在上海举办的工业博览会中，博世力士乐展出了一条被德国知名行业杂志授予“工业4.0 大奖”的洪堡液压阀生产线。

这条产线由五大类工业4.0技术应用组成，可以通过软件程序模块在6种产品家族的2000 多种不同产品之间实现零切换，实现小批量定制化生产，甚至可轻松实现单件产品的生产，在提升生产效率10% 的同时减少30% 的库存。而实现这一切的技术基础是传感器、网络线路传输、信息存储和处理，它们将人、机器、物体与IT系统紧密地融为一体。

借助于物联网技术，2015 年全球有多达 66 亿个对象实现互联，而在未来 15 年内，这个数字将猛增至 500 亿。这一发展趋势将开启全新而意义深远的经济机遇，制造业将在新一轮的科技革命中，由自动化时代迈入工业 4.0 的崭新时代。

为什么人、机器、产品和生产资料的相联在如今的工业生产中受到如此重视？

博世力士乐中国董事总经理刘火伟的解读是，如今的工业生产正在出现五大趋势：一是需求的波动性加大；二是产品个性化；三是交货期更为灵活，甚至出现一两天交货的情况；四是产品的生命周期变短；五是业务模式与时俱进。因此，个性化定制与大规模生产共线，灵活且高效的生产模式将逐渐成为未来制造的主要特点，与此同时还要满足小批量低成本的竞争优势。

如何进行物联网设计

“全自动化不一定是好事，实现人、机器间的最优配置，生产效率最高、生产成本最低，这才是物联网应用于智能制造的价值。”刘火伟认为。在应用物联网技术之前，企业的首要任务是精算整个价值流，从供应商采购开始，到物料运输、工程设计、制造厂商的生产加工，直至成品交付和销售的全过程，优化价值流设计，实现精益生产，这是物联网的基础，也是工业4.0的精髓。

为此，博世力士乐在定义了物联网设计时必须要求有几个关键的步骤：

首先是分散智能。借助于分布式驱动技术允许制造商实现模块化设备概念，让每个组件都能独立高效地工作，借助智能驱动与控制技术与其他产品联网。

其次是能快速连接。小批量和定制化产品趋势凸显出企业面对最终用户的一大难题，因此生产商需要以有限的成本生产各类产品，需要能够按照行业标准共享信息（水平连接）并与企业 IT 无缝连接（垂直连接）的设备和模块。

第三是要有开放标准。开放标准后可以将新技术移植到现有的自动化结构——借助于开放核心工程的平台，使得应用规划得以协同。

第四是能够实时集成。当开放平台与IT技术相连时，可以赋予设备制造商更高的自由度，实现个性化的实时功能。

第五是要求能接入自主行为。借助于RFID射频识别等自主技术，用户需求改变时，系统便可以协调并快速适应新的生产要求。例如根据相应的客户和产品要求自动定制生产工作台和模块。物联网的关键点是：软件可以决定设备的价值创造、效率和创新程度。这些人工决策介入的自主行为使生产过程更加灵活、速度更快，因此更具成本效益，从而将传统的价值链转变为价值网络。有了价值流为基础的设计，博世力士乐构想的是未来全球工厂都执行统一的标准，在云平台上提供所有的信息和数据供全球工厂使用，并由主导工厂进行控制。如果一个位于中国常州的工厂来不及生产，而位于德国或是法国的工厂有空余产能，这时系统会根据生产和物料备货情况把订单传给有生产能力的工厂，实现全球生产一体化。

物联网的基础是软件能力

在物物相联的环境中，秦川机床工具集团董事长龙兴元在实践中的体会是，企业单有对机械设备生产、装配和运行原理的认识还不够，物联网中，人与物、物与物进行“对话”时仰赖的是系统集成的软件技术。

秦川在实践中发现，以前的工业生产对工序分得不够细致，如果最繁复的生产工序需要30道工序，其他的产品只需要其中的十几道，通过工序和软件的模块化，只需将模块化的工序进行增减即可实现实时个性定制。借助于RFID技术对生产零部件的监控，共线生产时的差错率会大大降低，生产柔性提高。

以德国洪堡博世力士乐工厂液压阀生产线为例，这里的工厂主要生产适用于农业机械（如拖拉机）的液控蝶阀，不同于汽车行业的是，产品硬件覆盖各种型号，有些产量在增长，有些在缩减，还有些畅销品需求量极大，但往往在短时间内造成生产瓶颈。

在场地、人工、产线都有限的条件下，如何让一条产线同时满足上述多样化的需求？借助于物联网，这一切不是什么难事，工厂从配料到出货一切都可以分门别类地有序进行。

从第一道工位开始，身上佩有蓝牙的工人便开始与机器自动对话。相关的重要信息通过蓝牙自动传递给组装工位。开始生产时，每个产品的工件托盘都配置了一个带有其识别编码的RFID 射频识别芯片，扫描工件后，芯片会向机器发出加工指令，调用与该零部件相对应的工作流程。在极端情况下，一个批次仅有一个产品，由于每个工件都有对应的程序，不同产品之间的切换时间可为零，且无需高昂的改装成本。

由于是多批次共线生产，零部件亦多种多样，这就给生产线提出了更高的要求：所有的零部件都必须以正确的数量在正确的时间点上出现在正确的位置。因此如何避免工人误操作也是重要的一环。当零件从第一个工位开始向后端制造延伸时，各个工位借助RFID技术，程序立即判断此工件的加工如何进行，哪些参数用于螺栓，哪些用于电子装置。如果工人在产线中误操作拿错零件，还会有相应的红绿灯警示装置进行提示。

“在智能互联的帮助下，未来生产线还将打破企业间的界限，从供应商到客户联网工作，形成完整的物流。”刘火伟说，“一旦终端客户使用产品，通过RFID，系统也将知道产品的使用损耗和保养周期，实现产品从摇篮到回收的全程利用。”