摘要：2025年第十五届德国工业4.0考察之旅已圆满收官，考察期间的诸多精彩瞬间仍历历在目。这些瞬间或是人机协作的精准默契，或是绿色制造的创新实践，或是数字技术与传统工业的巧妙融合……e-works考察团深入智能制造前沿阵地，在走访过程中定格了众多彰显技术魅力的高光
2025年第十五届德国工业4.0考察之旅已圆满收官，考察期间的诸多精彩瞬间仍历历在目。这些瞬间或是人机协作的精准默契，或是绿色制造的创新实践，或是数字技术与传统工业的巧妙融合……e-works考察团深入智能制造前沿阵地，在走访过程中定格了众多彰显技术魅力的高光场景。
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本文由e-works编辑部吴婕原创报道。
精彩瞬间1
人机协作的精准默契
在Smart Factory OWL实验室，e-works考察团沉浸式体验了人机协作抓取作业。当考察团成员将手放入配备力觉传感技术的柔性夹爪时，周边的的高清摄像头即刻启动，借助先进的机器视觉算法与精准的动作捕捉技术，手部动作姿态被实时转化为数字信号，迅速传输至机械臂控制系统。以抓取杯子为例，考察团成员执行拿起、移动、放置等每一个动作时，系统均能实时捕获，机械臂同步进行精准复现，这种“所见即所得”的示教方式，无需操作人员掌握专业的编程知识，仅通过自然的动作示范，即可完成对机械臂的操作训练，极大地降低了操作门槛，尽显人机协作的高效与默契。
另一处装配现场，e-works考察团同样领略到人机协作的精妙之处。这里的协作机器人搭载着机器视觉系统，凭借强大的图像识别能力，哪怕物品随意杂乱摆放，也能在特定区域内拍照识别物料，按照预设的工序清单，精准地为操作人员递上所需零部件，在抓取环节，若遇到物品因摆放过紧导致难以抓取的情况，机器人会迅速做出反应，及时发出报错提示，为操作人员调整提供依据，从而保障抓取工作顺畅推进。在整个装配流程中，人机分工明确且高效，操作人员专注于产品组装，机器人则负责物料供应,装配效率与质量实现双提升。
精彩瞬间2
绿色制造的创新实践
在Smart Factory OWL实验室，一项极具创新性的举措正在重塑绿色制造的实践格局。在杯子制造产线中，实验室采用直流电机驱动的机器人系统，直接由工厂顶部的太阳能光伏板供电，积极探索可再生能源在工业设备中的直接应用，这一举措不仅减少了对传统能源的依赖，同时极大地降低了能源在传输和转换过程中的损耗，提高了能源利用效率。
菲尼克斯电气提出的“全电气社会”也是对绿色制造的积极回应。在“全电气社会”世界里，可再生能源作为主要能源类型在全球范围内以完全经济的方式充足供应。菲尼克斯电气在位于德国布隆伯格的集团总部60号大楼，也配备了自有工业直流电网，并研发出可用于650V DC电网的新型组件，充分发掘出可再生能源潜力。
伦茨提出的直流供电工厂（DC Factory）概念，更是为绿色制造带来全新思路。DC Factory 利用直流电（DC）而非传统交流电（AC）构建的工厂能源系统。这一设计有效减少了变频器、逆变器等造成的能源转换损耗，与可再生能源（如光伏直流电输出）和储能系统（如电池）高度适配，简化了电路设计。这一概念体现了伦茨在技术上的高瞻远瞩，也契合了全球对绿色制造的急切需求，为工业可持续发展提供了新方向。
伦茨预测DC Factory可实现降低能源及资源消耗
精彩瞬间3
AGV的极致应用
在SEW Graben工厂，上百台不同类型、不同载重的AGV高效穿梭于各个工位，各司其职却又协同有序，构成了一幅智能工厂的生动图景。与多数企业采购第三方AGV不同，SEW的AGV均为自行研发和生产，高度契合工厂的生产任务，包括运输物料的AGV和搭载装配台的AGV，均采用非接触式能量传输系统(Movitrans)，实现全天候不间断运行；AGV调度系统智能化程度极高，基于先进算法实现任务分配和路径规划，确保AGV主动等待人员操作，而非人等AGV，大幅提升了人机协作效率；SEW不盲目追求全自动化，而是通过AGV实现人机结合的柔性自动化。
在ifm的传感器组装车间，无动力上下料的简易自动化装置引起了考察团的注意。该装置通过巧妙计算轨道的倾斜角度，当 AGV 缓缓驶入装置区域时，ifm的传感器迅速响应。一旦检测到 AGV 进入预定位置，传感器即刻触发连锁反应，物料沿着精心设计的倾斜轨道，以恰到好处的速度与角度，精准滑入 AGV 托盘。整个过程在一秒内完成，无需人工干预，不仅极大地提高了上下料的效率，还减少了因人为操作可能带来的误差与损耗。这种无动力装置与AGV的巧妙配合，体现ifm的制造智慧，也是ifm的1300项专利之一。
精彩瞬间4
基于范德华力的巧妙应用
在雄克的Colab实验室，考察团对ADHESO的抓取能力印象深刻。ADHESO这款产品的创意灵感来自大自然，借助脚上数百万根小纤毛与物体表面分子相互作用，进而吸附在光滑表面的特性。它巧妙地利用范德华力，实现了独特的抓取功能，抓取过程轻柔，不会对被抓取物体造成损伤；吸附后无残留，保证了物体表面的洁净；而且无需外部供能，简化了使用流程，降低了能源消耗与设备复杂度。无论是薄膜或多孔板材，电池和燃料电池包制造、医疗和制药行业、电子行业，还是其他工业领域均可适用，开辟了广泛的新应用。
精彩瞬间5
数字化与自动化的融合
在Smart Factory OWL实验室，考察团成员深刻领略到数字化与自动化融合的创新魅力。杯子制造产线通过部署传感器实时采集设备运行数据，构建起覆盖注塑、分拣、打标等全工序的数字孪生体，实现物理产线与虚拟模型的实时映射。借助数字孪生，工作人员可远程监控生产进度、自动核算成本、优化排产策略，并实现质量问题全流程追溯，让无人值守生产的稳定性与制造透明度达到新高度。
伦茨的Easy System Designer是一款用于自动化系统规划和设计的工程软件工具，帮助用户完成从机器概念到完整产品参数的快速设计。用户可以使用Easy System Designer快速、高效地完成驱动系统、控制架构及电气设计的选型与配置。以堆垛机设计流程为例，Easy System Designer根据用户输入的参数，调用各模块参数帮助用户确定堆垛机需要使用的驱动、自动化等硬件装置，深入融入了“模块化机器”（Modularize machines）的理念实践，通过采用标准化的机电接口和模块化设计，以实现设备快速重组，相较传统设计、生产方式大幅提升了新产品面世速度。
海德堡印刷机的生产装配线高度数字化，公司运用大量生产装配工具，并注重生产过程的可视化，通过监控上百个参数，实时掌握设备的使用率和生产率，涵盖生产、质量、交付等方面，确保生产过程可监控、可管理。考察团成员注意到，海德堡印刷机的设备都集成了海德堡自主研发的控制系统，操作面板上能实时显示印刷任务列表、设备状态监控、色彩管理参数等信息。通过先进的数据展现和控制系统，操作人员能便捷地设置印刷参数、监控印刷过程、调整油墨量等，从而保障印刷质量与效率。
海德堡印刷机操作面版
精彩瞬间6
AI技术的务实应用
海德堡印刷机在AI技术应用上深耕务实，聚焦实际场景推动技术落地。海德堡印刷机已打造基于AI的供应商采购工具ensun，能快速从1500万个供应商中快速遴选出优秀的供应商，大幅提升供应链管理的效率与质量；同时在企业内部借助基于 AI 的知识管理系统（HEIDELBERG - GPT），整合标准数据库、文档管理系统与产品规格等资源，为印刷机的生产、维护、操作等环节提供高效、精准的知识支持，进而增强企业在印刷业务中的运营效能，推动智能化发展。
海德堡印刷机基于AI的供应商采购工具——ensun
MPDV同样秉持从实际问题出发、以应用为导向的AI研发模式。MPDV的AI-Suite套件涵盖了劳动力规划、生产时间预测、废品分析、产能利用率分析、设置率分析、资源绩效分析、预测性质量等多个功能模块，可以融入到其产品线中，帮助客户构建从订单到交付的动态优化体系。例如，在废品分析方面，MPDV通过识别材料、颜色、设备、工具等影响因素与废料率的关联，帮助企业定位高废料环节，优化生产参数或更换低效工具，从源头减少废料产生，降低资源浪费，直接提升制造过程的可持续性。
MPDV的AI-Suite套件在废品分析方面的应用
精彩瞬间7
精益生产理念与MES系统的实施融合
MPDV旗下咨询团队EMC提出构建智能工厂的四步方法论，从整体价值流出发，将精益方法与现代MES功能相结合，为企业卓越制造提供清晰路径。
第一步“价值流管理 4.0”，通过全面分析生产流程中的产品流、信息流等，精准诊断企业现状，找准问题与改进方向；第二步“精益价值流建设”，运用 5S、快速换模（SMED）等精益方法，结合 MES 系统的设备综合效率（OEE）报告等功能提升设备效能，减少浪费，同时通过与客户周期对齐等策略搭配 MES 功能，缩短生产周期，提升响应速度；第三步“精益支持功能”，在计划、资源、维护和质量等领域优化策略与流程，如采用先进先出（FIFO）或看板（Kanban）简化规划，保障资源供应，强化设备维护与质量管控，为生产提供坚实支撑；第四步“可持续流程改进”，建立控制循环机制，聚焦关键绩效指标（KPIs），依据数据反馈持续优化生产流程，形成自我完善的良性循环。
该方法论创新融合精益生产理念与 MES 系统实施，助力企业精准洞察生产瓶颈，优化流程，提升效率与质量，增强竞争力，在智能制造浪潮中稳步迈向卓越制造的未来，为复杂制造业环境下的企业转型提供了系统有效的解决方案。
MPDV构建智能工厂的四步曲（图片来源：MPDV）
在德国制造的庞大体系中，这些分布在制造一线的精彩瞬间只是其中的一小部分，却共同揭示了工业 4.0 的核心密码：不是颠覆式的技术革命，而是对细节的极致雕琢。当机器视觉遇见机械臂，当太阳能直连工业设备，当AI算法融入百年工艺，我们看到的不仅是技术的进步，更是对“如何让制造更高效、更可持续、更有温度”的持续追问。这些瞬间如同星火，照亮全球制造业数字化转型的征途——原来真正的工业智能，从来都藏在那些“看得见的精准”与“摸得着的创新”之中。
来源：数字化企业一点号
