西行漫记--德国工业4.0之旅考察
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    2015年4月6日至15日，e-works组织了主题为“2015德国工业4.0之旅”的考察团，20多家知名制造企业的30多名高管与e-works共同考察了德国多家有代表性的制造企业和工业软件企业，参观了汉诺威工业展。考察团成员一致反映此次考察收获很大，全面了解了德国工业发展的现状和趋势，对工业4.0也有了更深的理解，对推动企业的转型升级起到了切实的指导作用。

考察团“行军地图”

    参加此次考察的制造企业高管分别来自电子、汽车、轨道交通、能源、装备制造、船舶制造、家具制造，还有科技园区运营、自动化和制造业软件企业，其中有10 名是企业总经理，其余成员包括企业的副总、CIO、总工和业务部门负责人，全面代表了中国制造业的最高水平。在考察过程中，e-works组织了多次研讨，来自各行业的代表进行了非常深入的交流。

    在为期十天的考察过程中，考察团先后前往卡尔斯鲁厄、黑森林、纽伦堡、安贝格、德累斯顿、柏林和汉诺威，在德国的中心地带画了一个圈，行程超过 2000公里，先后考察了德国中型管理软件企业abas公司、真空技术领先制造企业施迈茨、德国数字化企业典范--西门子安贝格电子工厂、全球最大的玩具制造企业之一Playmobil、制造业与环境协调发展及个性化定制的典范--大众汽车透明工厂、SAP未来工厂实验室，并与德国专业MES厂商MPDV公司进行了深入交流。在参观汉诺威工业展期间，考察团重点参观了数字化工厂、工业自动化、研发技术等展厅，重点参观了SAP、西门子、PTC、PSI、库卡机器人、ABB等专业厂商的展厅，对于MES应用、数据采集、工业自动化、工业机器人、物联网、增强型虚拟现实（AR）、机器视觉、服务生命周期管理等与工业4.0相关的技术进行了体验。

 1. 德国制造业发展的特点。

    德国制造业既有像大众汽车、西门子这样的产业巨头，又有众多在各个制造业细分行业拥有精湛技术的中小型企业，纵横之间，共同支撑了德国制造业在全球的领先优势。

    此次参观的施迈茨、Playmobil都是家族企业，经过了几代人的传承，强调做专做精，注重可持续发展，成为细分市场的隐形冠军。施迈茨几十年来一直专注于真空设备，开发了适用于自动化设备、工业机器人和手工加工的各种真空吸盘的元器件和系统，做到了全球这个细分行业的前三名水平，拥有很多知识产权。企业负责人并不追求上市，而是将企业获得的收益用于不断投资提升企业的研发能力和产能。施迈茨地处风景优美的山区，为了吸引人才，企业建立了幼儿园，给员工提供多种类型的培训，培训内容甚至包括烹饪。企业充分利用可再生能源，在企业门口的小河建立了水电站，还充分利用风能和太阳能。Playmobil设计的玩具制品成为全球一代又一代孩子的爱物，迄今已经销售了27亿个卡通小人，企业不仅做玩具制造，还建立了Playmobil乐园，形成了从制造到旅游和酒店的产业链。Playmobil的注塑加工水平精湛，自动化程度很高，广泛将机械手、气动设备应用于上下料，还通过自动的称重系统进行质量检验。仅我们参观的一个车间就有200多台注塑机，全面应用了数据采集终端和MES系统，全部是通过管道自动上料，工人的主要工作是更换模具和进行设备调整。该企业的另一个产品线，是一种能够自动进行浇灌的花盆，连这个小产品也做到了每年几千万欧元的业务规模，出口全球。

    德国的工业软件企业也不仅有SAP、西门子工业软件这样的龙头企业，还有不少像abas、MPDV这样的中型软件企业，非常专业与专注。abas公司有1000多人，35年来，在全球发展了4000多家用户企业，大都是中型制造企业。abas的ERP软件强调柔性化、可配置、易学易用、功能集成，他们自己有数据库系统，客户使用abas软件不用购买数据库。abas的用户忠诚度达到92%，很多客户使用abas软件一用就是几十年，把软件用深用透，使用abas软件支撑了企业的国际化运作。此行考察的施迈茨就是abas软件的用户，施迈茨所有的工厂，包括上海工厂都是长期应用abas ERP系统，有效支撑了企业的国际化运营。MPDV从做数据采集终端，专注于MES，在可视化排产、数据采集与追溯等方面功能很强，实现了集成应用，树立了很多样板客户，在中国也实现了稳步发展。PSI也专注于冶金和汽车行业MES，Seeburger公司专注于企业间的电子数据交换平台（EDI）。

 2. 德国制造业的生产组织方式。

    通过此次考察，我们对德国制造业的生产组织方式有了更深入的理解。

• 根据产品的定位，采取不同的生产模式。大众汽车透明工厂主要生产大众汽车的高端品牌辉腾，该工厂为客户提供个性化定制服务。除了可以选择不同配置之外，还可以选择内饰的材质、颜色等。客户到生产现场参观自己订购汽车的装配过程。德国人的观念是，最高品质的产品应当是手工打造的。因此，大众汽车透明工厂实际上只有三个装配工位应用了自动化设备，其它工位都是由工人手工完成装配。这与我们去年参观奥迪A8工厂是一样的。奥迪A8的生产实现了95%以上的自动化，而奥迪R8跑车，则采取手工打造的方式。大众汽车透明工厂，实际上更像一个用户体验中心，在中央大厅中，有多个多媒体的终端，系统讲述辉腾汽车在生产过程中采用的节能、环保和新材料等技术。
  
• 在多大程度上应用自动化技术与产品配置的复杂程度成反比，与产品特点相关。在全世界公认的数字化工厂典范--西门子安贝格电子工厂参观时，前道的电路板组装线实现了高度的自动化，而两条不同类型的产品组装生产线中，一条线组装的产品的配置非常复杂，这条生产线就保留了较多的人工工位，但通过防呆设计，降低了对工人的技能要求；而另一条线由于产品配置的种类较少，则采用100%的自动化组装。对西门子而言，工业自动化技术本身已经成熟，具体如何应用，则是“应地制宜”。例如，安贝格电子工厂的姊妹工厂位于成都，由于生产的产品特点不同，不仅实现了多种产品在一条组装线上的混流生产，而且实现了由组装设备进行自动化装配；而在安贝格电子工厂则没有采用这种组装模式。  
  

 3. 德国企业对工业4.0的务实看法。

     此次考察给我的体会是，德国企业对工业4.0的看法非常务实，在进行认真的思考，但没有一哄而上的打算。他们认为，工业4.0是一个渐进性的逐渐推进的长期过程。在今年的汉诺威工业展上，有两条专门的参观路线，用不同颜色的地毯标出。一条是工业自动化，一条是工业4.0。可以说工业4.0是德国工业界关注的一个热点，但并非唯一的热点，对工业4.0的热度也没有比前一年更高。此次汉诺威工业展还有专门的工业零部件展区、工业创新展区。

    在汉诺威工业展上，SAP的展台展示了一条模拟的玩具组装生产线。SAP通过与工业自动化、气动技术、数据采集、工业机器人等专业厂商的合作，体现了产品生产过程的自动检测，自动化系统与信息系统的集成应用。

    在参观西门子安贝格工厂时，令我们略感惊讶的是，该企业接待我们的生产管理负责人邓波先生至始至终没有提到工业4.0这个词，而是非常强调数字化工厂。而当我们询问他对工业4.0的理解时，他表示并不是很关心企业到底是3.8还是3.9，他更关心的是如何保证产品的高质量，订单能够按时交付。西门子安贝格电子工厂在过去25年来，通过不断提高设备自动化，应用数字化技术，灵活调整设备布局，产能提高了八倍。通过近年来推进集成化MES系统的应用，西门子安贝格工厂的产品质量稳步提高，达到了零缺陷。

 4. 新兴技术在制造业的研究与应用。

    考察团参观了位于德累斯顿的SAP未来工厂实验室。实验室负责人给我们演示了一系列SAP与工业界合作伙伴共同完成的研究项目，涉及到RFID技术在生产、物流管理方面的应用，质检结果也是直接联网录入系统；还展示了增强型虚拟现实技术（AR）在进行员工培训、设备维修等方面的应用。我们在参观德国的工业研究机构Fraunhof研究所的展台时，也看到了AR技术的研究成果。例如用IPAD对着一张看似普通的印刷机照片，就可以显示出印刷机运动的三维动画。在此次汉诺威工业展上展出的机器人的智能化程度进一步提高，具备了机器视觉，能够更好地实现人机互动，完成更加复杂的任务。而一套像金字塔形状的三维显示器，也引起了考察团成员的浓厚兴趣。德国MES厂商PSI的展台，则展示了MES技术与车间三维仿真技术的集成应用，在一个车间的三维模型上，点击某台设备即可显示生产状态；如果某个设备出现故障，车间负责人可以直接在大幅面的触摸幕上，用手调整为由其它设备进行生产。

 
参观德国中型管理软件企业abas公司

 请MPDV公司进行MES培训

在德累斯顿参观SAP未来工厂实验室

参观大众汽车透明工厂

在大众汽车透明工厂体验限量版跑车

汉诺威工业展厅 西门子展区

    考察团还利用考察间隙，游览了纽伦堡老城和二战军事法庭，德累斯顿的王宫与博物馆，德国首都柏林，充满童趣的Playmobil Funpark，还品尝了德国的的美食与美酒。考察团在汉诺威附近入住的风景如画的德国小城Rintln，也给大家留下了深刻印象。在考察过程中，e-works进行了跟踪报道。详细内容，请参见李翔和陈同江的博客文章。e-works后续还将发布特别报道。

优美的德国城市与乡村风光