以“產(chǎn)業(yè)集成——工業(yè)智能”為主題的2019年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)將于4月1-5日在德國(guó)漢諾威舉行。延續(xù)近幾年工業(yè)數(shù)字化技術(shù)的主旋律，今年重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了工業(yè)智能，來自于新領(lǐng)域的新技術(shù)讓工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路也走向了新的篇章。跟隨著漢諾威官方發(fā)布的九大熱門主題，小編帶您一起探索關(guān)于未來“工業(yè)4.0”該有的樣子。

1.當(dāng)工業(yè)4.0邂逅人工智能

去年的工博會(huì)上，透過‘產(chǎn)業(yè)集成—連接與協(xié)作’這一主題強(qiáng)調(diào)工業(yè)連接如何促進(jìn)全新業(yè)務(wù)、工作和協(xié)作形式的發(fā)展。同時(shí)，針對(duì)信息安全和數(shù)字化時(shí)代的人員培訓(xùn)，專家和企業(yè)在展會(huì)上也給出了相應(yīng)的觀點(diǎn)和解決方案。

以“工業(yè)智能”為主題的2019年漢諾威工博會(huì)，將更加強(qiáng)調(diào)人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)在生產(chǎn)和能源行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要性。超過100個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)的具體應(yīng)用實(shí)例將在漢諾威工博會(huì)展出。“人工智能有改革工業(yè)的潛力”，漢諾威展覽公司董事會(huì)主席JochenK?ckler博士說道，“人類教導(dǎo)機(jī)器采取有邏輯、有目的的行動(dòng)以滿足客戶的需求。如今，人工智能系統(tǒng)可以生成知識(shí)，可基于數(shù)據(jù)和算法持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)流程、電網(wǎng)及物流的運(yùn)行狀態(tài)，可靠地預(yù)測(cè)錯(cuò)誤和故障。這就是集成工業(yè)——工業(yè)智能”。

2.人機(jī)協(xié)作——滿足工業(yè)4.0發(fā)展的新需求

圖：Panda協(xié)作機(jī)器人拍攝：德國(guó)工業(yè)智庫(kù)

協(xié)作機(jī)器人是一種從設(shè)計(jì)之初就考慮降低傷害風(fēng)險(xiǎn)，可以安全的與人類進(jìn)行直接交互(DirectInteraction)/接觸(PhysicalContact)的機(jī)器人。協(xié)作機(jī)器人的目的是為了把機(jī)器人(精確)的重復(fù)性能和人類獨(dú)特的技巧與能力結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)更高效安全地生產(chǎn)。

隨著技術(shù)的發(fā)展，未來所有的機(jī)器人都應(yīng)該具備與人類一起安全的協(xié)同工作的特性。2025年，人機(jī)協(xié)作型機(jī)器人的全球市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到115億美元，相當(dāng)于目前傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人本體的市場(chǎng)規(guī)模。

2018年的工博會(huì)上，協(xié)會(huì)機(jī)器人扎堆亮相，除了國(guó)際傳統(tǒng)機(jī)器人企業(yè)ABB,Epson,Kawasaki,Kuka,Mitsubishi,Schunk,St?ubli,UniversalRobots等紛紛推出各自的人機(jī)協(xié)作應(yīng)用場(chǎng)景，中國(guó)的機(jī)器人企業(yè)也不甘落后。沈陽遠(yuǎn)大以及深圳大象機(jī)器人在展會(huì)上全球首發(fā)的協(xié)作機(jī)器人讓人眼前一亮。今年他們將會(huì)帶給我們什么樣的驚喜，讓我們拭目以待。

3.物流4.0牽手工業(yè)4.0

圖：LogX拍攝：德國(guó)工業(yè)智庫(kù)

工業(yè)4.0能夠牽手物流4.0，是因?yàn)樗鼈兙邆涔餐l(fā)展的契機(jī)。在工業(yè)4.0工廠的框架內(nèi)，智能物流是連接供應(yīng)和生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，也是構(gòu)建智能工廠的基石。漢諾威工業(yè)博覽會(huì)CEO及負(fù)責(zé)人

Dr.JochenKOECKLER介紹：“智能化物流系統(tǒng)將融入智能制造工藝流程，使智能制造與智能物流的系統(tǒng)集成。所以，智能物流的愿景是：所有的物流環(huán)境全部始于自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)，全部利用數(shù)字化方案解決而非人力。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，主要的挑戰(zhàn)便在于管理復(fù)雜的流程并使其更高效。這需要強(qiáng)勁的自動(dòng)化技術(shù)支撐，也需要能夠處理日益復(fù)雜的供應(yīng)鏈的創(chuàng)新物流流程。”

在今年的博覽會(huì)中，借由大量的產(chǎn)品及案例，觀眾能感受到智能物流的巨大潛力。同時(shí)，在服務(wù)為王的時(shí)代，此次博覽會(huì)中觀眾還可以看到全方位跨渠道物流系統(tǒng)以及物流運(yùn)維服務(wù)的相關(guān)解決方案。

4.5G時(shí)代——釋放工業(yè)4.0的全部潛力

5G對(duì)制造業(yè)來說意味著什么?簡(jiǎn)單來說，未來幾年工廠里連網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將會(huì)持續(xù)不斷的增加，因?yàn)楝F(xiàn)有的連接速度限制了裝置傳輸數(shù)據(jù)的能力，而5G透過增加連接速度、云端運(yùn)算能力等等，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化，提升生產(chǎn)靈活度、降低成本，并帶來更安全的工作環(huán)境。正如K?ckler博士解釋的那樣:“5G將助力全球工業(yè)釋放工業(yè)4.0的全部潛力?！?/p>

在今年的展會(huì)中，主辦方首次攜手諾基亞在16展館開辟“5G競(jìng)技場(chǎng)”區(qū)域，展示工業(yè)5G移動(dòng)通信的未來發(fā)展方向。

5.預(yù)見性維護(hù)——實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”的關(guān)鍵因素

無論哪個(gè)行業(yè)，設(shè)備都是高價(jià)值資產(chǎn)，并對(duì)整體生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)有至關(guān)重要的作用。意外停機(jī)不但會(huì)影響交貨期，還會(huì)降低維修效率，增加設(shè)備連鎖損壞風(fēng)險(xiǎn)，并會(huì)進(jìn)一步影響上下游設(shè)備的生產(chǎn)，對(duì)企業(yè)而言損失重大。因此，設(shè)備維護(hù)享有高優(yōu)先級(jí)的待遇，而明確的早期識(shí)別和干預(yù)計(jì)劃對(duì)工業(yè)設(shè)備的維護(hù)是非常有價(jià)值的。

預(yù)見性維護(hù)依靠智能傳感器來確定運(yùn)行中機(jī)器的狀態(tài)，并在有需要時(shí)安排維護(hù)。通過這些傳感器收集的數(shù)據(jù)，機(jī)器制造商可以適時(shí)地向工廠運(yùn)營(yíng)方提供維修服務(wù)，由此建立起他們的售后維修業(yè)務(wù)。在2019漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，全新的‘預(yù)見性維護(hù)4.0’展區(qū)(展廳24展臺(tái)D35)不僅聚焦工業(yè)4.0技術(shù)，也將關(guān)注由此誕生的新商機(jī),，屆時(shí)，將有八家企業(yè)在此展示他們的預(yù)見性維護(hù)解決方案。

6.平臺(tái)經(jīng)濟(jì)—數(shù)字化變革的核心

平臺(tái)提供商如此成功的原因之一是因?yàn)樗麄円呀?jīng)建立了有效的開發(fā)者生態(tài)系統(tǒng)。該邏輯通過Industrie4.0應(yīng)用于制造業(yè)。

德國(guó)近兩年相繼發(fā)布了不少研究報(bào)告，探討德國(guó)推進(jìn)數(shù)字化工作的方法及影響。其中以16年5月發(fā)布的《德國(guó)數(shù)字化平臺(tái)綠皮書》以及17年3月份發(fā)布的《德國(guó)數(shù)字化平臺(tái)白皮書》最為權(quán)威。這兩份報(bào)告同時(shí)提到了進(jìn)一步推動(dòng)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展為數(shù)字化生產(chǎn)和平臺(tái)經(jīng)濟(jì)，成為成長(zhǎng)、創(chuàng)新、生產(chǎn)力和就業(yè)驅(qū)動(dòng)力的重要性。

對(duì)于很多人而言數(shù)字化生產(chǎn)基本等同于工業(yè)4.0，也就是平常我們所說的向智能生產(chǎn)和智能設(shè)備的轉(zhuǎn)變。事實(shí)上有還有另外一個(gè)角度值得我們?nèi)タ紤]，那就是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，也就是我們所提到的平臺(tái)經(jīng)濟(jì)。

工業(yè)4.0之所以與平臺(tái)經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)，其中最重要的關(guān)聯(lián)點(diǎn)是數(shù)字化工廠。在數(shù)字化工廠中，整個(gè)生產(chǎn)流程和供應(yīng)鏈都是虛擬的，而且高度柔性化。在數(shù)字化平臺(tái)中企業(yè)可以為消費(fèi)者提供更多的產(chǎn)品和更貼切的服務(wù)，這種平臺(tái)會(huì)逐漸演化成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，企業(yè)通過模塊化業(yè)務(wù)即可與更多的第三方平臺(tái)有機(jī)地結(jié)合，從而滿足用戶的各種要求。

例如，機(jī)械工程公司Trumpf成立了AxoomGmbH，作為工業(yè)4.0的數(shù)字業(yè)務(wù)平臺(tái)。該公司的目標(biāo)是使用基于瀏覽器的軟件為未來的智能工廠和生產(chǎn)中的小批量生產(chǎn)鋪平道路。通過全面的解決方案，可以透明地管理機(jī)器，材料和員工。此外，集成的應(yīng)用程序商店使客戶能夠訪問來自各種合作伙伴公司的專業(yè)解決方案。

另一方面，西門子正在推出MindSphere。這個(gè)開放式云平臺(tái)旨在成為物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的核心組件，并通過分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)來改進(jìn)工廠。此外，該平臺(tái)還可作為西門子和第三方應(yīng)用程序和基于數(shù)據(jù)的服務(wù)的基礎(chǔ)-例如，用于預(yù)測(cè)性維護(hù)，能源數(shù)據(jù)管理或資源優(yōu)化。

7.數(shù)字雙胞胎—工業(yè)4.0的技術(shù)基礎(chǔ)

數(shù)字化雙胞胎模型指的是以數(shù)字化方式在虛擬空間呈現(xiàn)物理對(duì)象，即以數(shù)字化方式為物理對(duì)象創(chuàng)建虛擬模型，模擬其在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為特征。數(shù)字化雙胞胎模型具有模塊化、自治性和連接性的特點(diǎn)，可以從測(cè)試、開發(fā)、工藝及運(yùn)維等角度，打破現(xiàn)實(shí)與虛擬之間的藩籬，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期內(nèi)生產(chǎn)、管理、連接的高度數(shù)字化及模塊化。

全球制造業(yè)挑戰(zhàn)不斷加劇，制造企業(yè)急需轉(zhuǎn)型，數(shù)字化雙胞胎模型能夠幫助企業(yè)應(yīng)對(duì)發(fā)展難題。數(shù)字化雙胞胎不僅指產(chǎn)品的數(shù)字化，更包含工廠本身和工藝流程及設(shè)備的數(shù)字化。數(shù)字化雙胞胎不是要讓虛擬世界做現(xiàn)在我們已經(jīng)做到的事情，而是要發(fā)現(xiàn)潛在問題、激發(fā)創(chuàng)新思維、不斷追求優(yōu)化進(jìn)步，這才是數(shù)字化雙胞胎的目標(biāo)所在。在數(shù)字化雙胞胎實(shí)現(xiàn)的過程中，需要兩方面的必要條件：一套集成的軟件工具和三維形式的展現(xiàn)。

去年漢諾威工博會(huì)上，SAP展出了目前業(yè)界第一套全生命周期覆蓋的數(shù)字化雙胞胎網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它涵蓋了從產(chǎn)品概念到系統(tǒng)設(shè)計(jì)、從詳細(xì)設(shè)計(jì)到原型、從交付到制造和服務(wù)、從服務(wù)再回到產(chǎn)品概念的整個(gè)周期和循環(huán)。

在今年的展會(huì)上，西門子、SAP、德國(guó)電信等一批德企都將繼續(xù)實(shí)踐其基于“數(shù)字化雙胞胎”技術(shù)的解決方案。這些解決方案?jìng)?cè)重點(diǎn)、實(shí)踐程度都有所不同，我們也將會(huì)在展會(huì)上一探究竟，為讀者帶來更多的后續(xù)報(bào)道。

8.輕量化設(shè)計(jì)

德國(guó)是當(dāng)前汽車輕量化材料占比最高的國(guó)家。德國(guó)汽車工業(yè)十分發(fā)達(dá)，在新材料工業(yè)和機(jī)械制造領(lǐng)域聚集了世界上最優(yōu)秀的幾個(gè)生產(chǎn)企業(yè)，具有推動(dòng)輕量化得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

今年，德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)與能源部將在工博會(huì)上舉辦第一屆輕量化峰會(huì)(地點(diǎn)：會(huì)議大廳19/20;時(shí)間：4月2號(hào)，13:00-17:00)，來自政治、企業(yè)和科研領(lǐng)域的代表將會(huì)在峰會(huì)上集中討論發(fā)言，主題將涉及輕量化設(shè)計(jì)，如材料和資源效率，創(chuàng)新工程和數(shù)字化開發(fā)鏈。

除此之外，觀眾們可以前往5號(hào)館的綜合輕量化廣場(chǎng)(整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)輕量化材料、工藝和解決方案的新市場(chǎng))。廣場(chǎng)將設(shè)有演講角和中央演示區(qū)。14個(gè)國(guó)家協(xié)會(huì)和組織正在向綜合輕量化廣場(chǎng)提供他們的專業(yè)知識(shí)，其中包括德國(guó)復(fù)合材料，弗勞恩霍夫輕量化設(shè)計(jì)聯(lián)盟等等。

9.跨領(lǐng)域耦合——邁向新能源系統(tǒng)的關(guān)鍵一步

跨領(lǐng)域耦合(德語：Sektorkopplung)是指將能源消耗部門-建筑物(供暖和制冷)，運(yùn)輸和工業(yè)-與電力供能相互連接(整合)，即“行業(yè)電氣化”。行業(yè)耦合將會(huì)是德國(guó)邁向能源轉(zhuǎn)型和其能源目標(biāo)2050的重要一環(huán)：它不僅是通過電力供能將傳統(tǒng)的用能行業(yè)實(shí)現(xiàn)“脫碳”的目標(biāo)，并且能夠通過結(jié)合PowertoX，儲(chǔ)能技術(shù)，解決在能源轉(zhuǎn)型的過程中新能源并入電網(wǎng)造成的一系列供需不匹配的問題。因此，行業(yè)耦合概念的興起和儲(chǔ)能的爆發(fā)，將會(huì)是其能源行業(yè)發(fā)展中至關(guān)重要的一步。

截止到目前為止，德國(guó)的能源轉(zhuǎn)型主要集中在其電力生產(chǎn)領(lǐng)域：可再生電力逐步替代傳統(tǒng)能源與核能的供能，其中可再生能源在總電力中占據(jù)36%的份額。而在其他領(lǐng)域，尤其是建筑和運(yùn)輸，其能源消耗仍主要依賴化石燃料，可再生能源僅占13%。而如果能將行業(yè)電氣化帶入這些領(lǐng)域，將會(huì)對(duì)這些產(chǎn)業(yè)造成革命性的影響。

在數(shù)字能源展廳(12號(hào)館)，我們將可以獲悉德國(guó)該領(lǐng)域的最新發(fā)展趨勢(shì)。

離全球最大的工業(yè)技術(shù)博覽會(huì)僅剩不到一個(gè)月的時(shí)間，讓我們一起拭目以待，探索未來工業(yè)4.0。