向工业4.0加速前进

随着组件和系统制造商开发出各种使其产品更加智能的解决方案，数字化正变得越来越普遍。数字化带来的潜在效益是显而易见的，它能提高生产中的效率和响应能力，但第四次工业革命——即工业4.0的全部效益该如何实现以及何时实现，仍存在着不确定性。

我们需要将几个因素相结合，工业4.0才能成为现实。政治和经济上的激励措施、对技能和培训的正确投资以及提供易于实施的先进工具，这些都将推动实现工业4.0的前进步伐。

全球对比

在世界范围内，工业4.0的经济、政治和技术驱动因素各不相同。在德国和英国，工业4.0被视为通向智能产业的必经之路。将人、设备、对象和系统结合在一起，形成动态的、自组织的生产网络，这一切都是通过技术进步实现的，这些技术进步推动了传统生产过程逻辑的转变。

在美国，更多的是将重点放在大数据所发挥的作用，工业4.0已经成为工业物联网（IIoT）的代名词。美国政府认为支持工业物联网能保护就业机会，增加美国经济的创新力量，并减少国际贸易赤字。在接下来的五年中，美国预计将比其他任何国家或地区投入更多资金用于实现制造业的数字化。

在劳动力和原材料成本迅速增长的中国，也正在倡导数字化的实施，以改变过时的生产方式。许多中国制造商仍处于工业2.0时代。不过，中国政府提出的中国制造2025计划在本世纪中叶将中国的工业生产转变成先进生产。这一举措将带来在互联网架构、大数据和云计算方面的大量投资，以推动创建更智能的工厂。当然，其变革速度与其他发达国家相比还有所欠缺：中国正在采取一种谨慎而有条不紊的方法来寻求制造业的数字化，并力图与更有经验的国家建立合作伙伴关系。

因行业而异

工业4.0采用何种原则也因行业而异。例如，汽车行业在自动化、数据交换和先进生产技术方面拥有非常高的要求，这也是具有大批量、高质量、成本敏感等特点的制造业的要求。这样的行业将过程控制视为提高生产过程质量和降低运营成本的必要手段。在零部件生产厂中，工业4.0的实施也具有相当大的潜力，特别是在预测性维护方面。对过程数据进行连续地记录和分析，可以预测工厂和系统故障，纠正低效率的开发过程并提高生产率。

航空航天产品的特点是产量相对较小，而零部件较大，并且存在易装配性问题（图片版权归属于空客）。

相比之下，航空业对自动化流程的反应速度要更慢一些。原因很明显：航空制造业的生产特点是产量相对较小，零部件体积较大，装配过程中容易出现问题，所有因素都会影响推动自动化的进程。不过这个行业也存在多个关键的驱动因素，例如必须将质量成本和周期时间控制在最小范围，尽可能地排除会导致错误的人为因素，以及对高效生产的追求。主要的航空航天原始设备制造商（OEM）已经开始采用智能软件和数字化网络，其中先进的装配工具也做出了重大的贡献。在这个领域，我们能非常明显地看到，微小的变化也会产生巨大的影响，例如，燃料效率提高1％，能为航空公司节省20亿美元。

许多行业都感受到将创新产品更快推向市场的必要性，而工业4.0能提供一种将产品开发生命周期完全数字化的方法，从而使制造商能为客户提供准确的可追溯性、质量控制以及具有成本效益的新产品。

人为因素

除了全球地区和行业部门之间的差异之外，工业4.0能否成功实施还取决于人为因素——对于种种变革，我们是否愿意理解、接受并贯彻到现实生产中。根据《哈佛商业评论》的“从数据到行动”报告，任何组织在走向智慧工厂的路途中，最艰难的挑战其实来自内部文化。

工业4.0的成功实施需要强有力的领导。位于组织顶端的人必须树立榜样，并能完全接受变化，以及用一种令人信服的方式来承诺并传达信息。借助定量的制造数据来进行基于事实的决策，这样的理念将被引导到各级管理层。组织中的各级人员需要了解他们应如何从工业4.0中受益。例如，协作机器人（cobots）可以用于那些不适合人类操作、复杂或重复的任务，但这并不标志着失业的出现。事实上，这意味着人们能以最有效的方式进行手动和自动化过程的交互，并保护工作人员免受与重复性任务相关的健康问题的困扰，如手臂振动综合征（HAVS）和肢体重复性劳损（RSI）。另外，实时生产监控免除了许多人工干预，从而使人员可以从事更有价值、报酬更高的工作。

加工的进步

智能工厂要求嵌入系统、传感器和传动装置的产品通过互联网连接在一起，其中也包括装配工具。智能工具必须支持运营商向工业4.0迈进。在过去，装配工人要日复一日地在同一条生产线上进行相同的任务。而在一个智能工厂中，工人可能需要在一个轮班中铆接机身面板，而在下一个轮班中又需要用电线连接照明系统。所有这些技能的传统培训都需要时间，而技术变革的步伐可能很快会导致这种学习变得过时。

我们如何确保现代的装配人员能够感受到自身的价值，并能获得信息来帮助自己有效完成各种任务，并且不犯错误。一个答案是PivotWare过程控制平台，它能指导操作员完成一组特定的装配任务，这也是自动化过程中的一部分。在这个过程中，图形和文本显示器能准确显示要使用的工具、要操作的零部件以及安装它们的位置。在操作员进入到下一个阶段之前，系统会检验每个步骤是否正确完成。该平台可由客户自己编程，因此能不受阻碍地对生产要求的变化做出响应。

包括Desoutter在内的专家已经在开发下一代工具，它们具有工业4.0功能并支持智能工厂模型。未来的操作平台将在多工具管理方面实现重大转变，获得比当前更高的连接性和灵活性。

结论

我们距离工业4.0可能还有一段路要走，但是这个过程正在加速。各国政府都认识到工业4.0具有的经济效益和工作安全方面的潜力，并正在采取措施来帮助制造业实现转型。具有前瞻性的公司也认识到，如果他们想要提高生产效率，就必须投资最新的技术。人们也越来越意识到需要确保为人们配备正确的工具，使其更具灵活性和适应性。如果我们希望这些蓝图能尽快实现，就必须在加速转变中发挥自己的作用。

Desoutter Industrial Tools

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