兩年前，小唐老師去一家公司審核，公司的董事長花了一個多小時和小唐老師談公司未來的規(guī)劃和定位，談“工業(yè)4.0”，聽著那些“高大上”的未來構(gòu)想，感受著董事長的熱情，小唐老師也不由得跟著憧憬起來了！

可是走到生產(chǎn)現(xiàn)場，看到除了現(xiàn)場報(bào)警系統(tǒng)不響，其他地方都“吱吱”做響的生產(chǎn)設(shè)備的時候。

小唐老師的內(nèi)心是奔潰的！�。�

很多人都在談“工業(yè)4.0”，很多企業(yè)都想和“工業(yè)4.0”搭上邊，可到底什么是“工業(yè)4.0”呢？讓我們來看看。

 1 、什么是“工業(yè)4.0”

“工業(yè)4.0”最早由德國政府提出，在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會推出后被大家所熟知。

工業(yè)4.0，即“第四次工業(yè)革命”，其總體目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“綠色的”智能化生產(chǎn)。

既然有4.0，那就一定有3.0，2.0和1.0。它們的區(qū)別在哪里呢？

與前幾次工業(yè)革命相比，工業(yè)4.0通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)（信息物理系統(tǒng)Cyber-Physical System）相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

其具體內(nèi)涵可以通過下圖來理解體會。

本圖來源于網(wǎng)絡(luò)

 2 怎么去理解“工業(yè)4.0”

以上內(nèi)容都是些概念性的、高大上的東西，相信很多人看完還是“云里霧里”。

下面小唐老師換個角度幫助大家理解一下。

以汽車制造行業(yè)為例，整車誕生過程中一直有很多“流”在起作用，比如說資金流、物流、信息流等。

所謂的“物”流，講的就是具體的零件或產(chǎn)品的“流動”。這是絕大多數(shù)人關(guān)心的東西，這也是前三次工業(yè)革命所局限的地方。

第四次工業(yè)革命側(cè)重于“信息”的流。“工業(yè)4.0”最核心的內(nèi)容在于“信息”與“實(shí)物”的完美匹配，將制造業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)進(jìn)行融合。

小唐老師現(xiàn)在餓了，手里剛好有個“面包”。

“面包”本身是“物”。

小麥——面粉——烘烤成面包——銷售到便利店——小唐老師買回來

這個過程就是“物”流（物的流動）。

“面包”背后有巨量的“信息”，比如

面包的生產(chǎn)日期、品牌、數(shù)量、在哪家便利店被賣出的，經(jīng)手的營業(yè)員是誰，當(dāng)時烘烤的工藝是什么樣的（烘烤溫度、烘烤時間、用了多少面粉和配料等），面粉的生產(chǎn)日期是什么時候，采成面粉的小麥生長環(huán)境如何（生長了多久，用了什么化肥和農(nóng)藥，用了多少，種植地有沒有被污染等），小麥的種子不是轉(zhuǎn)基因等。

以上信息的傳遞就是“信息”流（信息的傳遞）。

得益于計(jì)算機(jī)處理速度的加快，信息存儲成本的降低，更多的“面包”信息被“保留”下來，并且很容易各個渠道（生產(chǎn)者、渠道商、購買者）的人獲得，工業(yè)4.0的概念便應(yīng)運(yùn)而生。

哇！

好棒呀�。�

這么多信息�。�！

可是這些信息有啥用！�。�！

我只是想安靜的吃個面包而已�。。�！

 3 “工業(yè)4.0”有啥用？

要想了解工業(yè)4.0具體作用，我們還是要從“面包”回到“工業(yè)”。吃貨朋友請稍稍忍耐一下。

在制造過程（工業(yè)）中，工業(yè)4.0有以下關(guān)鍵詞：

連接：把生產(chǎn)線、工廠、設(shè)備、工藝、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起

數(shù)據(jù)：產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、工業(yè)鏈數(shù)據(jù)、運(yùn)營數(shù)據(jù)、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、消費(fèi)者數(shù)據(jù)

集成：無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過CPS形成一個智能網(wǎng)絡(luò)。

通過這個智能網(wǎng)絡(luò)，使人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器、以及服務(wù)與服務(wù)之間，能夠形成一個互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成。

一句話概括：通過集成技術(shù)，用數(shù)據(jù)將對象連接起來。

這些連接的作用也可以用一名話總結(jié)：有效的信息越多，溝通越流暢，犯錯誤的可能性（公差）越小，可降成本空間越大，最終實(shí)現(xiàn)智能化的生產(chǎn)。

通過以上“理論”的分析，我們知道“工業(yè)4.0”是個趨勢，是個方向，在某種意義上是個永遠(yuǎn)無法完成的目標(biāo)。

因?yàn)椋�信息是沒有窮盡的。

《不可能完成的任務(wù)》海報(bào)

所以，國內(nèi)制造型企業(yè)，沒有一家可以說是“工業(yè)4.0”的工廠，更不要說開頭咱們提到的那位董事長的公司了。但是……

請圍觀小唐老師被“打臉”

很多汽車行業(yè)內(nèi)頂級的公司在某些領(lǐng)域/模塊內(nèi)，向“工業(yè)4.0”前進(jìn)的腳步卻從未停止過。我們具體在看看。

 1 倉庫

倉庫常常是公司最頭疼的地方，因?yàn)檫@是物料最集中的地方。在這里，“物流”和“信息流”錯綜復(fù)雜。

a. 立體倉庫

也叫自動化立體倉儲，主體由貨架，巷道式堆垛起重機(jī)、入（出）庫工作臺和自動運(yùn)進(jìn)（出）及操作控制系統(tǒng)組成。

貨架是鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物或結(jié)構(gòu)體，貨架內(nèi)是標(biāo)準(zhǔn)尺寸的貨位空間，巷道堆垛起重機(jī)穿行于貨架之間的巷道中，完成存、取貨的工作。

立體倉庫有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：

高度可以很高（10幾米一般沒問題）：擺脫了叉車高度的限制，因?yàn)樨浳锏倪M(jìn)出是通過起重機(jī)來完成。

空間可以很�。簜鹘y(tǒng)的高位貨架需要留較寬的物流通道（供叉車及人員流動）。

無人化、效率高：什么貨物該放到什么庫位、批次的先進(jìn)先出、庫存的實(shí)時監(jiān)控，完全由操作控制系統(tǒng)來完成。

對于模具，我們也有原理類似的立體模具架。

就好像我們的電梯一樣，可以讓模具運(yùn)到指定的“樓層”。

b. 沒有軌道的AGV小車

AGV小車相信大家都見過，其最大的局限在于在地上需要鋪設(shè)軌道（如下圖）。

這里介紹的AGV小車則沒有軌道，其實(shí)位通過空中的反光板（柱）導(dǎo)航。

反光板（柱）與激光導(dǎo)航儀的相對位置來形成一個空間坐標(biāo)地圖，利用地圖信息來制定相關(guān)的導(dǎo)航路徑數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)AGV導(dǎo)航。其中涉及到的工業(yè)4.0的設(shè)備如下：

 2 物料配送及工序間的物料流轉(zhuǎn)

JIT供貨的產(chǎn)品遇到車型眾多，且涉及高中配時，配料就成為一個大難題。以下分享一個解決思路：

a. 按燈系統(tǒng)+AGV小車

傳感器感應(yīng)到小車到達(dá)配料位置1時，系統(tǒng)連發(fā)出配料指令，此車需要拿的零件存放庫位的燈便亮起來，待取好后燈便滅掉（紅外傳感器），待全部物料拿全后，小車才能進(jìn)入下一位置。

b. 工序間的物料流轉(zhuǎn)

需要說明的是，這里有些不算工業(yè)4.0技術(shù)，但是設(shè)計(jì)很巧妙，分享給大家。

1)  AGV小車

剛才簡單介紹過了，這里給大家看個圖。

2) 傳送帶

這是非常傳統(tǒng)的運(yùn)輸方法，可以根據(jù)取件機(jī)械手/人工的零件放置位置區(qū)分不同零件，也可以安裝傳感器感應(yīng)零件的位置，進(jìn)行決定傳送帶是否要運(yùn)轉(zhuǎn)。

3) 滑架

上一工序的零件放置到滑架上的掛鉤時，因?yàn)橹亓Φ年P(guān)系，滑到下一工序，等下一工位取走零件時，掛鉤又返回到上一工位（這個設(shè)計(jì)很巧妙，原理看圖）。

4) 滑臺

有坡度的滑臺，同樣是重力原理，注意滑臺表面對零件的防護(hù)。

5) 懸掛鏈

懸掛鏈如果足夠長的話，甚至可以把它看來一個空中的小型倉庫哦。另外，先進(jìn)先出也很有保障。

 3 生產(chǎn)設(shè)備/模具

No-touch系統(tǒng)

以保險(xiǎn)杠為例。有注塑和油漆兩道工序。

生產(chǎn)出來的注塑件直接取件，通過傳送帶到油漆上件區(qū)，看似簡單的過程，需要做如下的工作：

1）注塑件質(zhì)量要穩(wěn)定，不能有飛邊和料頭，需配備自動剪料頭裝置。

2) 為了保證追溯，自動貼條碼或激光打碼也得跟上

3) 工藝監(jiān)控

做的好的公司，還會將注塑工藝與零件條碼進(jìn)行綁定，實(shí)現(xiàn)精確追溯與工藝異常報(bào)警。

其背后仍是工業(yè)4.0的技術(shù)在支持。

4) 不合格品識別

對于小的注塑件，很多生產(chǎn)節(jié)拍快，外觀缺陷很能快速區(qū)分，這里介紹的是一種通過拍照，對比系統(tǒng)中合格品的照片，來識別不合格品的方法。

識別出來的不合格品，通過物理的方法，如吹風(fēng)或頂出機(jī)構(gòu)，篩選出不合格品。

模具的狀態(tài)監(jiān)控

在早期審核時，小唐老師接觸過一個公司，要求其供應(yīng)商模具上都裝上計(jì)數(shù)器，模具合模時便將合模數(shù)據(jù)記錄下來，并傳到公司的軟件上，以實(shí)現(xiàn)對供應(yīng)商模具維護(hù)保養(yǎng)工作的監(jiān)控。

 4 不合格品的數(shù)據(jù)收集

現(xiàn)場收集不合格品的數(shù)量，缺陷類型、發(fā)生部位、發(fā)生工序等信息，其流程/邏輯如下：

外觀缺陷在現(xiàn)場一般通過觸摸屏進(jìn)行錄入。

一些功能性的缺陷則是通過檢測設(shè)備測試結(jié)果的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到總系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)與零件條碼的綁定。

不同設(shè)備之間的接口融合是個大難題，尤其是一些國外設(shè)備供應(yīng)商，大多不愿意開放接口。

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