信息物理融合引發(fā)第四次工業(yè)革命到來(lái)

　　“將信息物理融合系統應用到制造業(yè)中，正在引發(fā)第四次工業(yè)革命。”

　　近日，在上海舉行的中國國際工業(yè)博覽會(huì )上，西門(mén)子(中國)有限公司執行副總裁、工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域總裁吳和樂(lè )(MarcWucherer)作出上述表示。

　　“好奇”號的7分鐘

　　吳和樂(lè )說(shuō)這番話(huà)的背景是，全球工業(yè)巨頭西門(mén)子發(fā)布了面向“未來(lái)制造”的三大戰略定位：數字化企業(yè)平臺、資源效率和人才培養。

　　按吳和樂(lè )的說(shuō)法，在以蒸汽機、大規模流水線(xiàn)生產(chǎn)和電氣自動(dòng)化為標志的前三次工業(yè)革命之后，第四次工業(yè)革命將以虛擬生產(chǎn)結合現實(shí)生產(chǎn)為主要特點(diǎn)，通過(guò)工業(yè)軟件信息技術(shù)和工業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)，將產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)融為一體。

　　以數字化企業(yè)平臺為例，吳和樂(lè )稱(chēng)，它可以實(shí)現包括產(chǎn)品設計、生產(chǎn)規劃、生產(chǎn)工程，到生產(chǎn)執行和服務(wù)的全生命周期運行，“以最小的資源消耗獲取最高的生產(chǎn)效率。”

　　他舉例，“我們現在的產(chǎn)品多由三維軟件設計，所有的產(chǎn)品都會(huì )有一個(gè)數字‘拷貝’，數碼相機也好，船舶也好，都是如此。在數字化時(shí)代，數據很容易做調整，所以產(chǎn)品也很容易調整，比如說(shuō)增加一艘船的噸量。問(wèn)題是如何把數字/虛擬世界和真實(shí)世界聯(lián)系起來(lái)，如何讓機器進(jìn)行自組織和自?xún)?yōu)化。”

　　目前，正在火星上進(jìn)行探索的“好奇”號火星探測器，是信息與物理相融合的一個(gè)代表，其展示了智能軟件和仿真的前景，以及工業(yè)智能化的未來(lái)。

　　吳和樂(lè )稱(chēng)，“好奇”號設計開(kāi)發(fā)時(shí)，需要有很多的仿真(試驗)。探測器到達火星之后，把很多信息探測了之后再發(fā)送到地球上的休斯敦基地。這當中很重要的一點(diǎn)是，火星上和地球的溝通有一個(gè)7分鐘的延遲，信息從地球傳遞到火星，再反饋回來(lái)需要7分鐘，這是非常關(guān)鍵的7分鐘。

　　“探測器在火星上運行的時(shí)候，也會(huì )碰到很多巖石，這個(gè)時(shí)候無(wú)法遙控，因為有7分鐘的延遲，很可能災難就發(fā)生了。”吳和樂(lè )解釋?zhuān)?ldquo;關(guān)鍵是火星探測器送上去之后，無(wú)法知道有什么樣的問(wèn)題，要保證它的著(zhù)陸、安全等。要做到這一點(diǎn)，必須要模擬火星上的地理環(huán)境，設計一個(gè)方案確保成百上千億元的探測器不會(huì )一到火星上就壞了。”

　　“仿真可以讓你很順利地做好很多調整的工作，讓它在實(shí)際運行中不出問(wèn)題。西門(mén)子生產(chǎn)的生命周期管理軟件(PLM)，便可模擬探測器在火星上的環(huán)境。”吳和樂(lè )說(shuō)。

　　“中國機器人市場(chǎng)10年內沒(méi)有天花板”

　　伴隨著(zhù)吳和樂(lè )口中的第四次工業(yè)化革命，流水線(xiàn)上從事重復工作的工人將得到解放。

　　西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地卓越運營(yíng)部經(jīng)理戴霽明此前曾表示，如今已不可能像《摩登時(shí)代》中一樣，讓工人超長(cháng)時(shí)間從事機械重復的工作，“工業(yè)需要尋找越來(lái)越多懂得用軟件控制復雜工藝的合格員工。產(chǎn)業(yè)工人不再穿著(zhù)工裝褲制造優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，他們現在的工具是平板電腦。”

　　而替代工人的，將是智能化的工業(yè)機器人。過(guò)去一兩年，工業(yè)機器人也是中國產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)之一。11月6日，申銀萬(wàn)國投資有限責任公司總經(jīng)理(下稱(chēng)申萬(wàn)投資)馬龍官在第二屆中國工業(yè)機器人高峰論壇上稱(chēng)，過(guò)去幾年，中國機器人市場(chǎng)增速一直在30%以上，以后會(huì )增長(cháng)更快，“在未來(lái)10年，這是一個(gè)看不到天花板的行業(yè)。”

　　外資也在加速進(jìn)軍中國機器人市場(chǎng)。庫卡機器人(上海)首席運營(yíng)長(cháng)鄒濤透露，2011年、2012年，該公司在中國的機器人市場(chǎng)增速基本都是一倍以上。“中國每萬(wàn)產(chǎn)業(yè)工人擁有機器人數上升到100多問(wèn)題不大，市場(chǎng)空間巨大。”德國庫卡(KUKA)是工業(yè)機器人領(lǐng)域的“四大家族”之一，其他三家是瑞士ABB、日本的發(fā)那科和安川電機。

　　目前在全球范圍內，每萬(wàn)名工人所擁有的工業(yè)機器人數量平均為55臺。在韓國、日本、德國等機器人使用比較普遍的國家，這一數量為250-350臺，在美國、意大利、中國臺灣，這一數量為150臺左右，而中國大陸每萬(wàn)名工人擁有機器人只有21臺，和發(fā)達國家和地區相差8-10倍。

　　根據日本、韓國的經(jīng)驗，人均GDP達到6000美元左右時(shí)，機器人的應用開(kāi)始出現快速增長(cháng)，而中國已到這一時(shí)點(diǎn)。申萬(wàn)投資稱(chēng)，未來(lái)中國在工業(yè)機器人領(lǐng)域的總需求將達到167萬(wàn)-300萬(wàn)臺，這是幾千億元的市場(chǎng)規模。

　　根據國際機器人聯(lián)合會(huì )數據，2005-2012年全球工業(yè)機器人的年均銷(xiāo)售增長(cháng)率為9%，同期中國工業(yè)機器人的年均銷(xiāo)售增長(cháng)率達到25%，2012年底中國超越韓國成為僅次于日本的全球第二大機器人市場(chǎng)，占全球市場(chǎng)15%。

　　“目前中國是庫卡最大的海外市場(chǎng)，去年占據了庫卡全球20%的市場(chǎng)份額。”鄒濤說(shuō)，年底即將投產(chǎn)的庫卡機器人上海松江工廠(chǎng)將生產(chǎn)兩款機器人產(chǎn)品，明年規劃產(chǎn)能3000臺，2015年達到5000臺，“上海工廠(chǎng)的建成把我們的交貨周期從18周左右縮短至8周左右。”

　　據新華社報道，上海目前是國內最大機器人產(chǎn)業(yè)集聚區，有幾十家機器人研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)和多家外企中國總部;計劃到2015年力爭機器人與其相關(guān)產(chǎn)業(yè)實(shí)現產(chǎn)值200億元，到2020年爭取達到600億-800億元。

　　中國本土的機器人制造水平仍有待提高?？萍疾?ldquo;十二五”服務(wù)機器人重點(diǎn)項目專(zhuān)家組組長(cháng)、北京航空航天大學(xué)iTR服務(wù)機器人重點(diǎn)實(shí)驗室主任王田苗在前述論壇上透露，國產(chǎn)機器人的可靠性較外資品牌仍有很大差距，其壽命只有8000小時(shí)，而外資品牌可以達到5萬(wàn)-10萬(wàn)小時(shí)，主要在于主要傳動(dòng)結構件的精度上存在缺陷。

　　眼下，從機器人本體到關(guān)鍵零部件，中國80%～90%的核心部件需要進(jìn)口。