【中國智能制造網(wǎng) 技術前沿】智能工廠的各個要素到底長什么樣？德國聯(lián)邦政府的Autonomik研究項目試圖回答智能工具和系統(tǒng)的問題。Autonomik是德國聯(lián)邦經(jīng)濟與能源部（BMWi）的一個戰(zhàn)略性研究項目，是BMWi重點資助的六大數(shù)字化技術項目之一。這個看上去有點奇怪的德文詞，字面上顯示出“自主、自治”的含義，但實際內(nèi)涵則要更加豐富。　　
　　工業(yè)4.0項目的寵兒
　　
　　Autonomik是德國聯(lián)邦經(jīng)濟與能源部（BMWi）的一個戰(zhàn)略性研究項目，是BMWi重點資助的六大數(shù)字化技術項目之一。這個看上去有點奇怪的德文詞，字面上顯示出“自主、自治”的含義，但實際內(nèi)涵則要更加豐富。
　　
　　事實上，早在2010年（“工業(yè)4.0”尚未提出），德國就已經(jīng)啟動了相關的項目，名為“Autonomik-自主和基于仿真的系統(tǒng)服務于中小企業(yè)”。在“工業(yè)4.0“正式提出之后，此項目被升級為“AutonomikfuerIndustrie4.0”，從而將其與工業(yè)4.0進程緊密地結(jié)合在了一起。
　　
　　工四100術語解讀
　　
　　目前，Autonomik項目是德國面向未來的科技創(chuàng)新項目，目標是為中小企業(yè)開發(fā)新一代的智能工具和系統(tǒng)。這些工具和系統(tǒng)能夠自主地聯(lián)網(wǎng)、識別周圍環(huán)境、適應外界條件的變化，并且能夠與用戶（以及其它對象）融為一體。
　　
　　Autonomik的語境與定義包含了這樣的關鍵詞
　　
　　1、工具與系統(tǒng)
　　
　　這給Autonomik的研發(fā)目標定了性。研發(fā)的成果是拿來給人用的，而不是要取代人類的。
　　
　　2、中小企業(yè)
　　
　　這是德國工業(yè)4.0不厭其煩強調(diào)的關鍵詞。德國政府推動4.0的主要目的之一，是讓廣大中小企業(yè)從轉(zhuǎn)型升級中受益。
　　
　　3、自主
　　
　　這是Autonomik工具/系統(tǒng)的主要特點。在其設計思想之下，工具能夠在感知外界情況之后通過通信和計算來自行作出決策，不需外界干預。
　　
　　4、人機一體
　　
　　自主的工具和用戶/環(huán)境有機地結(jié)合，成為整個工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的一部分。
　　
　　Autonomik項目作為德國工業(yè)4.0計劃的資助重點，目前有十五個子項目正在進行之中，其牽頭單位包括阿迪達斯、奧迪等公司及慕尼黑工業(yè)大學等科研院所（如圖2所示）。這些項目涉及生產(chǎn)、物流、機器人等領域，具體研究領域包括工廠架構(gòu)設計、物流自動化、產(chǎn)品研發(fā)等，內(nèi)容很豐富。德國聯(lián)邦政府也很積極地對外宣傳這些項目的進展，在2016年的漢諾威工業(yè)博覽會、2016慕尼黑機器人及自動化博覽會（Automatica2016）上面都設置了專門的展臺，對Autonomik的研究內(nèi)容進行介紹。
　　
　　實例1：InventAiry飛行機器人項目
　　
　　FraunhoferIML（弗朗恩霍夫-物流研究所）在Autonomik的資助下開展了名為”InventAiry”的項目，目標是在倉庫環(huán)境中用自主飛行的機器人來清點庫存。這樣的機器人體積甚小，憑借其攝像/探測設備可以在飛行中感知和分析周圍環(huán)境，并自行決定飛行的路線。在飛行過程中，機器人會探測和記錄每件物品上的條形碼/RFID標信息，從而完成庫存清點的過程。
　　
　　InventAiry這樣的系統(tǒng)，具有相當大的靈活性：首先，此機器人的應用不需要其它的硬件布署作前提，因此能夠迅速投入使用；其次，它能夠動態(tài)地識別周圍環(huán)境的變化，不依賴于已有的地圖。因此，即使是飛行過程中出現(xiàn)了新的障礙物，或是移到一個全新的倉庫中，機器人也能夠很快地適應。
　　
　　這種自主飛行機器人的應用，可以大幅節(jié)省庫存盤點所需人力資源，將勞動者從簡單的體力勞動中解放出來。同時，它使得庫存監(jiān)控成為一個常態(tài)化的、可連續(xù)運行的過程，有助于庫存準確度的提高。
　　
　　實例2：SPEEDFACTORY項目
　　
　　SPEEDFACTORY是阿迪達斯的創(chuàng)新性生產(chǎn)戰(zhàn)略，也是Autonomik的子項目之一。其意在將相關產(chǎn)能從亞洲遷回德國，重振其本土運動鞋/服裝產(chǎn)業(yè)。
　　
　　SPEEDFACTORY模式的一大亮點是生產(chǎn)的全自動化，制鞋加工過程中不再有工人的參與（如圖5所示）。其生產(chǎn)設備占據(jù)的面積很小，便于靈活布局，以及在必要的時候移至它處。通過3D打印等技術，SPEEDFACTORY大限度地壓縮了庫存和相關的原材料物流環(huán)節(jié)，并且可以以快的速度來制作出成品。
　　
　　SPEEDFACTORY項目的另一大亮點是貼近客戶。每一雙鞋都可以為顧客量身定做：他/她只需在跑步機上試跑一段時間，系統(tǒng)便可以根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)自動確定生產(chǎn)參數(shù)，制作定制化跑鞋。生產(chǎn)設備將被搬到本地的阿迪達斯專賣店里面，從而讓德國顧客親眼看到自己專屬運動鞋的誕生過程。
　　
　　“體驗-生產(chǎn)-購買”的過程融為一體，使得生產(chǎn)設備成為客戶體驗的一部分，而客戶也成為了生產(chǎn)的參與者。
　　
　　按阿迪達斯的說法，這種“所需即所得”的靈活生產(chǎn)方式，將開啟制鞋業(yè)的新時代。
　　
　　阿迪達斯計劃SPEEDFACTORY今年進入預運行，試做500雙鞋投入市場進行銷售測試。鞋類生產(chǎn)是SPEEDFACTORY項目的階段，并且實現(xiàn)私人訂制，即對用戶的個性化需求進行迅速反饋，這將成為阿迪達斯的競爭優(yōu)勢。
　　
　　這一項目已經(jīng)作好了商業(yè)化的前期準備，將于2017年在德國本土實現(xiàn)全面量產(chǎn)。