑戰(zhàn)。
傳感器對于工業(yè)4.0的成功具有怎樣的重要性?
Bernhard Müller:工業(yè)4.0指的是生產(chǎn)和物流的完全數(shù)字化。在不太遙遠的將來,機器將會自主運行,并能夠自我優(yōu)化。而如果沒有智能傳感器 – 它們是這些機器的眼睛和耳朵 – 一切都無法實現(xiàn)。
Kay Fürstenberg博士:自2004年以來,我們持續(xù)在越來越多的產(chǎn)品設計中采用了傳感器智能,這正是工業(yè)4.0的關鍵。客戶不再僅僅是簡單地購買一個傳感器,而是一個能夠利用更高的計算和存儲能力從各種傳感器數(shù)據(jù)中提取信息的設備。因此,除了控制機器之外,它們還需要針對優(yōu)化生產(chǎn)過程提出有益的建議。
“智能”這個詞到底如何定義?
Bernhard Müller:對于我們傳感器產(chǎn)品中的智能性來說,主要指的是SICK所具備的”系統(tǒng)”競爭力和在各個領域內豐富的“應用”經(jīng)驗。這并不僅僅是一個獨特的賣點,同時還說明了我們所具備的技術優(yōu)勢:在所有供應商中,我們目前具有最豐富的產(chǎn)品組合。
Kay Fürstenberg博士:只有將應用知識和現(xiàn)代軟件架構的靈活性有機聯(lián)系,從而創(chuàng)造出在傳感器內部和云端進行數(shù)據(jù)處理的能力,才能將傳感器提升到更高的水平。從這個意義來說,智能傳感器是通往工業(yè)4.0世界的大門。
工業(yè)4.0已在多大程度上得到了實施?
Kay Fürstenberg博士:工業(yè)4.0是整個工業(yè)界最優(yōu)先發(fā)展的技術。還沒有哪個工廠已經(jīng)完全實現(xiàn)了工業(yè)4.0。但是在大學、研究院和工業(yè)界已有許多標志性的項目,它們清楚地表明,隨著生產(chǎn)和物流越來越透明并且具備更大的靈活性和可變性,確實能夠帶來更大的附加價值。
Bernhard Müller:我確信,現(xiàn)在沒有人在規(guī)劃新工廠時會不考慮工業(yè)4.0概念和目標。在將工業(yè)4.0集成到現(xiàn)有生產(chǎn)或物流結構時,會有許多有意思的事情。企業(yè)希望通過這樣的升級進入一個全新的世界,但又不想放棄原有的成熟系統(tǒng)(比如原來的機器)。在這種情況下,傳感器就要同時對接兩個不同的世界:控制器通信的舊世界和云計算的新世界。
Kay Fürstenberg博士:在最后的擴張階段,工業(yè)4.0將真的不再需要任何中央控制系統(tǒng)。通過智能聯(lián)網(wǎng)的傳感器和執(zhí)行器,控制功能都將在本地實現(xiàn)。目前來看,功能可在兩個水平上執(zhí)行:實時功能在傳感器中實現(xiàn),而計算和時間密集型功能則在聯(lián)網(wǎng)計算機上執(zhí)行 – 最終由云來實現(xiàn)。

Bernhard Mueller(左)和Kay Fuerstenberg博士(右)
對于作為市場參與者的SICK來說,工業(yè)4.0意味著什么?
Bernhard Müller:SICK對關鍵行業(yè)采取了戰(zhàn)略性的組織管理,在業(yè)內真正構建起了無與倫比的專業(yè)能力。此外,這么多年來,我們在自己的生產(chǎn)和物流過程中,早已實施了許多面向工業(yè)4.0理念(智能工廠)的項目。 我們正在將Waldkirch的一條裝配生產(chǎn)線完全轉變?yōu)楣I(yè)4.0生產(chǎn)線。這一切都使得我們成為最佳合作伙伴,完全有能力為客戶實施工業(yè)4.0提供有效支持。
Kay Fürstenberg博士:工業(yè)4.0允許將生產(chǎn)和物流中的物理和虛擬世界融合起來,形成所謂的信息物理系統(tǒng),在這樣的系統(tǒng)中,可以通過物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 在高度互聯(lián)互通的環(huán)境中進行通信。而(尤其是)智能傳感器和傳感器系統(tǒng)可以提供所必需的數(shù)據(jù)。用戶可以在更高的層面對數(shù)據(jù)進行進一步的處理、分類和評估。由此可使過程更加透明,再結合SICK所具備的豐富應用知識,為我們提供了巨大的機遇,讓我們可以借助于更加智能的數(shù)據(jù)分析來開辟新的業(yè)務領域。
與這些機遇隨之而來的有哪些風險呢?
Bernhard Müller:對于企業(yè)來說,有一點具有決定性的重要性,那就是他們能夠隨時隨地對自己的數(shù)據(jù)進行控制。必須有明確的規(guī)則,以確定企業(yè)何時使用外部數(shù)據(jù),或者使用存放在外部云端的自有數(shù)據(jù)。沒有這些規(guī)章體系,工業(yè)4.0就不可能成功。這就是SICK積極參與工業(yè)數(shù)據(jù)空間協(xié)會 (Industrial Data Space Association) 的原因,而且實際上我們就是該協(xié)會的創(chuàng)始會員之一。該協(xié)會最重要的任務之一,就是在經(jīng)過認證的參與方之間,確保數(shù)據(jù)交換的安全性。
Kay Fürstenberg博士:一切都和數(shù)字主權有關。因此,只有經(jīng)過工業(yè)數(shù)據(jù)空間協(xié)會 (Industrial Data Space Association) 認證的企業(yè)才能參與數(shù)據(jù)交換。他們對存放在云端的自有數(shù)據(jù)具有完全的控制,而且可以自主決定誰、何時、怎樣以及在多長時間內使用數(shù)據(jù)。只有通過這種統(tǒng)一且透明的所有權和使用權模型,以及高效的分層安全防范措施,才能建立起必要的信任。該網(wǎng)絡將為基于數(shù)據(jù)的服務奠定基礎,而且此類服務長期來看將會大大擴展我們的業(yè)務模型。
我們會在多大程度上創(chuàng)造出新的工作場景?
Bernhard Müller:一旦將工業(yè)4.0理念和結構集成到生產(chǎn)和物流過程中,工作的分配方式將會大不相同,而且會創(chuàng)造出更大的價值。已有越來越多的機器人在從事繁重或有害的工作就是很好的例證。而且,越來越多的機器人開始與人協(xié)同工作,而不是隔離在防護欄后面單獨運行 – 這一切都要歸功于智能和網(wǎng)絡化的安全傳感器。
Kay Fürstenberg博士:人-機器人協(xié)作創(chuàng)造出了需要熟練專業(yè)技能的新型工作。許多新任務在預先準備或實施方面的要求會越來越少,但卻需要更多的決策能力。因為這正是人類特別擅長的事情。
工業(yè)4.0要想進一步發(fā)展,還需要具備哪些條件?
Kay Fürstenberg博士:人的想象力通常會成為一個限制因素,特別是在一切都要使用智能數(shù)據(jù)的情況下。新的思維方式和全局觀念都不可或缺。與此同時,還必須了解用戶的問題所在。只有這些條件都滿足,我們才能真正開辟出通向新業(yè)務領域(并利用它們快速盈利)的康莊大道。
Bernhard Müller:業(yè)界以及潛在投資者對于風險的畏懼心理無疑是一個障礙。與此同時,還必須接受一點,那就是并非每一個項目都會立即成為盈利的商業(yè)想法。如果沒有創(chuàng)新性,最重要的是沒有資金,那么工業(yè)4.0只能在經(jīng)濟領域緩步前行。
您在SICK獲得了哪些這方面的經(jīng)驗?
Kay Fürstenberg博士:特別確定的一點是,我們在SICK有絕佳的定位。多年來,公司在研發(fā)方面的投資占到總營業(yè)額的大約百分之十。而且,我們特別強調自由思考。這是創(chuàng)新型研發(fā)的必要條件。在通往創(chuàng)新的道路上,公司內部豐富的網(wǎng)絡知識也為我們的創(chuàng)新理念提供了有力支撐。
Bernhard Müller:工業(yè)4.0需要在其實施者和相應技術提供者中始終保持強大。具體來說,就是公司在目標和決策方面必須具備長期可靠性。路徑必須可預見且清晰明確 – 優(yōu)柔寡斷不可能達到成功彼岸。
SICK絕對滿足這些必要條件。