德國深度報告教你正確的工業4.0打開模式

隨著經濟水平的不斷提高，客戶的需求由統一設計和大規模制造向個性化、定制化轉變，導致產品生產數量、生命周期和市場交付時間不斷縮小。因此，在不增加人員成本和工作時間的情況下，制造企業只有依靠高效的公共物流組織和具備強大可拓展性與生產重塑性的智能化生產，才有效能應對快速的市場變化和滿足消費者的個性化需求。

智能化生產使產品組合更加分化，滿足定制化、小批量生產的要求，而智能物流作為智能生產不可分割的一部分，為智能化生產提供物資及質量保障。另外，高效公共物流組織可保障產品在全球市場的快速流通，以應對市場需求的快速變化。

本次德國之行，參觀以工業4.0為標準的幾座現代化制造工廠和以高效多式聯運著稱的全球**的杜伊斯堡內河港口，了解智能物流在生產制造和流通中的具體應用，為中國制造2025提供借鑒意義。

一、高效的公共物流組織

（一）高效的多式聯運物流節點--杜伊斯堡內陸港

經濟全球化的環境下，港口成為多種物資、運輸方式、服務資源的集合點，是物流、信息流、資金流的匯集地，是各種物流作業的集中地，也是多種物流設施和服務功能的集合地。因此，智慧物流節點成為第四代港口建設的重要方向，杜伊斯堡港口也為我們展示了德國智能高效的交通組織在貨物流通、中轉起到的重要作用。

眾所周知，完整的物流運輸網絡中，運輸方式的轉換通常是耗時、耗力的瓶頸所在。而本次造訪的杜伊斯堡港借助其優越的區位地位和不斷創新的政策和服務，使港內水路、鐵路及公路三種模式無縫轉換，現已發展成具備智能物流功能的綜合性內河港口。

杜伊斯堡多式聯運內陸港位于萊茵河畔，一期占地20萬㎡，是2012年**列中歐班列的終點，是國家主席習近平專程造訪的已付諸實踐的“一帶一路”**歐洲節點，也是物流功能完善、開展多式聯運的成功典型。

其與歐洲各國家貨運鐵路聯網銜接，周邊高速網環繞，每年有上億噸的貨物通過水路、鐵路和公路進出港口，可平均日處理700輛集裝箱貨車，每輛卡車的裝或卸的時間在30分鐘以內，全程信息化管控，場站內可隨時查詢到每個集裝箱所在的位置，所處的作業狀態，同時也與挪威、瑞典、芬蘭、丹麥、英國、愛爾蘭、法國、西班牙和葡萄牙等國家的港口直接聯系，成為**進的德國現代多式聯運智能物流港之一。

通過分析杜伊斯堡港的發展歷史可以發現，杜伊斯堡港是在傳統港口的基礎上，依托港口來布局、規劃、建設、運營而發展港口物流的，并且港口建設了與物流服務相配套的集裝箱碼頭以及水路、鐵路和公路運輸通道，擁有經營國際物流的專業公司，有了這些條件，突出了港口物流服務中按照功能需要而開展的專業化分工與合作，增強了港口提供多種物流服務的能力，使杜伊斯堡港成為溝通內陸與沿海，特別是北海沿岸的鹿特丹港和安特衛普港之間的內陸智慧物流節點。杜伊斯堡港的發展歷程對我國港口轉型升級具有重大借鑒意義。

（二）智能化的歐洲鐵路交通組織——漢堡微縮景觀

漢堡微縮景觀位于高高的倉儲城內，由雙胞胎兄弟格瑞特和弗瑞德里克·布勞恩共同創建，是世界**的鐵路模型展覽中心，其擁有4000㎡的展覽面積。

設計師們用了五千座房屋和橋梁、二十五萬棵樹木和二十五萬個單人塑像，按照H0軌的比例建造出氣勢宏大的場面。景觀內為了控制火車運行，總共動用了六十臺計算機，并用了近五十萬盞燈光更是將這個微縮鐵路映照得美輪美奐，令參觀者過目難忘。

館內的物品和設置代表了德國人的嚴謹和精致，代表了高超的技術水平和工藝水準。其內部的Miniatur Wunderland真實生動的模仿了德國及歐美各國的交通情景，共鋪設一萬五千米長的鐵軌，可令一萬五千個車皮駛達目的地，里面包含了幾乎所有德國的軌道車輛種類。除此之外，大量物流系統也在微縮景觀中得以體現，可以讓人更加直觀的觀察學習。

二、“工業4.0”中的智能物流

“工業4.0”是德國政府提出的一個高科技戰略計劃，旨在提升制造業的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及人因工程學的智慧工廠，其技術基礎是網絡實體系統及物聯網。

目前，工業4.0已經進入中德合作新時代，中德雙方簽署的《中德合作行動綱要》中，有關工業4.0合作的內容共有4條，**條就明確提出工業生產的數字化，即"工業4.0"對于未來中德經濟發展具有重大意義。雙方認為，兩國政府應為企業參與該進程提供政策支持。

智能物流作為“工業4.0”的三個課題之一，其智能化、一體化和層次化、柔性化與社會化的特點支撐智能生產與智能工廠的成功運行。本次德國之行，參觀以工業4.0為標準的幾座現代化制造工廠，領略智能物流在生產制造中令人震撼的風采之外，為中國制造2025提供借鑒意義。

（一）智能生產“一體化”——梅賽德斯奔馳不萊梅工廠

智能物流作為德國“工業4.0”的三大課題之一，其成功的實踐支撐了梅賽德斯奔馳全球第二大工廠——德國不萊梅工廠生產“一體化”目標的實現。不萊梅工廠占地120萬平米，總員工數達12500名，在生產GLC-goupe之后，已有十款車在此誕生，年產量15萬臺。

每輛汽車在梅賽德斯奔馳工廠的生產工期差不多為四天，這期間汽車從車框架到裝配完成，共在整個車間里經歷了長達15公里的生產線，其精益的做工、嚴謹的品質體現在生產線上的每個生產環節。

2015年戴姆勒集團投資7.5億歐元用于更新不萊梅工廠，此次投資成功將所有生產、物流流程網絡化和數字化，大大提升了工人和機器人之間的合作效率。值得我們學習的是，廠區內沒有零件存儲倉庫，所有的物料配送全部按照JIT和JIS方式上線生產，在滿足汽車生產物流精準要求的同時有效避免廠區內交通擁堵。

另外，工廠已經實現了生產“一體化”、物流“自動化”、數據“信息化”等智能化工廠的建設目標，把不同的設備通過信息系統交互連接，測量數據通過網絡共享，使得工廠內部以及工廠之間信息互通，做到部門、工廠間計劃的協同，保障工廠制造的品質和效率。

（二）**進的生產物流——大眾德國德累斯頓透明工廠

在以消費體驗、柔性化生產為核心的市場環境下，其生產要素組織及產品銷售對物流的要求愈發嚴苛，如何快速將質量合格的產品生產及配送至客戶手中成為重要的課題，而智能物流將是解決上述問題的關鍵所在。

當今生產物流最為先進的全自動化大眾德累斯頓透明工廠位于德累斯頓市中心，1998年開建，2001年投入使用，占地150x150米，因面積緊張建設為三層建筑。

2015年透明工廠總計生產了8萬多臺大眾的**豪華車輝騰，并計劃于2017年第二季度開始生產電動汽車。因此，于今年3月份生產了最后一輛輝騰后，透明工廠正進行內部改造和調整。

來自全球各地的供應商零部件，匯集并存儲在廠區5公里外12000㎡的貨運村存儲庫房中，由3PL根據大眾透明工廠生產計劃的要求，以各個總裝工位需求量分揀排序后，放在相應的標準化工裝器具內，按照生產節拍的要求，通過城市軌道運輸的方式，送到廠區內6000㎡的線邊交接庫，并以AGV的方式直接配送到總裝線邊各個工位，AGV同時帶回已經使用完畢的空器具完成逆向物流的過程，生產下線的整車質檢完畢后，駛入可停280輛下線整車的40米高、16層的全自動化立體停車庫。

從供應商到為其提供上線服務的物流服務商，到總裝線邊，到成品車下線入庫，整個生產物流實現了全程數字化信息化管理，并根據產量的不同由60-100員工進行操控。

所有零件實時狀態可實時查詢和追溯，工裝器具實現了從3PL到總裝線的循環共用，自動化設備和信息化設備如AGV、輸送線、RFID等在透明工廠的使用非常普遍。不但總裝線的上線生產物流，包括逆向物料物和器具流、成品車也完全實現了自動化、數字化的管理方式。

智能物流的應用為大眾德累斯頓透明工廠提供了高效的生產要素組織及上線服務，在滿足批量生產的要求外，能夠靈活實現小批量、多批次等個性化定制生產服務，其依然在工業4.0的道路上前行，但其智能的物流體系值得中國制造企業借鑒和學習。

（三）智能工廠的典范——德國西門子安貝格電子制造工廠

德國安貝格西門子電子制造工廠擁有高度數字化的生產流程，能靈活實現小批量、多批次生產，是智能化未來工廠典范，也是以德國工業4.0為目標而打造現代工廠。

10年來，無論在人員還是廠房面積（10000㎡）方面均沒有太大變化，但通過自動化改造及數字化生產等先進技術的應用，如今該工廠每年可生產約1500萬件Simatic產品，即平均每秒就能生產出一臺控制設備，使得產能提升了8倍。

另外，在數據高度信息化、透明化的支撐下，手工裝配員工只需30分鐘的培訓，就可以勝任相應的工作，可以實現**的靈活調動。但對于技術工人則需要經過3年以上的技術培訓，才能上崗。通常一條產線上只有6-8名的操作工人，但后面通常有30-40人的技術人員進行支撐。

EWA在工廠設計上同樣有其獨到之處，與其他工廠的區別在于其生產車間在二樓，而一樓是智能的物流配送系統。目前，EWA工廠的生產過程的自動化率到達75%，但更為值得我們學習的是，除了生產過程的自動化，EWA更為關注的是在SIMATIC信息平臺的支撐下，物流的自動化與生產過程自動化的匹配。

其運用方式是在正常的計劃配送的基礎上，根據生產線的使用情況，技術人員掃描快要用完物料的物流號，信息自動傳遞到中央物流區，中央物流區會自動的將相關物流準確的配送自相應的線邊庫，相應的時間在15分鐘左右，依靠信息系統全自動化完成物料信息的傳遞和供應，實現生產與物流的無縫銜接。

另外，更加令人稱道的是EWA對于質量的追求是無止境的。工廠為了保證完美的質量管理，采用了相互制約的多系統監測系統：如物流清單、工藝制程、在自動監測的基礎上配合一定量的人工抽檢，并通過百萬出錯率——dpm-A的指標考核，使得EWA的產品質量迅速提升，從上世紀90年代的560百萬出錯率，下降到現今的十幾的水平，相當于質量水平達到了99.999%。

三、國內應借鑒德國，讓中國制造占領未來高地

通過以上參觀，大家都能深深地感受第四次工業革命的浪潮撲面而來。不論是杜伊斯堡內河港口的高效多式聯運和壯觀的歐洲鐵路交通組織微縮景觀，還是工業4.0中智能工廠中智能物流的建設，都體現了高效的物流系統給生產制造帶來的巨大變化。

同時，大家也意識到，隨著德國“工業4.0”的標準和技術體系成立，并由此形成新的工業生態圈，將給中國制造業帶來巨大壓力。尤其是在中國制造企業普遍不重視物流系統建設的情況下，高效后勤保障的缺失將是我國制造企業“沖出亞洲、走向世界”的重要阻礙。

因此，在與德國“工業4.0”異曲同工的“互聯網與工業融合”上升為國家戰略后，中國制造企業應該借鑒德國工業4.0中智能物流的踐行經驗，依靠數字化、網絡化、智能化形成的巨大知識空間、網絡平臺，大力發展中國公共物流系統中的智慧物流節點和工廠內的智能物流，使得中國制造企業在未來的市場競爭中占領戰略高地。

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