兩年前，小唐老師去一家公司審核，公司的董事長花了一個多小時和小唐老師談公司未來的規劃和定位，談“工業4.0”，聽著那些“高大上”的未來構想，感受著董事長的熱情，小唐老師也不由得跟著憧憬起來了！

可是走到生產現場，看到除了現場報警系統不響，其他地方都“吱吱”做響的生產設備的時候。

小唐老師的內心是奔潰的！！！

理論

什么是“工業4.0”

“工業4.0”最早由德國政府提出，在2013年4月的漢諾威工業博覽會推出后被大家所熟知。

工業4.0，即“第四次工業革命”，其總體目標是實現“綠色的”智能化生產。

既然有4.0，那就一定有3.0，2.0和1.0。它們的區別在哪里呢？

與前幾次工業革命相比，工業4.0通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統（信息物理系統Cyber-Physical System）相結合的手段，將制造業向智能化轉型。

其具體內涵可以通過下圖來理解體會。

（本圖來源于網絡）

怎么去理解“工業4.0”

以上內容都是些概念性的、高大上的東西，相信很多人看完還是“云里霧里”。

下面小唐老師換個角度幫助大家理解一下。

以汽車制造行業為例，整車誕生過程中一直有很多“流”在起作用，比如說資金流、物流、信息流等。

所謂的“物”流，講的就是具體的零件或產品的“流動”。這是絕大多數人關心的東西，這也是前三次工業革命所局限的地方。

第四次工業革命側重于“信息”的流。“工業4.0”最核心的內容在于“信息”與“實物”的完美匹配，將制造業與信息產業進行融合。

小唐老師現在餓了，手里剛好有個“面包”。

“面包”本身是“物”。

小麥——面粉——烘烤成面包——銷售到便利店——小唐老師買回來

這個過程就是“物”流（物的流動）。

“面包”背后有巨量的“信息”，比如

面包的生產日期、品牌、數量、在哪家便利店被賣出的，經手的營業員是誰，當時烘烤的工藝是什么樣的（烘烤溫度、烘烤時間、用了多少面粉和配料等），面粉的生產日期是什么時候，采成面粉的小麥生長環境如何（生長了多久，用了什么化肥和農藥，用了多少，種植地有沒有被污染等），小麥的種子不是轉基因等。

以上信息的傳遞就是“信息”流（信息的傳遞）。

得益于計算機處理速度的加快，信息存儲成本的降低，更多的“面包”信息被“保留”下來，并且很容易各個渠道（生產者、渠道商、購買者）的人獲得，工業4.0的概念便應運而生。

哇！

好棒呀！！

這么多信息！！！

可是這些信息有啥用！！！！

我只是想安靜的吃個面包而已！！！！

“工業4.0”有啥用？

要想了解工業4.0具體作用，我們還是要從“面包”回到“工業”。吃貨朋友請稍稍忍耐一下。

在制造過程（工業）中，工業4.0有以下關鍵詞：

1. 連接：把生產線、工廠、設備、工藝、供應商、產品和客戶緊密地聯系在一起；

2. 數據：產品數據、設備數據、工藝數據、工業鏈數據、運營數據、財務數據、銷售數據、消費者數據；

3. 集成：無處不在的傳感器、嵌入式終端系統、控制系統、通信設施通過CPS形成一個智能網絡。

通過這個智能網絡，使人與人、人與機器、機器與機器、以及服務與服務之間，能夠形成一個互聯，從而實現橫向、縱向和端到端的高度集成。

一句話概括：通過集成技術，用數據將對象連接起來。

這些連接的作用也可以用一名話總結：有效的信息越多，溝通越流暢，犯錯誤的可能性（公差）越小，可降成本空間越大，最終實現智能化的生產。

實踐

通過以上“理論”的分析，我們知道“工業4.0”是個趨勢，是個方向，在某種意義上是個永遠無法完成的目標。

因為，信息是沒有窮盡的。

所以，國內制造型企業，沒有一家可以說是“工業4.0”的工廠，更不要說開頭咱們提到的那位董事長的公司了。但是……

很多汽車行業內頂級的公司在某些領域/模塊內，向“工業4.0”前進的腳步卻從未停止過。我們具體在看看。

倉庫

倉庫常常是公司最頭疼的地方，因為這是物料最集中的地方。在這里，“物流”和“信息流”錯綜復雜。

a. 立體倉庫

也叫自動化立體倉儲，主體由貨架，巷道式堆垛起重機、入（出）庫工作臺和自動運進（出）及操作控制系統組成。

貨架是鋼結構或鋼筋混凝土結構的建筑物或結構體，貨架內是標準尺寸的貨位空間，巷道堆垛起重機穿行于貨架之間的巷道中，完成存、取貨的工作。

立體倉庫有以下幾大優點：

1. 高度可以很高（10幾米一般沒問題）：擺脫了叉車高度的限制，因為貨物的進出是通過起重機來完成。

2. 空間可以很省：傳統的高位貨架需要留較寬的物流通道（供叉車及人員流動）。

3. 無人化、效率高：什么貨物該放到什么庫位、批次的先進先出、庫存的實時監控，完全由操作控制系統來完成。

對于模具，我們也有原理類似的立體模具架。

就好像我們的電梯一樣，可以讓模具運到指定的“樓層”。

b. 沒有軌道的AGV小車

AGV小車相信大家都見過，其最大的局限在于在地上需要鋪設軌道（如下圖）。

這里介紹的AGV小車則沒有軌道，其實位通過空中的反光板（柱）導航。

反光板（柱）與激光導航儀的相對位置來形成一個空間坐標地圖，利用地圖信息來制定相關的導航路徑數據，從而實現AGV導航。其中涉及到的工業4.0的設備如下：

物料配送及工序間的物料流轉

JIT供貨的產品遇到車型眾多，且涉及高中配時，配料就成為一個大難題。以下分享一個解決思路：

a. 按燈系統+AGV小車

傳感器感應到小車到達配料位置1時，系統連發出配料指令，此車需要拿的零件存放庫位的燈便亮起來，待取好后燈便滅掉（紅外傳感器），待全部物料拿全后，小車才能進入下一位置。

b. 工序間的物料流轉

需要說明的是，這里有些不算工業4.0技術，但是設計很巧妙，分享給大家。

1. AGV小車

剛才簡單介紹過了，這里給大家看個圖。

2. 傳送帶

這是非常傳統的運輸方法，可以根據取件機械手/人工的零件放置位置區分不同零件，也可以安裝傳感器感應零件的位置，進行決定傳送帶是否要運轉。

3. 滑架

上一工序的零件放置到滑架上的掛鉤時，因為重力的關系，滑到下一工序，等下一工位取走零件時，掛鉤又返回到上一工位（這個設計很巧妙，原理看圖）。

4. 滑臺

有坡度的滑臺，同樣是重力原理，注意滑臺表面對零件的防護。

5. 懸掛鏈

懸掛鏈如果足夠長的話，甚至可以把它看來一個空中的小型倉庫哦。另外，先進先出也很有保障。

生產設備/模具

No-touch系統

以保險杠為例。有注塑和油漆兩道工序。

生產出來的注塑件直接取件，通過傳送帶到油漆上件區，看似簡單的過程，需要做如下的工作：

1. 注塑件質量要穩定，不能有飛邊和料頭，需配備自動剪料頭裝置。

2. 為了保證追溯，自動貼條碼或激光打碼也得跟上。

3. 工藝監控。

做的好的公司，還會將注塑工藝與零件條碼進行綁定，實現精確追溯與工藝異常報警。

其背后仍是工業4.0的技術在支持。

4. 不合格品識別

對于小的注塑件，很多生產節拍快，外觀缺陷很能快速區分，這里介紹的是一種通過拍照，對比系統中合格品的照片，來識別不合格品的方法。

識別出來的不合格品，通過物理的方法，如吹風或頂出機構，篩選出不合格品。

模具的狀態監控

在早期審核時，小唐老師接觸過一個公司，要求其供應商模具上都裝上計數器，模具合模時便將合模數據記錄下來，并傳到公司的軟件上，以實現對供應商模具維護保養工作的監控。

不合格品的數據收集

現場收集不合格品的數量，缺陷類型、發生部位、發生工序等信息，其流程/邏輯如下：

外觀缺陷在現場一般通過觸摸屏進行錄入。

一些功能性的缺陷則是通過檢測設備測試結果的數據導入到總系統中，實現與零件條碼的綁定。

不同設備之間的接口融合是個大難題，尤其是一些國外設備供應商，大多不愿意開放接口。

此文系作者個人觀點，不代表物流沙龍立場

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