德國是工業4.0的發起者和領跑者，上到戰略，下到企業，都在探索推進。
其中，不乏一些尖端的實驗室，充當著工業4.0開拓者和急先鋒的角色，發揮著重要作用。比如我們曾實地考察的Smart Factory OWL，它是基於工業物聯網構建的尖端技術實驗室，致力於解決未來工廠車間層最重要的數字化研究課題。它是德國政府重點資助的工業4.0項目it's OWL的一部分，Smart Factory OWL的主要作用是作為工業4.0技術的研究和展示工廠。合作機構達200多家，目標是為中小企業開發數字化轉型解決方案。
而我們今天要重點介紹的另一家實驗室——Smart Factory KL，也非常強大和激進，其成立於2005年，遠早於工業4.0概念的提出時間。其打造了世界首條獨立於製造商的工業4.0示範線，每年都成為漢諾威工業展的火爆展臺，且每一年都帶來新的變化和技術進展。
01、Smart Factory KL
打造的智能工廠長啥樣？
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上述的這條線還是2017年的版本，該生產線的總體目標是為了快速靈活的應對市場需求的變化，最新的ICT技術的實施是重要保障，標準化是基石，人是主角......
這是一條生產智能名片盒的生產線，在視頻中，我們可以看到這些涉及的技術元素：
● 通過RFID標籤自控制生產流程
● 不同製造商形成的模塊化的生產結構
● 集成的IT系統發揮的強大監控作用
● 可穿戴顯示設備在模塊狀態提醒中的應用
● 快速而靈活的場內輸送系統
● 任務執行過程的人機交互視頻指導說明
● AR技術在維修保養和裝配中的應用
.....
如今它已進化到了2019年的版本，加入了諸多新鮮元素如TSN（時間敏感網絡）、邊緣計算技術、雲計算、5G技術以及人工智能技術等，下文將為大家簡單介紹。
02、Smart Factory KL是誰？
說起這家機構，它的成立非常早，是由Detlef Zuehlke教授在2005年發起的一家非盈利組織。宗旨就是集結工業界、IT界以及科研院所的優勢力量“辦大事”。將世界上最優秀的產品和技術整合到一起，為實現未來工廠所需的解決方案而奮鬥。
Smart Factory KL目前在DFKI（德國人工智能研究中心）辦公，也是DFKI的下屬實驗室，是獨立於製造商的工業4.0演示平臺和研究機構。DFKI是德國頂級的人工智能研究機構，也是目前世界上最大的非營利人工智能研究機構，其股東包括Google、Intel、 微軟、寶馬、SAP、Airbus在內的全球前十的頂級科技企業。而DFKI的CEO Wolfgang Wahlster教授還是德國總理默克爾的科技顧問，也是“工業4.0”構想三人發起者之一。
可見Smart Factory KL背後的支持力量非常強大，Smart Factory KL的創始人和現任名譽主席Detlef Zuehlke教授也是DFKI的前任主任。
▲Detlef Zuehlke教授
Smart Factory KL已經集結了50多家成員如西門子、Festo、博世、菲尼克斯電氣、Eplan、SAP、IBM甚至為其提供5G技術支持的華為等等，打造出了工業4.0示範線，建立了務實的解決方案和一些通用的標準。
03、Smart Factory KL
最新版（2019）智能工廠架構
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橫屏查看2019最新的工廠架構
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該工廠分為六個部分，如下所示：從①到⑩，大家可以從上圖中找到對應關係。
第一部分：模塊化的生產單元
這部分包含了生產智能名片盒的各種工藝、檢測和質量控制裝備，它們由各大著名的製造商提供，如Festo、博世力士樂、Pilz、浩亭、菲尼克斯電氣、梅特勒-託利多、Lapp Kabel等。
第二部分：靈活運輸系統(FTS)
機器人平臺是由Festo提供的自動引導運輸系統，可以靈活穿梭於各大生產單元和人工工作臺之間進行物料傳輸。而且最新的FTS還搭載了來自咱們華為的光學質量控制系統，通過5G技術可將質量數據快速、安全的與雲服務連接。
第三部分：供應基礎設施
這些設施可以承擔所有的供應及管理功能，比如能源供應、數據路由以及全面的安全控制等。供應基礎設施是生產模塊之間的連接生命線，而且是完全自主的，同樣採用模塊化設計。最新的基礎設施節點引入了TSN技術，可實現更強大的功能。新的基礎設施節點是通過與貝加萊自動化、華為、菲尼克斯電氣、博世力士樂以及魏德米勒的合作開發出來的。
第四部分：工業4.0環境中的人
由MiniTec公司打造的符合人機工程學的手工工作站，配備了網絡和通信設備，可以很好地支持工人完成裝配工作。工作站自帶的RFID讀取器可以識別工件的生產進度以及客戶信息。SmartFactoryKL自己研發的AR眼鏡可以指導工人進行培訓和裝配工作。
▲人工工作站
而且IBM提供的AI技術可以快速可靠的評估從工廠收集到的數據，為操作員提供有價值的結果。在該工廠中AI的應用已經有多個實際案例，這裡就不細說。
第五部分：集成的IT系統
工業4.0代表了自動化系統和IT系統的緊密集成以及現實世界和數字世界的同步。該工廠應用了來自proALPHA提供的集成的ERP系統來控制進度和保證生產透明度；Eplan則提供了基於雲的工程設計系統；KIST（韓國科學技術研究院）提供了數據分析系統；TÜV南德提供了各個模塊的認證和安全檢測；而集成層則是在IBM Watson IOT的幫助下建立的。
第六部分：雲計算
SmartFactoryKL工廠採用了多種雲計算解決方案，其中包括了菲尼克斯電氣、梅特勒-託利多和IBM的公司雲平臺。SmartFactoryKL的雲平臺作為更高一級別的雲平臺，整合來自公司（製造商）雲的數據，對其進行檢查，然後將其分發到適當的目標——例如AR眼鏡中。
而服務提供商雲平臺則通過5G技術直接連接到FTS（靈活運輸系統）。它使用來自工件的光學識別數據執行質量檢查，儘早發現可能存在缺陷的產品，並將其從生產流程中移除。（上文提到過，這部分的服務主要來自華為）
目前，德國的這條演示模型線的生產概念已經被應用到德國很多企業。部分的研究成果也已在德國的大企業中進行了一個測試和應用，比如博世洪堡生產線。
從上面的介紹中，我們可以清楚的看到，以SmartFactoryKL為主導，集結世界頂尖企業的優勢技術，形成一個工業4.0生態圈，唯有合作共贏，方有未來製造！
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