德國深度報告教你正確的工業(yè)4.0打開(kāi)模式

隨著(zhù)經(jīng)濟水平的不斷提高，客戶(hù)的需求由統一設計和大規模制造向個(gè)性化、定制化轉變，導致產(chǎn)品生產(chǎn)數量、生命周期和市場(chǎng)交付時(shí)間不斷縮小。因此，在不增加人員成本和工作時(shí)間的情況下，制造企業(yè)只有依靠高效的公共物流組織和具備強大可拓展性與生產(chǎn)重塑性的智能化生產(chǎn)，才有效能應對快速的市場(chǎng)變化和滿(mǎn)足消費者的個(gè)性化需求。

智能化生產(chǎn)使產(chǎn)品組合更加分化，滿(mǎn)足定制化、小批量生產(chǎn)的要求，而智能物流作為智能生產(chǎn)不可分割的一部分，為智能化生產(chǎn)提供物資及質(zhì)量保障。另外，高效公共物流組織可保障產(chǎn)品在全球市場(chǎng)的快速流通，以應對市場(chǎng)需求的快速變化。

本次德國之行，參觀(guān)以工業(yè)4.0為標準的幾座現代化制造工廠(chǎng)和以高效多式聯(lián)運著(zhù)稱(chēng)的全球**的杜伊斯堡內河港口，了解智能物流在生產(chǎn)制造和流通中的具體應用，為中國制造2025提供借鑒意義。

一、高效的公共物流組織

（一）高效的多式聯(lián)運物流節點(diǎn)--杜伊斯堡內陸港

經(jīng)濟全球化的環(huán)境下，港口成為多種物資、運輸方式、服務(wù)資源的集合點(diǎn)，是物流、信息流、資金流的匯集地，是各種物流作業(yè)的集中地，也是多種物流設施和服務(wù)功能的集合地。因此，智慧物流節點(diǎn)成為第四代港口建設的重要方向，杜伊斯堡港口也為我們展示了德國智能高效的交通組織在貨物流通、中轉起到的重要作用。

眾所周知，完整的物流運輸網(wǎng)絡(luò )中，運輸方式的轉換通常是耗時(shí)、耗力的瓶頸所在。而本次造訪(fǎng)的杜伊斯堡港借助其優(yōu)越的區位地位和不斷創(chuàng )新的政策和服務(wù)，使港內水路、鐵路及公路三種模式無(wú)縫轉換，現已發(fā)展成具備智能物流功能的綜合性?xún)群痈劭凇?

杜伊斯堡多式聯(lián)運內陸港位于萊茵河畔，一期占地20萬(wàn)㎡，是2012年**列中歐班列的終點(diǎn)，是國家主席習近平專(zhuān)程造訪(fǎng)的已付諸實(shí)踐的“一帶一路”**歐洲節點(diǎn)，也是物流功能完善、開(kāi)展多式聯(lián)運的成功典型。

其與歐洲各國家貨運鐵路聯(lián)網(wǎng)銜接，周邊高速網(wǎng)環(huán)繞，每年有上億噸的貨物通過(guò)水路、鐵路和公路進(jìn)出港口，可平均日處理700輛集裝箱貨車(chē)，每輛卡車(chē)的裝或卸的時(shí)間在30分鐘以?xún)?，全程信息化管控，?chǎng)站內可隨時(shí)查詢(xún)到每個(gè)集裝箱所在的位置，所處的作業(yè)狀態(tài)，同時(shí)也與挪威、瑞典、芬蘭、丹麥、英國、愛(ài)爾蘭、法國、西班牙和葡萄牙等國家的港口直接聯(lián)系，成為**進(jìn)的德國現代多式聯(lián)運智能物流港之一。

通過(guò)分析杜伊斯堡港的發(fā)展歷史可以發(fā)現，杜伊斯堡港是在傳統港口的基礎上，依托港口來(lái)布局、規劃、建設、運營(yíng)而發(fā)展港口物流的，并且港口建設了與物流服務(wù)相配套的集裝箱碼頭以及水路、鐵路和公路運輸通道，擁有經(jīng)營(yíng)國際物流的專(zhuān)業(yè)公司，有了這些條件，突出了港口物流服務(wù)中按照功能需要而開(kāi)展的專(zhuān)業(yè)化分工與合作，增強了港口提供多種物流服務(wù)的能力，使杜伊斯堡港成為溝通內陸與沿海，特別是北海沿岸的鹿特丹港和安特衛普港之間的內陸智慧物流節點(diǎn)。杜伊斯堡港的發(fā)展歷程對我國港口轉型升級具有重大借鑒意義。

（二）智能化的歐洲鐵路交通組織——漢堡微縮景觀(guān)

漢堡微縮景觀(guān)位于高高的倉儲城內，由雙胞胎兄弟格瑞特和弗瑞德里克·布勞恩共同創(chuàng )建，是世界**的鐵路模型展覽中心，其擁有4000㎡的展覽面積。

設計師們用了五千座房屋和橋梁、二十五萬(wàn)棵樹(shù)木和二十五萬(wàn)個(gè)單人塑像，按照H0軌的比例建造出氣勢宏大的場(chǎng)面。景觀(guān)內為了控制火車(chē)運行，總共動(dòng)用了六十臺計算機，并用了近五十萬(wàn)盞燈光更是將這個(gè)微縮鐵路映照得美輪美奐，令參觀(guān)者過(guò)目難忘。

館內的物品和設置代表了德國人的嚴謹和精致，代表了高超的技術(shù)水平和工藝水準。其內部的Miniatur Wunderland真實(shí)生動(dòng)的模仿了德國及歐美各國的交通情景，共鋪設一萬(wàn)五千米長(cháng)的鐵軌，可令一萬(wàn)五千個(gè)車(chē)皮駛達目的地，里面包含了幾乎所有德國的軌道車(chē)輛種類(lèi)。除此之外，大量物流系統也在微縮景觀(guān)中得以體現，可以讓人更加直觀(guān)的觀(guān)察學(xué)習。

二、“工業(yè)4.0”中的智能物流

“工業(yè)4.0”是德國政府提出的一個(gè)高科技戰略計劃，旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及人因工程學(xué)的智慧工廠(chǎng)，其技術(shù)基礎是網(wǎng)絡(luò )實(shí)體系統及物聯(lián)網(wǎng)。

目前，工業(yè)4.0已經(jīng)進(jìn)入中德合作新時(shí)代，中德雙方簽署的《中德合作行動(dòng)綱要》中，有關(guān)工業(yè)4.0合作的內容共有4條，**條就明確提出工業(yè)生產(chǎn)的數字化，即"工業(yè)4.0"對于未來(lái)中德經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義。雙方認為，兩國政府應為企業(yè)參與該進(jìn)程提供政策支持。

智能物流作為“工業(yè)4.0”的三個(gè)課題之一，其智能化、一體化和層次化、柔性化與社會(huì )化的特點(diǎn)支撐智能生產(chǎn)與智能工廠(chǎng)的成功運行。本次德國之行，參觀(guān)以工業(yè)4.0為標準的幾座現代化制造工廠(chǎng)，領(lǐng)略智能物流在生產(chǎn)制造中令人震撼的風(fēng)采之外，為中國制造2025提供借鑒意義。

（一）智能生產(chǎn)“一體化”——梅賽德斯奔馳不萊梅工廠(chǎng)

智能物流作為德國“工業(yè)4.0”的三大課題之一，其成功的實(shí)踐支撐了梅賽德斯奔馳全球第二大工廠(chǎng)——德國不萊梅工廠(chǎng)生產(chǎn)“一體化”目標的實(shí)現。不萊梅工廠(chǎng)占地120萬(wàn)平米，總員工數達12500名，在生產(chǎn)GLC-goupe之后，已有十款車(chē)在此誕生，年產(chǎn)量15萬(wàn)臺。

每輛汽車(chē)在梅賽德斯奔馳工廠(chǎng)的生產(chǎn)工期差不多為四天，這期間汽車(chē)從車(chē)框架到裝配完成，共在整個(gè)車(chē)間里經(jīng)歷了長(cháng)達15公里的生產(chǎn)線(xiàn)，其精益的做工、嚴謹的品質(zhì)體現在生產(chǎn)線(xiàn)上的每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節。

2015年戴姆勒集團投資7.5億歐元用于更新不萊梅工廠(chǎng)，此次投資成功將所有生產(chǎn)、物流流程網(wǎng)絡(luò )化和數字化，大大提升了工人和機器人之間的合作效率。值得我們學(xué)習的是，廠(chǎng)區內沒(méi)有零件存儲倉庫，所有的物料配送全部按照JIT和JIS方式上線(xiàn)生產(chǎn)，在滿(mǎn)足汽車(chē)生產(chǎn)物流精準要求的同時(shí)有效避免廠(chǎng)區內交通擁堵。

另外，工廠(chǎng)已經(jīng)實(shí)現了生產(chǎn)“一體化”、物流“自動(dòng)化”、數據“信息化”等智能化工廠(chǎng)的建設目標，把不同的設備通過(guò)信息系統交互連接，測量數據通過(guò)網(wǎng)絡(luò )共享，使得工廠(chǎng)內部以及工廠(chǎng)之間信息互通，做到部門(mén)、工廠(chǎng)間計劃的協(xié)同，保障工廠(chǎng)制造的品質(zhì)和效率。

（二）**進(jìn)的生產(chǎn)物流——大眾德國德累斯頓透明工廠(chǎng)

在以消費體驗、柔性化生產(chǎn)為核心的市場(chǎng)環(huán)境下，其生產(chǎn)要素組織及產(chǎn)品銷(xiāo)售對物流的要求愈發(fā)嚴苛，如何快速將質(zhì)量合格的產(chǎn)品生產(chǎn)及配送至客戶(hù)手中成為重要的課題，而智能物流將是解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵所在。

當今生產(chǎn)物流最為先進(jìn)的全自動(dòng)化大眾德累斯頓透明工廠(chǎng)位于德累斯頓市中心，1998年開(kāi)建，2001年投入使用，占地150x150米，因面積緊張建設為三層建筑。

2015年透明工廠(chǎng)總計生產(chǎn)了8萬(wàn)多臺大眾的**豪華車(chē)輝騰，并計劃于2017年第二季度開(kāi)始生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)。因此，于今年3月份生產(chǎn)了最后一輛輝騰后，透明工廠(chǎng)正進(jìn)行內部改造和調整。

來(lái)自全球各地的供應商零部件，匯集并存儲在廠(chǎng)區5公里外12000㎡的貨運村存儲庫房中，由3PL根據大眾透明工廠(chǎng)生產(chǎn)計劃的要求，以各個(gè)總裝工位需求量分揀排序后，放在相應的標準化工裝器具內，按照生產(chǎn)節拍的要求，通過(guò)城市軌道運輸的方式，送到廠(chǎng)區內6000㎡的線(xiàn)邊交接庫，并以AGV的方式直接配送到總裝線(xiàn)邊各個(gè)工位，AGV同時(shí)帶回已經(jīng)使用完畢的空器具完成逆向物流的過(guò)程，生產(chǎn)下線(xiàn)的整車(chē)質(zhì)檢完畢后，駛入可停280輛下線(xiàn)整車(chē)的40米高、16層的全自動(dòng)化立體停車(chē)庫。

從供應商到為其提供上線(xiàn)服務(wù)的物流服務(wù)商，到總裝線(xiàn)邊，到成品車(chē)下線(xiàn)入庫，整個(gè)生產(chǎn)物流實(shí)現了全程數字化信息化管理，并根據產(chǎn)量的不同由60-100員工進(jìn)行操控。

所有零件實(shí)時(shí)狀態(tài)可實(shí)時(shí)查詢(xún)和追溯，工裝器具實(shí)現了從3PL到總裝線(xiàn)的循環(huán)共用，自動(dòng)化設備和信息化設備如AGV、輸送線(xiàn)、RFID等在透明工廠(chǎng)的使用非常普遍。不但總裝線(xiàn)的上線(xiàn)生產(chǎn)物流，包括逆向物料物和器具流、成品車(chē)也完全實(shí)現了自動(dòng)化、數字化的管理方式。

智能物流的應用為大眾德累斯頓透明工廠(chǎng)提供了高效的生產(chǎn)要素組織及上線(xiàn)服務(wù)，在滿(mǎn)足批量生產(chǎn)的要求外，能夠靈活實(shí)現小批量、多批次等個(gè)性化定制生產(chǎn)服務(wù)，其依然在工業(yè)4.0的道路上前行，但其智能的物流體系值得中國制造企業(yè)借鑒和學(xué)習。

（三）智能工廠(chǎng)的典范——德國西門(mén)子安貝格電子制造工廠(chǎng)

德國安貝格西門(mén)子電子制造工廠(chǎng)擁有高度數字化的生產(chǎn)流程，能靈活實(shí)現小批量、多批次生產(chǎn)，是智能化未來(lái)工廠(chǎng)典范，也是以德國工業(yè)4.0為目標而打造現代工廠(chǎng)。

10年來(lái)，無(wú)論在人員還是廠(chǎng)房面積（10000㎡）方面均沒(méi)有太大變化，但通過(guò)自動(dòng)化改造及數字化生產(chǎn)等先進(jìn)技術(shù)的應用，如今該工廠(chǎng)每年可生產(chǎn)約1500萬(wàn)件Simatic產(chǎn)品，即平均每秒就能生產(chǎn)出一臺控制設備，使得產(chǎn)能提升了8倍。

另外，在數據高度信息化、透明化的支撐下，手工裝配員工只需30分鐘的培訓，就可以勝任相應的工作，可以實(shí)現**的靈活調動(dòng)。但對于技術(shù)工人則需要經(jīng)過(guò)3年以上的技術(shù)培訓，才能上崗。通常一條產(chǎn)線(xiàn)上只有6-8名的操作工人，但后面通常有30-40人的技術(shù)人員進(jìn)行支撐。

EWA在工廠(chǎng)設計上同樣有其獨到之處，與其他工廠(chǎng)的區別在于其生產(chǎn)車(chē)間在二樓，而一樓是智能的物流配送系統。目前，EWA工廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化率到達75%，但更為值得我們學(xué)習的是，除了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，EWA更為關(guān)注的是在SIMATIC信息平臺的支撐下，物流的自動(dòng)化與生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的匹配。

其運用方式是在正常的計劃配送的基礎上，根據生產(chǎn)線(xiàn)的使用情況，技術(shù)人員掃描快要用完物料的物流號，信息自動(dòng)傳遞到中央物流區，中央物流區會(huì )自動(dòng)的將相關(guān)物流準確的配送自相應的線(xiàn)邊庫，相應的時(shí)間在15分鐘左右，依靠信息系統全自動(dòng)化完成物料信息的傳遞和供應，實(shí)現生產(chǎn)與物流的無(wú)縫銜接。

另外，更加令人稱(chēng)道的是EWA對于質(zhì)量的追求是無(wú)止境的。工廠(chǎng)為了保證完美的質(zhì)量管理，采用了相互制約的多系統監測系統：如物流清單、工藝制程、在自動(dòng)監測的基礎上配合一定量的人工抽檢，并通過(guò)百萬(wàn)出錯率——dpm-A的指標考核，使得EWA的產(chǎn)品質(zhì)量迅速提升，從上世紀90年代的560百萬(wàn)出錯率，下降到現今的十幾的水平，相當于質(zhì)量水平達到了99.999%。

三、國內應借鑒德國，讓中國制造占領(lǐng)未來(lái)高地

通過(guò)以上參觀(guān)，大家都能深深地感受第四次工業(yè)革命的浪潮撲面而來(lái)。不論是杜伊斯堡內河港口的高效多式聯(lián)運和壯觀(guān)的歐洲鐵路交通組織微縮景觀(guān)，還是工業(yè)4.0中智能工廠(chǎng)中智能物流的建設，都體現了高效的物流系統給生產(chǎn)制造帶來(lái)的巨大變化。

同時(shí)，大家也意識到，隨著(zhù)德國“工業(yè)4.0”的標準和技術(shù)體系成立，并由此形成新的工業(yè)生態(tài)圈，將給中國制造業(yè)帶來(lái)巨大壓力。尤其是在中國制造企業(yè)普遍不重視物流系統建設的情況下，高效后勤保障的缺失將是我國制造企業(yè)“沖出亞洲、走向世界”的重要阻礙。

因此，在與德國“工業(yè)4.0”異曲同工的“互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合”上升為國家戰略后，中國制造企業(yè)應該借鑒德國工業(yè)4.0中智能物流的踐行經(jīng)驗，依靠數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化形成的巨大知識空間、網(wǎng)絡(luò )平臺，大力發(fā)展中國公共物流系統中的智慧物流節點(diǎn)和工廠(chǎng)內的智能物流，使得中國制造企業(yè)在未來(lái)的市場(chǎng)競爭中占領(lǐng)戰略高地。

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