每個人都在談論工業4.0,但是卻很少有人真正知道它是什么。來自SICK“管理董事會”工業4.0負責人Mr. Bernhard Müller和SICK中央研發部門的Dr. Kay Fürstenberg,利用采訪的形式為大家解釋了第四次工業革命的機遇與挑戰。
傳感器對于工業4.0的成功具有怎樣的重要性?
Bernhard Müller:工業4.0指的是生產和物流的完全數字化。在不太遙遠的將來,機器將會自主運行,并能夠自我優化。而如果沒有智能傳感器 – 它們是這些機器的眼睛和耳朵 – 一切都無法實現。
Kay Fürstenberg博士:自2004年以來,我們持續在越來越多的產品設計中采用了傳感器智能,這正是工業4.0的關鍵。客戶不再僅僅是簡單地購買一個傳感器,而是一個能夠利用更高的計算和存儲能力從各種傳感器數據中提取信息的設備。因此,除了控制機器之外,它們還需要針對優化生產過程提出有益的建議。
“智能”這個詞到底如何定義?
Bernhard Müller:對于我們傳感器產品中的智能性來說,主要指的是SICK所具備的”系統”競爭力和在各個領域內豐富的“應用”經驗。這并不僅僅是一個獨特的賣點,同時還說明了我們所具備的技術優勢:在所有供應商中,我們目前具有最豐富的產品組合。
Kay Fürstenberg博士:只有將應用知識和現代軟件架構的靈活性有機聯系,從而創造出在傳感器內部和云端進行數據處理的能力,才能將傳感器提升到更高的水平。從這個意義來說,智能傳感器是通往工業4.0世界的大門。
工業4.0已在多大程度上得到了實施?
Kay Fürstenberg博士:工業4.0是整個工業界最優先發展的技術。還沒有哪個工廠已經完全實現了工業4.0。但是在大學、研究院和工業界已有許多標志性的項目,它們清楚地表明,隨著生產和物流越來越透明并且具備更大的靈活性和可變性,確實能夠帶來更大的附加價值。
Bernhard Müller:我確信,現在沒有人在規劃新工廠時會不考慮工業4.0概念和目標。在將工業4.0集成到現有生產或物流結構時,會有許多有意思的事情。企業希望通過這樣的升級進入一個全新的世界,但又不想放棄原有的成熟系統(比如原來的機器)。在這種情況下,傳感器就要同時對接兩個不同的世界:控制器通信的舊世界和云計算的新世界。
Kay Fürstenberg博士:在最后的擴張階段,工業4.0將真的不再需要任何中央控制系統。通過智能聯網的傳感器和執行器,控制功能都將在本地實現。目前來看,功能可在兩個水平上執行:實時功能在傳感器中實現,而計算和時間密集型功能則在聯網計算機上執行 – 最終由云來實現。

Bernhard Mueller(左)和Kay Fuerstenberg博士(右)
對于作為市場參與者的SICK來說,工業4.0意味著什么?
Bernhard Müller:SICK對關鍵行業采取了戰略性的組織管理,在業內真正構建起了無與倫比的專業能力。此外,這么多年來,我們在自己的生產和物流過程中,早已實施了許多面向工業4.0理念(智能工廠)的項目。 我們正在將Waldkirch的一條裝配生產線完全轉變為工業4.0生產線。這一切都使得我們成為最佳合作伙伴,完全有能力為客戶實施工業4.0提供有效支持。
Kay Fürstenberg博士:工業4.0允許將生產和物流中的物理和虛擬世界融合起來,形成所謂的信息物理系統,在這樣的系統中,可以通過物聯網 (IoT) 在高度互聯互通的環境中進行通信。而(尤其是)智能傳感器和傳感器系統可以提供所必需的數據。用戶可以在更高的層面對數據進行進一步的處理、分類和評估。由此可使過程更加透明,再結合SICK所具備的豐富應用知識,為我們提供了巨大的機遇,讓我們可以借助于更加智能的數據分析來開辟新的業務領域。
與這些機遇隨之而來的有哪些風險呢?
Bernhard Müller:對于企業來說,有一點具有決定性的重要性,那就是他們能夠隨時隨地對自己的數據進行控制。必須有明確的規則,以確定企業何時使用外部數據,或者使用存放在外部云端的自有數據。沒有這些規章體系,工業4.0就不可能成功。這就是SICK積極參與工業數據空間協會 (Industrial Data Space Association) 的原因,而且實際上我們就是該協會的創始會員之一。該協會最重要的任務之一,就是在經過認證的參與方之間,確保數據交換的安全性。
Kay Fürstenberg博士:一切都和數字主權有關。因此,只有經過工業數據空間協會 (Industrial Data Space Association) 認證的企業才能參與數據交換。他們對存放在云端的自有數據具有完全的控制,而且可以自主決定誰、何時、怎樣以及在多長時間內使用數據。只有通過這種統一且透明的所有權和使用權模型,以及高效的分層安全防范措施,才能建立起必要的信任。該網絡將為基于數據的服務奠定基礎,而且此類服務長期來看將會大大擴展我們的業務模型。
我們會在多大程度上創造出新的工作場景?
Bernhard Müller:一旦將工業4.0理念和結構集成到生產和物流過程中,工作的分配方式將會大不相同,而且會創造出更大的價值。已有越來越多的機器人在從事繁重或有害的工作就是很好的例證。而且,越來越多的機器人開始與人協同工作,而不是隔離在防護欄后面單獨運行 – 這一切都要歸功于智能和網絡化的安全傳感器。
Kay Fürstenberg博士:人-機器人協作創造出了需要熟練專業技能的新型工作。許多新任務在預先準備或實施方面的要求會越來越少,但卻需要更多的決策能力。因為這正是人類特別擅長的事情。
工業4.0要想進一步發展,還需要具備哪些條件?
Kay Fürstenberg博士:人的想象力通常會成為一個限制因素,特別是在一切都要使用智能數據的情況下。新的思維方式和全局觀念都不可或缺。與此同時,還必須了解用戶的問題所在。只有這些條件都滿足,我們才能真正開辟出通向新業務領域(并利用它們快速盈利)的康莊大道。
Bernhard Müller:業界以及潛在投資者對于風險的畏懼心理無疑是一個障礙。與此同時,還必須接受一點,那就是并非每一個項目都會立即成為盈利的商業想法。如果沒有創新性,最重要的是沒有資金,那么工業4.0只能在經濟領域緩步前行。
您在SICK獲得了哪些這方面的經驗?
Kay Fürstenberg博士:特別確定的一點是,我們在SICK有絕佳的定位。多年來,公司在研發方面的投資占到總營業額的大約百分之十。而且,我們特別強調自由思考。這是創新型研發的必要條件。在通往創新的道路上,公司內部豐富的網絡知識也為我們的創新理念提供了有力支撐。
Bernhard Müller:工業4.0需要在其實施者和相應技術提供者中始終保持強大。具體來說,就是公司在目標和決策方面必須具備長期可靠性。路徑必須可預見且清晰明確 – 優柔寡斷不可能達到成功彼岸。
SICK絕對滿足這些必要條件。