工业4.0以及数字化制造对于企业的影响力——库卡机器人（上海）有限公司首席执行官孔兵演讲实录

   本文为库卡机器人（上海）有限公司首席执行官孔兵先生在华东理工大学商学院“2015年经济新常态与工业4.0——苏州产业变革高峰论坛”上的演讲实录：工业4.0以及数字化制造对于企业的影响力

   谢谢华东理工大学商学院给我这个机会，能在这里跟大家交流工业4.0发展趋势以及机器人和智能化生产的潮流、方向。

   我今天的题目是工业4.0以及机器人在工业4.0中扮演怎样的角色。在我演讲之前，我还是要稍微多一点介绍一下库卡公司，库卡机器人是在1898年成立的，一直到1973年生产出世界上第一台机器人。一个公司能够持续百年，它的整个产品在百年过程当中，整个产品并没有是一成不变，或者维持到原来的状况，那我们在世界发展，特别在当今世界上，整个技术发展和科技的发展更加快速的进行，那么从这一点来看，今后工业4.0也好，或者叫先进制造业也好，在座各位企业家要看一下，怎样根据新时期的要求和技术发展潮流调整我们自己的生产以及产品，以及怎么样今后去组织这样的生产。

   从我们来讲，我们是一个自动化产品和自动化方案提供商，总体来讲，从1973年开始库卡公司发展世界上第一台自动化机器人开始，一直发展到今天，整个机器人潮流也在发生着不同的变化。我们一直讲自动化的发展从早期人工制造充满柔性，到了八九十年代追求大规模发展，大量自动化设备的引入导致机器人大量的运用在全世界各地。

   整个技术的发展到了今天，以及整个生活的水平或者技术的水平发展到今天以后，我们在追求大规模高效率生产的同时，更加追求灵巧，所以在这个基础上开发出更多灵巧型机器人，以及人机互动的机器人。

   在80年代库卡就进入了中国，到了90年代，已经在上海建立了销售服务基地，2000年成立了分公司，直到203年底在上海真正成立了自己的机器人生产基地。也就是说这个生产基地是除了在德国奥克斯堡总部以外，全球唯一一个生产基地，现在在上海松江。各位企业家或者技术方面的专家，如果今后有兴趣或者有这个需求可以到松江或者到您的公司一起看看，在自动化合作上面怎么进行。

   下面切入今天的主题，什么叫工业4.0？实际上这个题目是非常之大，到今天为止是由德国人提出工业4.0概念，中国更多的把它叫做智能化制造。不管它叫什么名称，首先我们要做到，今后的生产是一个智能化生产，其中包括智能化的产品怎么样去做，一些方法以及工艺怎么安排。同时在智能化生产的要求下面，我们可以今后往智能化工厂发展。同时要减少产品的缺陷以及质量的问题，同时还要提高效率。

   更重要一点，也是我们今后要看到的，人的因素还是很大，怎么样把人和机器自动化设备完整的统一起来，同时让他们之间有一种互动和交流。另外在产品之间怎么样定义它，这都是今后我们需要去做的。

   所以工业4.0是一个很大的题目，而且库卡在其中也投入了相关人员进行研究。这个题目实际上还是一个持续发展的概念，工业4.0真正能够到它或者具备一定出行或者具备一定功能的前提，我们认为可能还需要最少10年或者数年时间才能达到我们目前设想的工业自动化和智能化生产。今后能使个性化，用户定制化的产品，我们怎么样根据产品制定相关的生产计划以及安排我们的生产，甚至到后期短期安排，而且整个工作很少人工介入，整个系统自动的调整，针对不同的定单作出快速的反应，减少人员的干预。更重要的是在做小品种、多批量或者少批量情况下，更具有利润化。

   今天我们看到个性化定制，小批量制作，实际上这种情况下造成企业成本高级，那么今后怎么样在4.0帮助下或者在自动化帮助下或者系统化帮助下怎么样去做我今天的演讲可能涉及到，我们把这个局限到整个生产的设备安排上以及整个流程的工艺化，或者工艺现代化或者可控化，我们可以做一些探讨，如果大家有兴趣可以坐下来做进一步的探讨。

   我们看到整个生产无非几块，一个是ERP系统，这是整个企业今后去发展或者去优化的骨干，但是不要忘了，企业要去做经营或者生产，那么它的产品以及制造、加工，还有技术的发展永远是计划、实施、制作、回顾、优化、提升，整个流程是不停的。今后4.0我们认为所有企业管理的系统，以及产品的系统，以及制造加工的系统和最后技术发展，到后期物流系统是一个完整的系统，你要全面考虑，从用户定单开始，到你的任务分解，整个订单的分解以后，你要落实到每一个生产设备，以及它的流程、时间、地点，这种管理可能不是我们今天所能想象的，所有这一套物流系统，或者整个订单的流动活动全部是自发的。

   那么我们到底怎么样去做到？怎么样让整个系统自发形成生产？它必须解决几个问题：第一，生产什么东西。第二，怎样去生产，流程和工艺是怎样的。第三，在哪里去做。第四，你的物流方式是怎样的。

   一切的一切，这个系统是要自发，而不需要任何外部的干涉，包括外部计划的制定，外部配置的要求，以及物流系统，以后维护生产，它所有的东西，这个信息流是要基于整个系统来考量的。这就造成了设备与设备之间，产品与设备之间，人与机器之前都是有关联交互，这个系统是非常庞大的，真正做到4.0这个系统是需要持续发展的。

   今天在中国要做到怎样的自动化生产？今后的发展怎么样往数字化和控制管理系统，加入到自动化生产管理当中，那么与生产相关的工艺可能都需要做调整。

   举个简单例子，大家今后去买汽车，我想今后的汽车是不是有个性华的东西。你今天讲，有一部分个性化的东西在产生，比如方向盘颜色，座位配置，车型，发动机大小。我们今天有一部分选择，但还不能完全按照你的要求配置车辆这种题目讲起来很大，实际上真正看起来的话，目前我们是有一些设想，可能更多是集中于个性化的生产，包括今后整个生产流程跟我们今天所想象的汽车大规模生产是绝对不一样的。包括物流的安排，以后今后机器人发展的灵巧化、可移动化。你可以看到生产线上每一辆车个性都是不一样的。那要做到这一点，不仅是材料的运输，你要定时定点安排，设备怎么定时定点怎么去做，包括设备的采集以及设备之间的通讯，这都是今后要去做得，同时还要考虑安全性。

   这是我们看到的远景规划，实际上在今天我们可以想象一下，还是举一个汽车生产线的例子，如果大家去了汽车厂，可以很清楚的看到，汽车总装线需要一个车型焊接过程中间需要大量固定的夹具，这套对批量化或者大量生产是非常有帮助的，因为它可以降低成本，重复使用，提高效率。但是在今后，车型不同变化的情况下，今天设计的这些夹具或者夹具系统可能就不适用了。今后更多可能是需要你叫它机器人也好，灵巧的设备也好，整个车体的流动必须是无固定夹具的，同时它的方向，点位也必须要能随机的改变。只有这样随机的改变，那么今后的生产和不同产品之间才能混线进行生产，这是我们认为今后要做到的方向。甚至我们提出更大的问题。

   另外，如果做到车底焊接或者生产制造，我肯定需要一组自动化设备或者机器人去做这块东西，包括它的取拿，包括焊接工艺的安排以及各个车体之间的通讯这一点上必须要做到，物体之间，设备之间，以及与管理系统之间数据交换的流量是非常巨大的，它要根据不同的车型换不同的夹具，选择不同的机器人去做。如果用我们今天固定式的夹具，随着车型的改变，夹具改变是很麻烦的，今后是无加固，无固定器件的机器人大家会看到越来越多。我们今天讲大批量流水线，今后更多是单站的方式，以集群的方式进行。

   你今天做一个焊接，更多是需要一个转台、夹具和拼接，但今后这种焊接肯定是不需要的，否则精益化生产或者灵巧性生产是没有办法做到的。我们讲今后智能化生产设备之间通讯，设备与系统之间的通讯，特别是人与设备之间的通讯，以及设备的可移动性。我们今天所看到的机器人都是站在那边，今后的概念可能是设备的移动或者材料的移动，机器人同时也相应做出改变，更加增大整个系统的灵活性。

   我们可以看到今后包括物流，实际上今天已经有一些固定标准产品存在了。所有自动化小车必须要在相应时间段走道相应的地点拿取相应的东西送到相应的地点，所以整个过程也必须要被严格监控，所以在物理方式，小车行走过程中间，我们的系统上或者整个自动化紊流系统上能看到它的位置，它在哪里，几点几分在做什么。那么今天已经有部分的雏形，已经在部分的工厂或者在德国的一些工厂实施。

   另外我们要解决物流中间很大一部分，就是你碰到障碍以后怎么去完成，怎亩去人机互动，或者它碰到问题之后该怎么去处理，它的信息，移动、数据方式都是要有的。这就是我们描述的，物流系统和生产要严格分开，整个移动机器人系统去传输这些产品，移动机器人是要把固件传送到应该去的位置，这套也应该是没有人为干涉的。

   我这里给大家看一下目前我们研发的一些概念，已经在部分的工厂做一些实验。今后大家看到的机器人可能是这种形状的居多，同时机器人的移动并不是固定站在某个地方，所有的通讯，包括数据的取录，方向设定都是系统传递给它，它根据指令去做相应的动作。今后机器人整个发展一定是可移动性的，设备与设备之间的交流，系统对设备的交流必须有数据的传输和定位。

   机器不可能干所有的工作，那么人在今后生产中的介入是必须的，那从这点上来讲，我们怎么把人和设备之间的交互做好，这也是我们现在探讨的课题。任何先进功能或者自动化生产系统缺乏不了人的介入，所以我们要考虑到今后人机之间的交互，怎样让人更多深入到自动化生产系统中间。

   我们今天能够做到让人去指导机器，大家看这个例子，可能是一个比较有趣的。过去很少有人去看到，人和机器人之间的互动。

   这已经在生产上实际使用的，德国戴姆勒工厂已经做到了，物体工件比较重，位置又不确定，这就需要人类去指导和确定。到了一定位置以后，机器可以做下一部分的自动化，所以这是比较完美的一个例子，就是人与机器之间的互动。今后一定是有人跟机器的互动，我们不可以想象所有工厂里面没有人的介入，这是不可能的。那么人与设备之间通讯也是要考虑的一个方向。

   今后机器人的装配，以及机器人的发展可能更加多的，它并不完全只是一个机器，它还要满足或者模拟很多人手的动作。这也是在实际使用中间的例子，它基本上可以模拟到人的动作。过去我们知道，在汽车发动机装配和精密装配很少用自动化机器人去装配，因为它需要靠力的控制，那么到今天为止，我们做灵巧性的机器人，每个轴上都有力量传感，这个时候就可以作出很多人的动作，你可以看到它在装配的时候可以先摇晃一下，松动一点再去装配。也就是说，它在装入之前检测力矩是否超出设定，昨晚以后要摆动，察看周边是否有摩擦，是否超出了设定或者人类可以接受的范围，今后自带传感的机器人可以模拟人的动作大量的被使用。

   如果我们讲到人机互动，那么安全性是必须考虑的，所以我们要去看，要保护机器人工作范围之内人的安全，。比如说我装配一个齿轮的时候，当一个手放在这里的时候，机器人就知道了。今天所有机器人的工作范围内，或者工作区域内是不允许介入的，因为危险性，今后设备与设备之间，系统与设备之间，人与设备之间需要交互，所以必须要考虑到安全性的要求。

   再次重复的是说，工业4.0的概念是所有自动化系统，生产企业控制系统，以及管理系统，所有的系统综合的一个产物。而且第二种概念工业4.0是发展的概念，随着物联网，技术更新的速度也好，总体上来讲，它是持续发展的概念，今后我们所要达到的是说，自动化生产，自动化去配置，自动化去安排生产、材料意义最后产品的输出，所有一切都是整个自动化系统自发去进行，而不是有人工或者外界更多的干预。

   从今天来讲，很多技术，包括多机器，多系统的联合，安全移动，安全操作，光学系统，视觉系统以及可移动性。我们今天实际上很多的技术已经具备了，只是说我们怎么样进一步去发展它，把它应用在当今的生产中间，同时按照今后工业4.0的要求去调整我们的生产。因为在苏州地区，包括十年前，二十年前，有大批量的电子代工企业需要大量的代工人员，但是今天整个生产的形式和订单状况已经不适应了，可能今后包括消费电子产品生命周期会变得越来越短，在这么短的生命周期下面，怎么样根据不同的产品之间调整生产线以及设备的安排。你讲工业4.0也好，先进制造也好，各位企业家一定要考虑到，我今天这个产品怎么样去安排生产，甚至在今后这个产品生命周期终结以后，再去安排其他的生产线，这都是今后在做生产过程中间或者上设备中间，各位企业家需要更多考量的。

   我们一直在讲，你根据现在生产和技术的发展，今后更多的管理系统怎么样去优化，怎么样更多把我们的设备系统连接到生产和管理系统当中，读出你所有必须的数据，今后你所生产的所有产品在终生寿命状态下都可以无缝追踪，发现它的问题，甚至解决它的问题，这是我们今后整个技术发展所要考量的一个地方。

   今天我的演讲到此为止，如果大家有疑问或者有更多的想法，可以会后进行交流，谢谢大家！

备注：

   库卡机器人有限公司于1995年建立于德国巴伐利亚州的奥格斯堡，是世界领先的工业机器人制造商之一，也是世界几家顶级为自动化生产行业提供柔性生产系统、机器人、模具及备件的供应商之一。库卡可提供全套系列的工业机器人和机器人系统，涵盖了所有负载等级和机器人类型，用创新的自动化解决方案，提高了工业生产过程的效率，并且使其未来发展更有保障。从整个机器人发展或者说机器人行业来说，库卡一直走在整个技术发展的前列。