写在前面：
10月29日，德国总理默克尔抵达北京，开启了其上任十年以来对中国的第八次访问。
据此前德国驻华使馆介绍，在北京期间，默克尔将与中国领导人进行会晤，分析商讨去年10月两国在柏林第三轮政府磋商期间发布的《中德合作行动纲要》落实情况。其中，工业4.0有望成为这次商讨的重中之重。
中德在国家层面上的工业4.0合作始于2014年。当年10月，李克强总理在柏林与默克尔经过深入协商后，共同发表了《中德合作行动纲要》，宣布两国将开展工业4.0合作。业内人士认为，中德工业4.0战略合作框架，显示出高层对制造业4.0升级改造的强力支持，工业4.0已上升到国家战略高度。
工业4.0作为一个概念，代表着未来先进制造业的发展方向。该概念由德国业界最早提出，源于2011年汉诺威工业博览会，最初的想法只是通过物联网等媒介来提高德国制造业水平。两年后的汉诺威工业博览会上，由“产官学”组成的德国“工业4.0工作组”发表了题为《德国工业4.0战略计划实施建议》，称物联网和制造业服务化宣告着第四次工业革 命到来。
实施建议是这么描述工业4.0的：在未来智能工厂中，人类、机器和资源能够互相通信，就像社交网络中一样自然。智能产品“知道”它们如何被制造出来的细节，也知道它们的用途。它们将主动地对制造流程，回答诸如“我什么时候被制造的”、“对我进行处理应该使用哪种参数”、“我应该被传送到何处”等问题。
被誉为德国制造优等生的西门子，是工业4.0的先行者。西门子旗下的安贝格电子制造工厂，是欧洲乃至全球最先进的数字化工厂，被认为最接近工业4.0概念雏形的工厂。值得注意的是，此次默克尔访华，西门子股份公司总裁、首席执行官凯飒也将随行。
西门子168年的发展史几乎可以被视为近现代工业进程的一个缩影。从一个小作坊发展至今，西门子所缔造的超级工业帝国已成为“德国制造”当仁不让的代名词。
从指针式电报机起家，到以信息技术为业务主动脉，西门子踩准了以电力、信息化为标志的前两次工业革 命的关键节点。基于信息物理融合系统的工业4.0概念诞生之初，西门子再度嗅到了新一轮工业革 命的气息。瞄准物联网、云计算、大数据、工业以太网等技术，西门子集成了目前全球最先进的生产管理系统，以及生产过程软件和硬件，如西门子制造执行系统（MES）软件Simatic IT、西门子产品生命周期管理（PLM）软件、工业工程设计软件（Comos）、**成自动化（TIA）、**成驱动系统（IDS），等等。
探营西门子安贝格电子制造工厂
安贝格电子制造工厂（EWA）从外观上看并不酷炫，三座厂房方方正正，外立面贴着红砖，简单、低调中透着上世纪**十年代的工业风格。事实上，自1989年工厂投产，此后的26年里，安贝格电子制造工厂在外观上就定格了。
不过，就在这座外观与工人数量基本维持原状、连生产面积都未增加的工厂内，一场向着工业4.0方向进行的自我进化从未停止过。如今，该工厂的产能较26年前提升了8倍，每年可生产约1200万件Simatic系列产品，按每年生产230 天计算，即平均每秒就能生产出一件产品。
产品质量更是大幅提高：相比1989年的每百万次电子产品加工过程出错500次，现在出错率只有12次，相当于质量提高了40倍。
工厂的负责人Karl-Heinz Büttner教授称，“据我所知，世界上还没有哪家同类工厂具备如此之低的缺陷率。”
目前，安贝格电子制造工厂可以生产的产品种类达1000 种，其中包括Simatic可编程逻辑控制器（PLC）及相关产品。这些产品用于控制机械设备与工厂，以实现生产过程的自动化。Simatic 系列产品可以控制游轮的船载系统，也可以用于工业制造过程，如汽车工业，甚至可以用于控制滑雪场缆车。
该工厂最令人叹为观止的是：其不仅生产产品，还收集并处理大量的信息。厂房内，齐胸高的灰蓝色机柜排成一行，安置其间的显示器上，数据洪流仿佛瀑布一般倾泻而下。指示灯闪烁着红光和绿光，整个车间沉浸在长长的一排排卤素灯发出的明亮而又冰冷的光芒中。员工身着蓝色工服，悄然无息地走在一尘不染的蓝白相间大理石花纹的PVC地板上。
为了准确收集数据，安贝格工厂超过3亿个元器件都有自己的“***”。这些基础识别信息包括：哪条生产线生产的、用什么材质、当时用的扭矩是多少、用什么样的螺丝钉等等。当一个元件进入烘箱时，机器会判断该用什么温度以及时间长短，并可以判断下一个进入烘箱的元件是哪一种，适时调节生产参数。在此过程中，Simatic IT生产执行系统每天将生成并储存约5000万条生产过程信息。
通过显示器，工人可以查阅当天的生产过程信息，并挖出生产环节中的短板，比如哪个部件出现问题的概率比较高。经过一系列进一步的相关性分析，又可以让生产者对整个生产过程中的相关变量，有更深刻的理解，从而降低产品的缺陷率。
不同于普通工厂，安贝格需要的是懂得用软件控制复杂工艺的合格员工。产业工人不再穿着工装裤制造优质产品，他们现在的工具是触摸屏，乃至平板电脑。
在安贝格电子制造工厂中，真实工厂与虚拟工厂同步运行，真实工厂生产时的数据参数、生产环境等都会通过虚拟工厂反映出来，而人则通过虚拟工厂对真实工厂进行把控。其中，近75%的生产作业已实现自动化。产品可与生产设备通信，IT系统控制和优化所有流程，确保达到99.9988%的产品合格率。
由人力完成的部分，只有生产过程的开头部分，即员工将初始组件（裸电路板）放置到生产线上的环节，是人工执行的。此后的一切操作都是自动进行。值得一提的是，正是Simatic单元在控制Simatic单元的生产。从开始生产一直到发运，整个生产过程总共使用了1000个这样的控制装置。
安贝格电子厂是西门子“数字企业平台”的典范。“数字企业平台”是一种生产环境，将在今后10年内成为标准。在这种生产环境中，产品自行控制其本身的生产过程。换句话说，其生产代码告诉生产机器它们有哪些要求，接下来必须执行哪道生产工序。这个系统是朝构建“工业4.0”迈出的第一步。
但这距离工业4.0所描绘的“数字和物理世界的无缝衔接”的场景，仍有很大差距。“如果说，工业4.0时代的到来还要20年，那么，西门子目前已经到达了‘工业3.X’。”这是西门子股份公司管理委员会成员、首席技术官鲁思沃鲁思沃（Siegfried Russwurm）的自我打分。
在这个第四次工业革 命愿景中，现实和虚拟生产环境将融为一体。到那时候，工厂将在很大程度上进行自我控制和优化，因为其产品可以在相互之间以及与生产系统之间进行通信，以便优化生产过程。产品和机器将共同决定，为了按期交付，应当首先在哪条生产线上完成哪道工序。被称为软件**的独立运行的计算机程序将监控每一道工序，保证符合生产规章制度。
来源：澎湃新闻网 作者：李跃群
