編者按：“工業(yè)4.0”一詞源于德國(guó), 最早是在2011年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)提出，此后，德國(guó)聯(lián)邦政府成立了“工業(yè)4.0” 研究項(xiàng)目，由德國(guó)聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)手資助，在德國(guó)工程院、西門(mén)子公司等為代表的德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動(dòng)下形成，并已上升為國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略。
工業(yè)自動(dòng)化迎來(lái)歷史性機(jī)遇
工業(yè)自動(dòng)化已經(jīng)橫跨整個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)，而伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，工業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化（即工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，亦即工業(yè)4.0）的步伐日益加快，這一趨勢(shì)必將給工業(yè)生產(chǎn)制造商帶來(lái)不斷變化的新挑戰(zhàn)，同時(shí)也是工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)一次歷史性的發(fā)展機(jī)遇。
英飛凌科技（中國(guó)）有限公司總裁兼執(zhí)行董事賴群鑫表示，工業(yè)4.0的技術(shù)基礎(chǔ)是物聯(lián)網(wǎng)和信息物理系統(tǒng)（CPS）。CPS可以將原料，設(shè)備，產(chǎn)品等所有生產(chǎn)資源與人員通過(guò)信息緊密聯(lián)系在一起，從而構(gòu)建成一個(gè)龐大的（工業(yè)）物聯(lián)網(wǎng)以及相關(guān)服務(wù)體系和市場(chǎng)，將工廠轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)智能環(huán)境。
單從技術(shù)實(shí)現(xiàn)而言，海量的生產(chǎn)控制信息的采集，傳輸，計(jì)算，分析和使用勢(shì)必需要部署大量的傳感器，控制器，同時(shí)對(duì)人機(jī)界面（HMI），工業(yè)計(jì)算機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，工業(yè)電源控制等設(shè)備的性能和質(zhì)量的要求也會(huì)不斷攀升，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到工業(yè)環(huán)境所要面對(duì)的最為直接的挑戰(zhàn)就是嚴(yán)峻苛刻的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。
特別需要強(qiáng)調(diào)，關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸于產(chǎn)品，設(shè)備，工廠，客戶之間，信息的安全，知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，生產(chǎn)設(shè)備與環(huán)境的安全等等都是在智能生產(chǎn)過(guò)程中必須維護(hù)的要素。
半導(dǎo)體技術(shù)是安全第一關(guān)
賴群鑫表示，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不斷創(chuàng)新也加速推動(dòng)工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，英飛凌不僅作為全球最大的功率半導(dǎo)體供應(yīng)商在工業(yè)4.0節(jié)能方面發(fā)揮著重要作用，同時(shí)作為長(zhǎng)達(dá)25年之久的安全智能卡芯片的世界領(lǐng)導(dǎo)者，英飛凌的安全解決方案為工業(yè)4.0 中的設(shè)備溝通、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、專利防偽等提供了最高等級(jí)的安全保障。
控制智能化是先決條件
德州儀器馬達(dá)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品線應(yīng)用工程師左巍表示，控制智能化是工業(yè)4.0生產(chǎn)方式的先決條件，而智能化的過(guò)程已經(jīng)開(kāi)始。
對(duì)大多數(shù)企業(yè)而言，在工廠車間實(shí)現(xiàn)制造流程的靈活性仍然可望而不可及。同一條裝配流水線上的機(jī)器設(shè)備主要用于實(shí)現(xiàn)某一項(xiàng)特定功能。在產(chǎn)品線上進(jìn)行變更就意味著需要大費(fèi)周章地調(diào)整設(shè)備，這是時(shí)間和資金方面的雙重浪費(fèi)。但是，產(chǎn)品線的定制化或差異化程度越高，其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)往往也就越明顯。借助智能設(shè)備，智能化工廠能夠以自動(dòng)化方式即時(shí)應(yīng)對(duì)此類變更，使流水線生產(chǎn)的規(guī)模較小，避免成本顯著增加。
然而，打造這種程度的靈活性并非易事。這意味著工廠的每一臺(tái)設(shè)備都必須“實(shí)現(xiàn)智能化”，也稱為“控制智能”。也就是說(shuō)，我們必須努力提升控制系統(tǒng)的智能水平，使其能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)境中感知的事件自動(dòng)作出響應(yīng)。舉例來(lái)說(shuō)，裝配線上的小小一把螺絲刀，也必須能夠根據(jù)所處理的材料類型（如鋼、碳或塑料）自動(dòng)調(diào)整扭矩。
依此類推至整個(gè)工業(yè)產(chǎn)業(yè)，可能有數(shù)百萬(wàn)個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)需要實(shí)現(xiàn)控制智能。
哪些領(lǐng)域率先嘗試工業(yè)4.0的生產(chǎn)方式？
賴群鑫認(rèn)為，半導(dǎo)體行業(yè)是率先開(kāi)始嘗試工業(yè)4.0生產(chǎn)方式的實(shí)踐者之一。英飛凌自德國(guó)政府提出“工業(yè)4.0”計(jì)劃伊始，便開(kāi)始積極推動(dòng)“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略項(xiàng)目，在奧地利菲拉赫建立了半導(dǎo)體生產(chǎn)的4.0計(jì)劃。在菲拉赫的運(yùn)營(yíng)中，生產(chǎn)將采用信息物理系統(tǒng)，包含高度現(xiàn)代化生產(chǎn)控制與自動(dòng)化系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)安全與數(shù)據(jù)完整性水準(zhǔn)達(dá)到最高等級(jí)的前提下，人機(jī)互動(dòng)在試點(diǎn)工廠中將提升至一新的層次。與此同時(shí)，英飛凌也一如既往地在生產(chǎn)中追求高能效的目標(biāo)。
另外，從應(yīng)用領(lǐng)域而言，消費(fèi)類產(chǎn)品也將走在采用工業(yè)4.0生產(chǎn)方式的前列。手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端包含大量人與設(shè)備之間的互動(dòng)，是工業(yè)4.0人機(jī)界面交互運(yùn)用場(chǎng)景的一大體現(xiàn)。
ADI公司亞太區(qū)電機(jī)與電源控制行業(yè)市場(chǎng)部專員于常濤表示，“十二五”計(jì)劃中很重要的兩個(gè)概念和工業(yè)市場(chǎng)有關(guān)，第一個(gè)就是智能化，智能能源和智能電網(wǎng)。“十二五”中重點(diǎn)建設(shè)的智能電網(wǎng)給了企業(yè)很多商機(jī)，特別是在電網(wǎng)的輸電和配電環(huán)節(jié)，對(duì)ADI來(lái)說(shuō)是重點(diǎn)的垂直市場(chǎng)。第二個(gè)就是工來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的概念，在工業(yè)自動(dòng)化上會(huì)有比原來(lái)更多的投資，會(huì)看到更多的增長(zhǎng)。