“工業4.0”這個全球創新熱詞，會給中國、給上海帶來多大的機會？一向走在改革前列的上海已率先積極發展戰略性新興產業，加大傳統產業的改造升級，新興業態、新的增長點正在破繭而出。
在這個過程中，一些企業先行先試，打開工業4.0的想象之門。如果說過去我們在技術發展上更多是追隨別人的腳步，引進消化吸收，那么在工業4.0的發展上，上海能否抓住機遇實現超越？一家土生土長的上海創業企業正試圖做出回答。
搭上“工業4.0”快車
“過去，我們只做單個工位的非標準自動化設備。有一次，國外派來的技術代表問，你們能做出一條國產化的信息化生產線嗎？”
那一年，陳俊30歲，創辦明匠智能系統有限公司剛剛2年。“當時，我們為一家國外豪華汽車品牌做配套，設計和制造能力得到了外方認可，但信息化生產線從沒做過，‘工業4.0’這個概念更是聞所未聞。”
外方本打算整條生產線從英國進口，但費用很高，且時間來不及。為了拿下訂單，陳俊帶領團隊開啟“打怪獸闖關”模式。這是一條非常艱辛的研發之路，沒 有雙休，天天加班，大家都像“打了雞血”。反復研究國外傳回來的視頻資料，一個一個細節“摳”。最后，他們的設計方案脫穎而出，生產線一年后投用。
“所謂信息化生產線，簡單說就是打通一個個信息孤島，把生產線上的機器都串聯起來。”
記者在某汽車儀表盤組裝生產線上看到，電腦上輕點鼠標，一臺機器便自動“吐”出一張帶有條形碼的訂單。每個工位前都有一個屏幕實時顯示生產信息。
第一個工位上，工人手拿掃描儀掃一下裝車單，線束（汽車電路的網絡主體）與裝車單信息匹配通過，移動小車自動運行到下一個工位，識別裝車任務，屏幕上顯示作業指導書，諸如“請安裝儀表板上體螺釘”“待小車到位”等提示信息顯示出來。
組裝完畢后進入影像檢測，駕駛側膝部蓋板、駕駛側膝部氣囊等一一安裝到位；影像檢測通過后進入電檢，再進入發運等待區……
整個過程簡潔有序，所有環節均在屏幕上顯示。“在這個生產線上，每個工位之間是有‘交流’的，上一道工序做過哪些在操作、誰做的，下一道工序一清二楚。”
陳俊介紹說，這套生產線在無線射頻技術、工業以太網、在線條碼、二維碼比對、影像識別、機器人應用等實現了突破。“有了這樣的生產線，消費者的個性化需求就能得到滿足，一條生產線可以生產好多種不同需求的產品。”
工業4.0概念一出來，陳俊猛然發現：“這不正是我們在做的事情嗎？把工業化和信息化緊密結合在一起實現智能制造。”在他看來，由于生產線直接將 人、設備與產品實時聯通，工廠接受消費者的訂單直接備料生產，省卻了銷售和流通環節，整體成本（包括人工成本、物料成本、管理成本）比過去下降近40%。
找到讓機器“聊天”的密碼
“手工作坊式的生產線在中國還有很多，不要提工業和信息化融合了，就連自動化都沒有實現。大部分還是靠人工，但現在消費者對產品的品質、個性以及可追溯等有了更多要求，人工跟不上這個需求。”
陳俊舉例說，比如生產一個礦泉水瓶，需要瓶蓋、瓶身和塑封三套機器，然后三者怎么協調、物料怎么運輸都靠人工安排。如果問生產經理工廠一天生產了多 少個瓶子，他需要問車間主任，主任再問班組長，然后工人再一個個數、抄表、統計。“信息傳遞過程不是實時的，還很可能失真，產品質量也沒法監管。”
明匠通過MES（制造執行系統），解決這些問題。“它更像生產現場的一個領導，各種信息流和數據流通過功能模塊有條不紊地分配、統計、分析。”陳俊 介紹，人（每一個設備由誰操作、技能是幾級）、機（設備的效力、使用年限）、料（生產原料、后勤補給）、法（生產工藝、流程）、環（包括溫度、濕度等在內 的環境因素），五大要素都實現信息化，“領導”全都心中有數，它可以實時動態調整訂單，能算出設備何時需要更換，判斷出設備產能的瓶頸出在哪一個環節。
“關鍵要找到讓機器聊天的密碼。”這是陳俊在研發過程中體會最深的一句話。“國內有做得好的自動化生產線，但大部分還只是信息孤島，設備不能互聯。每臺機器的信息流在各自的處理器里打轉。”
明匠自主研發了數據采集板卡，破解機器之間溝通的密碼。
第一步，翻譯。機器產地各有不同，美國、德國、英國、日本等地的都有，一些工廠還同時用好幾個國家的設備。“就像有的機器說德語、有的說日語，先要都翻譯成漢語，他們才能聊天。”明匠的做法是把不同設備控制器的語言翻譯成TCP/IP網絡標準協議。
第二步，上傳。把從單個工位里采集出來的參數通過互聯網傳到上位系統，在上位系統里加入一些可以讓工藝更穩定、產品效率更高的算法。
第三步，下達。從上位系統再反饋到每臺機器，控制現場設備，按算法的結果執行。
“國內沒有人做過，團隊也沒有任何經驗。一年多的攻關過程，幾乎都是早上8點上班，半夜一兩點下班。沒有人抱怨，大家都覺得干得帶勁。數據采集卡的研發，光刷機試驗就燒掉幾百臺機器。”目前，工信部正邀請明匠參與制定智能制造相關標準。
從“蛋黃”轉變到“蛋白”
“我們是通過這個項目，真正實現了智能制造。”陳俊說，項目接近尾聲時，工業4.0概念迅速火爆起來。一般認為，工業1.0是蒸汽機時代，工業2.0是電氣化時代，工業3.0是自動化時代，工業4.0則是利用信息技術促進產業變革的時代。
上海交通大學先進產業技術研究院院長李杰用“煎蛋模式”來比喻未來制造中產品與服務的關系，核心產品相當于“蛋黃”，而由品牌、服務創造的創新價值 則是“蛋白”。德國一直以來擅長做“蛋黃”，但是產品做得好就增加了使用時長，“蛋黃”就只能掙一次的錢，利潤不高。德國人提出的“工業4.0”，希望通 過足夠的數據與創新能力，改變顧客購買的價值。
明匠要做的就是從“蛋黃”到“蛋白”的改變。“公司剛創立時主要就是做設備，現在我們是做解決方案。數據采集板卡在這個方案里只占10%，我們要為客戶提供機械設計、電氣控制、網絡架構、上位系統算法等一系列細化的方案。”
陳俊更看重的是工業和互聯網結合后帶來的大數據。過去的企業強調通過機械化、自動化來滿足大規模標準化生產，如今則要將消費數據和工業大數據對接，將生產與服務更緊密融合，走向“大規模智能化私人定制”。
目前，他們已開發出工業4.0智能制造服務平臺，致力打造工業云。一個簡單的表現形式是，所有工廠的生產情況、實時數據都在一個APP里能看到。將 來，客戶需求數據上傳到工業云，經挖掘計算后，將制造任務分配給優勢制造企業完成小批量柔性制造。該平臺通過專家評審認可，獲張江高新技術產業開發區重點 項目國家專項資金。
未來5年，消費者通過“智能制造服務平臺”將定制化需求通過互聯網，直接將訂單直接發到工廠。“它創造了一個新的商業模式，激發了新的消費增長點， 為通過新模式、新業態促進內需建立了可靠的技術平臺基礎。”也許“淘寶”的商業模式也將因為“互聯網+工業”的成熟，悄悄改變。