德国工业4.0考察之旅.doc

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在变革的时代，你若能适时搭上方舟，会走得更远、更快。德国提出工业4.0，中国有中国制造2025战略，现在，你的企业是快速奔向4.0，还是依然在2.0、3.0的水平上徘徊？跟随由中国汽车报社、中国齿轮工业协会（筹）、阿基米德先进技术网共同发起的“德国工业4.0（汽车）考察之旅”行动，深入工业4.0的腹地探个究竟。
【专访】德国工程院院士安德尔教授揭秘如何实现工业4.0
2015年06月27日13:25来源：《中国汽车报》网作者：胡轶坤
在德国工业4.0之旅中,最令考察团成员盼望的环节是拜访达姆施塔特工业大学机械工程系产品数据处理研究所的海纳·安德尔教授。
达姆施塔特工业大学（以下简称达姆工大）成立于1877年，曾被爱因斯坦赞誉为“一所杰出的理工学院”，是德国人心中的“传统理工三强”。其机械工程系产品数据处理研究所（DIK）成立于1993年，是最早开始从事机械制造信息化研究的德国高校院系之一，该系的研究成果在机械制造领域及产品研发设计过程中具有巨大的理论研究意义与实际应用价值。
作为德国工程院院士、工业4.0及数字工厂和计算机辅助设计领域的顶尖专家及德国工业4.0组织的重要顾问，安德尔教授接受了《中国汽车报》记者的独家专访，权威解析了实现工业4.0的路线图。
专访人物:德国工业4.0组织顾问、德国工程院院士、达姆施塔特工业大学机械系院长——安德尔

安德尔教授与考察团合影
零部件要成为信息的载体
《中国汽车报》：德国工业4.0的概念已经席卷中国，但很多人对此不太清楚，作为工业4.0方面的顶级专家，请概述一下到底什么是工业4.0。
安德尔：工业4.0是第四次工业革命,是组织和引导控制贯穿产品生命周期的整体价值链的一个新阶段。它的基础就是信息物理系统（CPS），其内部拥有现代控制系统、嵌入式系统软件并且每个信息物理系统都拥有一个IP地址。从而，未来的产品和生产装置将具有交流能力，且可灵活地互联。
工业4.0和智能（SMART）服务世界是面向未来的项目。SMART是智能的、具有思考能力的、灵活的意思。转化到创新产品上去，就是通过智能将逻辑（例如嵌入式系统）集成于产品之中，再给其一个IT地址，产品就能联网，且具有交流能力和控制行为。
智能产品愈来愈重要,通过工业4.0未来项目和智能服务世界未来项目,它的研发还会得到加强。
《中国汽车报》：工业4.0就是要形成一个智能的系统，这个智能系统是如何实现的？包括什么？
安德尔：传统的生产方式是通过功能整合创造价值，从机械到机电到自适应材料系统；而现在是要通过信息物理系统（CPS）创造价值，包括嵌入系统、智能传感器、智能系统(智能传感器和执行器)、信息物理系统、信息物理生产系统(CPPS)。这个系统能够进行状态监测、结构监测、远程对话、远程控制，是一个具有通信能力的自我调节控制系统。在此基础上，最终将实现5类新事物，智能产品、智能物流、智能电网、智能工厂、智能城市。

工业4.0框架
《中国汽车报》：该如何理解信息物理系统（CPS）这个概念？
安德尔：工业4.0的框架中，有一个维度是产品、现场设备、控制设备、工作站、加工中心、企业等都实现互联，一直到互联的外部世界。比如，做一个CAD的3D模型，要生产出真实的产品，需要加工机中有一个3D模型，让产品与机器之间产生交互，为实现这个交互就需要CPS。CPS包含两层意思，其一是物理系统的信息化，即运用计算机抽象化概念和接口来定义物理子系统，其二是信息的物理化，即使用软件和网络组件的抽象化方式和接口方式，来描述物理系统的实时性。
《中国汽车报》：我们在智能工厂看到，被生产的产品的零部件上都有信息识别码，这和您上述说到的CPS及产品模型有什么关系吗？
安德尔：在工业4.0的生产中，零部件要成为信息的载体。先是建立产品数据模型，描述产品生命周期的所有信息，即从一个新产品的创意到大规模生产这个产品过程的信息，该模型已通过ISO10303的标准化认证，以避免不同IT系统异质性带来的问题。然后，建立零部件数据模型，描述零部件生命周期相关所有信息，即零从零部件的制作材料到它被生产、处理或回收的过程信息。
零部件数据模型可作为工业4.0的一个重要基础，因为其自身携带信息，这些信息按一定结构模式被定义。通过这些信息可以提供关于零部件的“个人情况”，在此基础上可以识别、定位、访问、联网，能追踪每个零部件、物流体系的状态。
安全的工业4.0才能被社会接受
《中国汽车报》：当每个设备都有身份，每个零部件都有身份的时候，他们能互联互通、数据共享、高度协作。这其中是否存在风险？
安德尔：德国科学顾问委员会认为，“新的安全文化才能缔