文 / 詹長霖
大量新技術應用帶來的加速回報，使得我們擁有孕育一大批新的偉大公司的土壤。當3D列印、語音辨識、人工智能、機器人、基因工程、複合新材料以及航太探索等一大批新技術，開始如同過去的電力、石油、互聯網一樣，以各種成功的產品應用和商業模式進入人類社會，那就意味著：著名未來學家庫茨維爾在其名作《奇點來臨》中描述的「隨著大批新技術的應用，對人類的加速回報時代已經來臨」成為現實。而這一批足以改變人類未來的偉大公司依靠的都是一種關鍵能力：構想能力。
你能想像在未來，你的香水是按照你的性格來調製的，你吃的藥是按照你的基因去配方的嗎？你能想像在1150名工人有條不紊的工作下，可以將產能提升8倍，每年服務全球60000位客戶嗎？澎湃新聞記者探營西門子安貝格電子製造工廠，感受最接近工業4.0的工廠有多牛？
安貝格電子製造工廠（EWA）從外觀上看並不酷炫，三座廠房方方正正，外立面貼著紅磚，簡單、低調中透著上世紀八九十年代的工業風格。事實上，自1989年工廠投產，此後的26年裡，安貝格電子製造工廠在外觀上就定格了。
不過，就在這座外觀與工人數量基本維持原狀、連生產面積都未增加的工廠內，一場向著工業4.0方向進行的自我進化從未停止過。如今，該工廠的產能較26年前提升了8倍，每年可生產約1200萬件Simatic系列產品，按每年生產230 天計算，即平均每秒就能生產出一件產品。
產品品質更是大幅提高：相比1989年的每百萬次電子產品加工過程出錯500次，現在出錯率只有12次，相當於品質提高了40倍。
工廠的負責人Karl-Heinz Buttner教授稱「據我所知，世界上還沒有哪家同類工廠具備如此之低的缺陷率」。
目前，安貝格電子製造工廠可以生產的產品種類達1000 種，其中包括Simatic可程式設計邏輯控制器（PLC）及相關產品。這些產品用於控制機械設備與工廠，以實現生產過程的自動化。Simatic 系列產品可以控制遊輪的船載系統，也可以用於工業製造過程，如汽車工業，甚至可以用於控制滑雪場纜車。
該工廠最令人歎為觀止的是：其不僅生產產品，還收集並處理大量的資訊。廠房內，齊胸高的灰藍色機櫃排成一行，安置其間的顯示器上，資料洪流仿佛瀑布一般傾瀉而下。指示燈閃爍著紅光和綠光，整個車間沉浸在長長的一排排鹵素燈發出的明亮而又冰冷的光芒中。員工身著藍色工服，悄然無息地走在一塵不染的藍白相間大理石花紋的PVC地板上。
為了準確收集數據，安貝格工廠超過3億個元器件都有自己的“身份證”。這些基礎識別數據包括：哪條生產線生產的、用什麼材質、當時用的扭矩是多少、用什麼樣的螺絲釘等等。當一個元件進入烘箱時，機器會判斷該用什麼溫度以及時間長短，並可以判斷下一個進入烘箱的元件是哪一種，適時調節生產參數。在此過程中，Simatic IT生產執行系統每天將生成並儲存約5000萬條生產過程數據。
通過顯示器，工人可以查閱當天的生產過程數據，並挖出生產環節中的短板，比如哪個部件出現問題的概率比較高。經過一系列進一步的相關性分析，又可以讓生產者對整個生產過程中的相關變數，有更深刻的理解，從而降低產品的缺陷率。
不同于普通工廠，安貝格需要的是懂得用軟體控制複雜工藝的合格員工。產業工人不再穿著工裝褲製造優質產品，他們現在的工具是觸控式螢幕，乃至平板電腦。在安貝格電子製造工廠中，IT系統控制和優化所有流程，確保達到99.9988%的產品合格率。
在安貝格電子製造工廠中，真實工廠與虛擬工廠同步運行，真實工廠生產時的資料參數、生產環境等都會通過虛擬工廠反映出來，而人則通過虛擬工廠對真實工廠進行把控。其中，近75%的生產作業已實現自動化。產品可與生產設備通信，IT系統控制和優化所有流程，確保達到99.9988%的產品合格率。
由人力完成的部分，只有生產過程的開頭部分，即員工將初始元件（裸電路板）放置到生產線上的環節，是人工執行的。此後的一切操作都是自動進行。值得一提的是，正是Simatic單元在控制Simatic單元的生產。從開始生產一直到發運，整個生產過程總共使用了1000個這樣的控制裝置。
安貝格電子廠是西門子「數字企業平臺」的典範。「數字企業平臺」是一種生產環境，將在今後10年內成為標準。在這種生產環境中，產品自行控制其本身的生產過程。換句話說，其生產代碼告訴生產機器它們有哪些要求，接下來必須執行哪道生產工序。這個系統是朝構建「工業4.0」邁出的第一步。
隨著大規模技術的爆發，人與人的連接、人與物的連接、物與物的連接、人與腦的連接不斷成為現實，也許我們距離工業4.0，智能製造、智慧工廠還有很長的一段路要走，但是正因為敢於構思，甚至是敢於虛構，大數據時代的世界就逐步向我們呈現!當然，強大的邏輯推演、資源整合、資本、關鍵人才也是必不可缺的因素。
參考資料：機械製造工藝雜誌2015年第4期；澎湃新聞網探營德國安貝格工廠採訪。
圖文提供 / 詹長霖
