一條基于機器人的汽車(chē)焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，其研制的智能高速柔性自動(dòng)化焊裝線(xiàn)，用來(lái)滿(mǎn)足白車(chē)身生產(chǎn)對高綱領(lǐng)、高節拍、高柔性、自動(dòng)化、智能化焊裝線(xiàn)的生產(chǎn)需求，并實(shí)現了以下五項基本功能：一是智能切換，實(shí)現了關(guān)鍵焊接工位白車(chē)身總成車(chē)型切換及定位焊接；二是高速輸送設備，實(shí)現了工位間精確高速傳輸；三是質(zhì)量控制，可在線(xiàn)檢測白車(chē)身焊接后的幾何精度；四是機器人焊接，實(shí)現了白車(chē)身總成的焊接及搬運；五是生產(chǎn)控制系統，采用了基于工業(yè)總線(xiàn)技術(shù)的智能控制系統。

一條基于機器人的汽車(chē)焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，其研制的智能高速柔性自動(dòng)化焊裝線(xiàn)，用來(lái)滿(mǎn)足白車(chē)身生產(chǎn)對高綱領(lǐng)、高節拍、高柔性、自動(dòng)化、智能化焊裝線(xiàn)的生產(chǎn)需求，并實(shí)現了以下五項基本功能：一是智能切換，實(shí)現了關(guān)鍵焊接工位白車(chē)身總成車(chē)型切換及定位焊接；二是高速輸送設備，實(shí)現了工位間精確高速傳輸；三是質(zhì)量控制，可在線(xiàn)檢測白車(chē)身焊接后的幾何精度；四是機器人焊接，實(shí)現了白車(chē)身總成的焊接及搬運；五是生產(chǎn)控制系統，采用了基于工業(yè)總線(xiàn)技術(shù)的智能控制系統。

在6月4日由中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )主辦的“2015數字化工廠(chǎng)國際研討會(huì )”上，來(lái)自汽車(chē)業(yè)、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的多位專(zhuān)家，就智能化工廠(chǎng)、工業(yè)4.0與汽車(chē)行業(yè)、從數字化工廠(chǎng)到智能制造等多個(gè)議題進(jìn)行深入研討。

機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所所長(cháng)歐陽(yáng)勁松教授表示，總體而言，“中國制造2025”與“德國工業(yè)4.0”有著(zhù)許多相似處。

其共同點(diǎn)是：兩個(gè)戰略都是為了迎接新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的到來(lái)，著(zhù)眼于以數字化和網(wǎng)絡(luò )化為支持的智能化生產(chǎn)。

而不同點(diǎn)在于：兩個(gè)國家的制造業(yè)基礎不一樣，德國是制造業(yè)強國，中國是制造業(yè)大國。中國制造占世界制造的20%，但有點(diǎn)“虛胖”。此外，兩個(gè)國家的工業(yè)化發(fā)展階段也不一樣，德國已經(jīng)完成了工業(yè)3.0，處于應用電子信息技術(shù)進(jìn)一步提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平的階段；而中國工業(yè)化發(fā)展歷史不長(cháng)，大部分還沒(méi)有自動(dòng)化和數字化，尚處在工業(yè)2.0，也就是將人類(lèi)帶入分工明確、大批量生產(chǎn)的流水線(xiàn)模式和“電氣時(shí)代”階段，部分達到3.0水平。因此，中國發(fā)展工業(yè)應該2.0、3.0和4.0齊頭并進(jìn)。

工業(yè)4.0闡釋德國制造精神

何為工業(yè)4.0？一種比較標準的說(shuō)法是：以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命（革命性的生產(chǎn)方法）。通過(guò)信息物理系統CPS實(shí)現全生命周期中制造單元間相互獨立地自動(dòng)交換信息、觸發(fā)動(dòng)作和實(shí)現控制，將制造業(yè)向智能化轉型。

而國際知名人士UlrichSendler對此的回答卻包含了以下四個(gè)方面的內容：沒(méi)有明確的定義；成功的市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)；采用互聯(lián)網(wǎng)概念，符合社會(huì )發(fā)展需要；得到政府的大力支持。

顯然，一個(gè)微觀(guān)，一個(gè)宏觀(guān)，前者闡釋其內涵，后者則更多說(shuō)明其與社會(huì )的融合。

對此，歐陽(yáng)勁松從政府層面上解釋?zhuān)聡畬?shí)施工業(yè)4.0，主要原因是想將信息和通信技術(shù)集成到傳統的制造業(yè)，以維持其全球市場(chǎng)領(lǐng)導地位，并為CPS技術(shù)和產(chǎn)品建立和培育新的市場(chǎng)，成為智能制造技術(shù)的主要供應商。

而來(lái)自菲尼克斯電氣公司的副總裁杜品圣則認為，工業(yè)4.0既不宣傳產(chǎn)品，也不宣傳技術(shù)，也沒(méi)有宣傳解決的方法，實(shí)際上它是德國工業(yè)精神的興奮劑，它宣傳了一種理念，描繪了未來(lái)工業(yè)發(fā)展的前景。

從西門(mén)子為福特汽車(chē)建立的虛擬數字化工廠(chǎng)平臺來(lái)看，該工廠(chǎng)對整個(gè)福特工廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行了虛擬仿真。從其運行可以看出，該數字化工廠(chǎng)平臺可以盡早發(fā)現問(wèn)題，優(yōu)化工藝流程，同時(shí)可實(shí)時(shí)進(jìn)行數據分享，支持全球工廠(chǎng)的虛擬驗證。來(lái)自西門(mén)子數字化工廠(chǎng)集團西門(mén)子工業(yè)軟件的周克虎表示，福特虛擬工廠(chǎng)的業(yè)務(wù)價(jià)值在于：改進(jìn)生產(chǎn)效率，支持全球化生產(chǎn)，進(jìn)行標準化生產(chǎn)。

工業(yè)4.0與智能制造的中國應用

面對當前國內經(jīng)濟增速下滑的局面，如何用互聯(lián)網(wǎng)融合智能化制造的概念來(lái)為汽車(chē)工業(yè)服務(wù)呢？上海汪青自動(dòng)化科技有限公司總經(jīng)理李小青認為，從某種程度上講，提升企業(yè)競爭力就是國家實(shí)力的體現。在技術(shù)創(chuàng )新方面，美國模式對中國企業(yè)來(lái)說(shuō)是一條艱難而漫長(cháng)并充滿(mǎn)風(fēng)險的道路。而德國的制造創(chuàng )新模式，恰恰是一種與互聯(lián)網(wǎng)融合的智能化先進(jìn)制造模式，能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率、降低成本并實(shí)現快速反應，是中國企業(yè)可以接受并相對容易實(shí)現的模式。但同時(shí)也要求我們能做且必須做的是，盡快提升企業(yè)競爭力的途徑，實(shí)現制造業(yè)和新技術(shù)的融合與發(fā)展。

李小青在分析工業(yè)4.0的優(yōu)勢時(shí)認為，在生產(chǎn)能力上，工業(yè)4.0將確保僅一次性生產(chǎn)且產(chǎn)量很低時(shí)的獲利能力，確保工藝流程的靈活性和資源利用率。同時(shí)，工業(yè)4.0能夠在設計、配置、排序、規劃、制造和運行等階段中納入個(gè)性化的、用戶(hù)特定的標準，并能夠合并最后的修改。通過(guò)工業(yè)4.0，即使生產(chǎn)一次性項目和極小的生產(chǎn)量（批量大小可為1）也可以實(shí)現獲利。

工業(yè)4.0的另一個(gè)特點(diǎn)是其靈活性，特別是網(wǎng)絡(luò )，使業(yè)務(wù)流程的不同方面（如質(zhì)量、時(shí)間、任務(wù)、穩健性、價(jià)格和生態(tài)友好）實(shí)現動(dòng)態(tài)配置，這有助于對材料和供應鏈。

李小青以某箱體加工為例來(lái)說(shuō)明工藝優(yōu)化。這個(gè)原工序達33序，需要17臺機床的生產(chǎn)線(xiàn)，現工藝只需要2序和2臺機床加工，減少了裝夾次數，提高了效率和質(zhì)量。勞動(dòng)生產(chǎn)率方面，原工藝35人一天加工15個(gè)箱體；現工藝只需2人一天加工30個(gè)箱體，效率大幅提升。原工藝占地面積1890平方米（18×105），新的柔性加工線(xiàn)占地面積為682平方米（31×22），面積節省60%。在以上各種節省提效的同時(shí)，現工藝中還取消了劃線(xiàn)等傳統工序，淘汰了落后設備，臥式加工中心配置雙交換旋轉工作臺，節省了上下料時(shí)間，設備投資僅為原來(lái)的30%。

中國擁有工業(yè)4.0 而不是工業(yè)4.0擁有中國

在另一項汽車(chē)智能化制造的實(shí)例中，一條基于機器人的汽車(chē)焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，其研制的智能高速柔性自動(dòng)化焊裝線(xiàn)，用來(lái)滿(mǎn)足白車(chē)身生產(chǎn)對高綱領(lǐng)、高節拍、高柔性、自動(dòng)化、智能化焊裝線(xiàn)的生產(chǎn)需求，并實(shí)現了以下五項基本功能：一是智能切換，實(shí)現了關(guān)鍵焊接工位白車(chē)身總成車(chē)型切換及定位焊接；二是高速輸送設備，實(shí)現了工位間精確高速傳輸；三是質(zhì)量控制，可在線(xiàn)檢測白車(chē)身焊接后的幾何精度；四是機器人焊接，實(shí)現了白車(chē)身總成的焊接及搬運；五是生產(chǎn)控制系統，采用了基于工業(yè)總線(xiàn)技術(shù)的智能控制系統。

參與了上述案例的上海交通大學(xué)機械與動(dòng)力工程學(xué)院副院長(cháng)王皓教授表示，制造工藝與裝備智能化的重要意義在于，可以從以往的依賴(lài)經(jīng)驗轉變?yōu)榛诳茖W(xué)。比如在制造工藝方面，即從經(jīng)驗積累、類(lèi)比設計進(jìn)化到數字模擬和智能規劃；在質(zhì)量檢測方面，從人工測量、粗略估計，到精確測量和實(shí)時(shí)反饋；在執行系統方面，從手動(dòng)操作、依賴(lài)經(jīng)驗到智能控制和柔性制造。

再以上海交大參與研制的白車(chē)身在線(xiàn)檢測與質(zhì)量診斷控制系統為例，其主要技術(shù)方案和系統，如激光測量傳感器、測量機器人、測量系統控制器、數據處理與故障診斷軟件等，均為自主研制。該系統可在汽車(chē)車(chē)身制造過(guò)程中進(jìn)行激光在線(xiàn)檢測、進(jìn)行數據處理與顯示，形成了大批量、高節拍、多車(chē)型柔性生產(chǎn)條件下的車(chē)身制造過(guò)程尺寸精度綜合監控技術(shù)，解決了自主裝備在線(xiàn)檢測中的一道重要難題。

到底是選擇德國的工業(yè)4.0，還是中國制造2025？歐陽(yáng)勁松認為，德國實(shí)施工業(yè)4.0實(shí)質(zhì)上是為了維持其在工業(yè)領(lǐng)域全球市場(chǎng)的領(lǐng)導地位，并覬覦中國的市場(chǎng)、人才、資金、資源等要素。而我們自身需要勇氣、智慧和犧牲，打破管理與行業(yè)壁壘，重新構建生產(chǎn)要素鏈和價(jià)值鏈，建成產(chǎn)品全生命周期、生產(chǎn)過(guò)程全生命周期的統一數據平臺?！爸袊鴵碛泄I(yè)4.0，而不是工業(yè)4.0擁有中國！”歐陽(yáng)勁松堅定地表達了他的觀(guān)點(diǎn)。