精彩回顾︱智慧城市与工业4.0主题论坛

6月23-24日，“华润之道”卓越经理人培训班第十一期毕业典礼在华润大学雄安校区举行。本次毕业活动精彩纷呈，期间特别邀请中德工业技术研究院共同举办“智慧城市与工业4.0”主题论坛。

本次论坛中，来自中德工业技术研究院的四名专家教授——德国国家科学与工程院院士阿克瑟•库恩教授， 德国慕尼黑工业大学约翰内斯•傅特诺教授，同济大学教授、中德工业技术研究院院长（智能物流）房殿军教授，同济大学教授、中德工业技术研究院院长（智能制造）林松教授分别就“德国工业4.0与智慧城市发展战略”、“面向工业4.0的智能生产供应方案与技术”、“面向工业4.0的智能物流技术”，以及“面向工业4.0的开放创新模式”等专题做精彩演讲。

阿克瑟·库恩（Axel Kuhn）教授

德国国家科学与工程院院士

中德工业技术研究院专家委员会主任（德方）

工业4.0的宗旨：利用现有技术来支撑、改变、改进我们的流程，而不是反过来。德国所研究的两大课题为工业4.0及智能服务世界，二者的内在关联即工业4.0通过智能制造生产出基于现代技术的智能产品，由智能产品进而派生出未来的智能服务。 工业4.0的核心是“自主化”，基于CPS的自主化，不等同于物理过程的自动化、全自动化。

工业4.0强调以人为本 ，以智能产品为支柱，以智能产品与智能工厂、智能物流的融合为技术因素，以智能服务为模式创新，以智能数据为最高境界，以数字影像作为未来实物世界与虚拟世界连接的桥梁。

工业4.0的起步首要是数字化 ，现在的数字化技术已趋近成熟，有了数据之后便可输入智能决策系统为决策提供依据，将各领域、各环节的智能决策系统联网化，形成一个集成整体，决策就能更趋于完善、系统。

工业4.0的精髓是分散、控制，即我们所说的“自主化” ，有了智能决策系统之间的互联、集成，得以实现业务部门决策的自主化，同时部门间通过上层的直接沟通实现整体最优。

约翰内斯·傅特诺（Johannes Fottner）教授

德国慕尼黑工业大学

中德工业技术研究院专家委员会委员（德方）

约翰内斯•傅特诺教授谈到，工业4.0的重点是 智能工厂 ，以智能工厂为切入点，讲解如何使用智能产品、智能设备及智能服务。当下的自动化技术分五个层级结构，对于未来所达成复杂自动化网络系统也有着重要意义，尤其是ERP系统。

工业4.0的核心是CPS系统 ，在CPS系统里所有物联网元素都相应的相互起作用，以完成实际需求。当下“生产线”的工艺模式将在未来逐渐消失， 取而代之的是“生产矩阵”，即我们所说的智能工厂生产网 ，工件可自主匹配适合其生产的路径，最后输出产品。但这并不意味着改变原有的装配技术，更重要的是借助智能工厂生产网 优化生产时间、节约生产成本，以完成个性化产品输入的可能性 。

智能工厂生产网更多的是强调生产的“柔性化”，“柔性化”并不代表要频繁的改变生产过程，而是要通过“柔性化”优化生产过程。柔性化的目的有三： 提高产能；降低成本；提高产品的使用性。

智慧工厂所需四大组成元素：效率（能源、资源建设等）、柔性化过程的有效性、安全性、创新。云技术的运用、数据安全也是未来智慧工厂的重要组成部分。支撑未来智能工厂运转的就是工业4.0生产技术。

房殿军教授

同济大学教授

中德工业技术研究院院长（智能物流）

1、工业4.0时期物流和供应链面临的挑战

目标：低成本的个性化定制。

个性化定制：同品牌下有很多车型，车里的配置更加可观，个性化的组合的品种可达到10的32次方，意味着一年中很难生产出相同的车，我们的产线必须严格按照客户需求进行。因此在工业4.0时期物流变得尤为重要，中国在智能物流方面存在着很多问题。

2、中国物流和供应链的现状

社会物流：从GDP中中国与美国在物流成本方面所占的比例上来看，中国在物流方面存在着潜在的利润，国民经济的发展给货运带来了快速的增长，其中公路货运占主流，占运输量的76%。说明铁路方面的货运并未完善。

物流影响：车辆行走速度慢，相当于欧美卡车司机每天开车总量的三分之一；空载率较高；

拥堵、污染、车祸问题提高。

3、电商的发展

电商的发展使快递领域发展迅速。每年310多亿的包裹运输量，未来预计每天包裹可达到10亿。由此而带来的环境污染问题：消耗资源、环境污染、交通影响等值得我们深思。工业4.0时期智能物流是一项核心技术，不可轻视。在德国政府所申报的“2+2”合作项目上，智能物流占了相当大的分量。

4、智能物流技术发展趋势 ：去中心化、自主性、网络化、数字化、自动化（自主性的柔性自动化会是未来研究的主要方向）、智能化。

物流是中国实现工业4.0时期一个重要的内容。要实现产业升级要打造中心实验室，对华润来说有重大意义。

林松教授

同济大学教授

中德工业技术研究院院长（智能制造）

林松教授的主要观点是暂时远离工业4.0，从宏观上考察我们今日的命题。主要从核心理念、工业4.0框架下的思维模式和研发模式、现今的技术如何服务人机协调系统等展开论述。

核心理念

1、任何产品都应从全生命周期进行考虑，要发展技术，使技术与人协调工作。

2、技术层面：机电一体化已经成为昨天，现如今，技术上要增加自我诊断，自我纠错，自我校核的功能，未来的产品应更具人机协调性，才能成为智能化系统。

3、生产层面：未来不仅需要高产能，还需要个性化定制。

4、产品研发：未来将发展多维空间的研发。未来的工业4.0将更复杂，如发展智能工厂等，CPS系统成为最主要的核心技术，让所有的硬件数字化，建立数据库，大数据将成为核心服务系统。

智慧城市模型：健康、智能工厂、交通体系等。工业4.0实际是将整个社会资源重组，使技术更好的为我们服务，更高的服务质量、更大的柔性化。

工业4.0框架下的思维模式和研发模式

思维模式应从具体到抽象、由下至上，不断分解、综合，根据逻辑思维，有条理的完成任务；研发模式“二二零六”，提供任意产品研发路径，实验室模型、小批量、大批量模型等。

现今的技术如何服务于人机协调系统

现今企业的现状：缺乏充足、实用的技术资源，缺乏先进、可靠的设计理念，缺乏行之有效的工具，由此延伸出组建 基于网络技术的研发平台需求 。该平台主要提供四个服务：知识服务、技术服务、信息服务、市场服务；主要分为三个层面：信息数字化、设计理念功能化/流程化及实用工具。

现有的技术、实践经验衍生出对人机协调服务系统的应用需求，为人机协调服务系统提供设计思路、设计理念，使产出更符合生产工艺标准。技术发展是无穷的，而我们要考虑的是 我们需要什么样的技术，来支持、协调我们人类，使人类能力发挥到极致，从需求出发，而不是单纯的强调技术本身。

中德工业技术研究院简介：

中德工业技术研究院于2016年7月经国家工商总局核准，在北京中关村高科技园区注册落地，旨在整合中德两国学者和相关机构的核心技术资源，致力于工业技术自主知识产权的研发及应用。打造应用研究与工业技术转化平台，为工业园区、大中型企业提供技术及创新产品的解决方案，同时培养中国制造2025管理及技术人才，搭建国际技术交流桥梁，以此践行设计服务、产业创新和经济转型升级。

阿克瑟·库恩（Axel Kuhn）教授