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仿真、3D打印、輕型機器人，這些都是推動第四次工業(yè)革命（或工業(yè)4.0）的創(chuàng)新技術。在西門子位于德國埃爾蘭根的電子設備制造廠，這些都已經成為了現實。工廠取得成功的關鍵正是人類與機器攜手合作。

Schorsch在組裝小型變流器，而Hannes在組裝大型變流器。他將一個風扇和一臺散熱器安裝到變流器內部，并利用四顆螺釘進行固定。他每天要進行數百次這樣的操作。當Hannes停下來休息時，Schorsch會繼續(xù)不受影響地工作。而當Hannes回家時，Schorsch卻還會繼續(xù)工作。其實，Hannes是工廠里的一名臨時工人，而Schorsch則是一臺輕型機器人。

在西門子位于德國埃爾蘭根的電子設備制造廠（GWE），人與機器攜手合作。工廠經理Manfred Kirchberger表示，這個工廠的工作效率很特殊。“我們生產用于制造設備的工業(yè)驅動和控制器。在我們客戶的工廠里，產品數量通常數以百萬計。”然而，GWE的年產量介于5,000到25萬件之間。這樣的生產規(guī)模不宜投入一條全自動生產線，但是*依靠手工又太過昂貴。

西門子埃爾蘭根電子設備制造廠的員工可以自由嘗試新點子并將它們發(fā)展為成功的項目。

因此，埃爾蘭根的生產規(guī)劃人員一直在尋找每條產品線的生產流程。工人應該做什么？機器應該做什么？他們之間的交互應該如何進行優(yōu)化？“對于我們這樣的生產規(guī)模而言，目前沒有現成的經濟型自動化系統。”Kirchberger指出，“因此，我們必須系統化地積累經驗，并與西門子在各地的其它工廠進行分享。”

為什么必須要靈活生產
除了對產品線的優(yōu)化外，客戶的要求也變化得比從前更快了。這使得打造靈活生產線變得日趨重要。“放眼如今的生產大廳，沒什么和幾年前是一樣的。” Kirchberger指出。GWE是變化的藝術在生產上進行體現的典型例子。只有員工愿意擁抱變化，并輔以像產品設計和生產規(guī)劃仿真、3D打印機及端對端智能數據評估這樣的*技術，工廠才能持續(xù)、快速地適應變化。在GWE和其它工廠（如位于德國安貝格的西門子“數字化工廠”），西門子正在樹立*制造的全新*。

Stefan Krug在工廠內負責數字規(guī)劃方法。在埃爾蘭根工廠，產品開發(fā)人員、生產專家和制造“老手”共同沉浸在虛擬世界中。

輕型機器人讓員工從重物搬運中解放出來。

西門子埃爾蘭根工廠是變化的藝術在制造業(yè)中體現的典型例子。只有員工愿意擁抱變化并輔以*技術，工廠才有可能持續(xù)、快速地適應變化。

在緊鄰埃爾蘭根工廠的一棟普通建筑內，產品開發(fā)人員、生產專家和制造“老手”共同沉浸在虛擬世界中。GWE數字規(guī)劃方法負責人Stefan Krug解釋道：“在我們制造新產品之前，我們首先要利用西門子PLM軟件創(chuàng)建和優(yōu)化新產品的數字化雙胞胎。”

Michael Brucksch在實現人機協作的GWE里擔任技術業(yè)務主管。

產品開發(fā)人員和生產專家可以通過三維動畫模型查看產品的數字化雙胞胎，即在實際制造之前逼真呈現的產品或工藝。在這個數字化空間里，操作對象可以旋轉、翻轉，并在仿真制造環(huán)境中測試相關組裝流程。這個過程的關鍵是設計團隊可以在初的階段就確定問題并進行改進。

西門子數字化工廠集團*執(zhí)行官胡桉桐指出：“未來，增值流程的所有階段，從創(chuàng)意階段到產品和生產設計、調試、使用和推出新服務，都將首先在數字空間內進行開發(fā)和測試。”如此，產品將能更快上市，并且更有針對性。但是不管數字化模型有多好，終還是需要人、機器或兩者的結合來將所有片段性的流程整合起來。

“在我們生產新產品之前，我們首先要利用西門子PLM軟件創(chuàng)建并優(yōu)化產品的數字化雙胞胎。”

與人攜手工作的機器人
在電子設備制造廠里，技術業(yè)務主管Michael Brucksch正在工廠的機器人實驗室里指揮一個名叫R2-D2的輕型機器人手臂，并教導它完成一項新的任務。輕型機器人的一大優(yōu)勢是，就連熟練的生產工人也可以對它進行編程。此外，機器人不是必須在一個無人的獨立封鎖區(qū)域里工作。得益于它的設計和平穩(wěn)的移動，它們不會給人帶來危險。

在Brucksch的旁邊，Sebastian Wiemann正在制造機器人抓取手。“過去，我們要使用加工過的組件來進行機器人相關制造。”Wiemann說，“現在我們用打印的方式來做。這比傳統方法更快和更便宜。上周，我們已經將制造一個部件的成本從約500歐元降低到大約80歐元。”工廠經理Kirchberger也從不用指導自己的員工進行這樣的優(yōu)化。“我們這里的人都喜歡嘗試新鮮事物。我們會給他們提供發(fā)揮創(chuàng)意并將這些點子轉化為成功的空間。”他這樣表示。

許多在埃爾蘭根試用成功的工廠自動化相關流程現在已經被西門子的工廠及西門子客戶工廠投入到日常運營中。這些技術開發(fā)很多都是第四次工業(yè)革命的典型例子。但是，盡管人們翹首企盼這些自動化進程的普及，專家估計在不遠的未來，人仍將在生產中扮演主要的角色。Michael Brucksch說：“我們不是什么都要做自動化，而是在常識范圍內來進行自動化。”他的同事，也是工廠機器人技術負責人Florian Riedrich補充道：“我們要的不是*沒人的工廠。我們想要的是人和機器攜手合作。”