汽车生产自动化是一大典型，展现了遗留系统（如仅在组装和焊接作业中使用机器人的传统装配线）如何通过渴望达到工业 4.0 的超高效率而受益匪浅。 虽然汽车自动化不如发射火箭一般瞩目，但如今许多人将它视为制造和控制工程领域提升成本效率的下一个前沿。

偶尔略略展望未来往往可以成为有用的基准对标，在特定的行业部门中，有力指引着供应商或公司塑造未来的努力和投资。那么，此后 3 至 5 年内，汽车制造业会走向何方？ 许多人认为，汽车行业在向工业 4.0 的未来过渡中处于领先地位。

近期，Molex 莫仕联合 Dimensional Research 开展的工业 4.0 现状调查结果凸显了这一趋势，100% 的受访者认为自己会从额外的工业 4.0 能力中受益。行业从业者们认为自己的目标是构建更好的产品（69%），但也希望在降低成本的同时实现这一目标（58%），这是可以理解的。显然，工业 4.0 的成本结构和随之而来的价值主张正在成为推动这一转变的首要力量。

人们对这些技术进步的期望值很高，而信心也不缺乏。超过 80% 的受访者表示，他们将在未来 5 年内实现工业 4.0 目标，因为他们明白，通过提高机器人、机器和其他制造业资产的效率，可以获得可观收益（58%）。超过 50% 的受访者认为，提高生产线的灵活性至关重要。

与大多数行业相比，汽车行业在过去多年的演进历程受到了一系列社会文化问题的影响，这些因素在塑造当今全球汽车行业面貌时发挥了重要作用。例如，日本战后着力提升燃油效率，加之推行“精益制造理念”，将汽车力量的平衡点转向亚洲。随着中国逐步成为电池管理系统和相关技术的权威影响者，自动驾驶和电动汽车 (EV) 领域的最新进展似乎加剧了这一转变。

值得关注的是，文化差异也会影响制造运营的实施方式。西方公司更有可能制定执行严格、高度标准化的控制规范，而亚洲工厂的管理者更倾向于根据当地要求制定自己的规范，而非遵循全球标准。 这种更开放的方式有利有弊。 规范的地方自治有助于在生产过程中推进实验和创新。 这将助力加速采纳基于工业 4.0 的技术。 与此同时，由于管理多个不同的控制系统较为复杂，加之备件库存和配套培训需求也有所增加，企业或工厂内控制策略的可变性增大，最终会带来更高的成本。

无论汽车制造商的地理位置或企业文化为何，有一件事是肯定的——工业 4.0 技术正在全球范围内的汽车行业推进实施。

保持生产线平稳运行并缩短停机时间始终是制造商的目标，有数据显示，汽车工厂的停机成本高于其他行业。事实上，据 Thomasnet 一项研究估计，停机成本高达 22,000 美元/分钟*，这促使业界开发出诸多解决方案，力求维持生产线运行。成本高昂加之全球汽车生产具有规模化和复杂性，多年来贯穿于汽车控制工程师、生产线制造商、机器制造商、控制设备供应商和组件供应商的合作，一直是推动自动化技术发展的主要催化剂。 

Molex 莫仕在缩短停机时间方面创造价值，始于充当工业互连解决方案的供应商。 例如，我们的 BRAD 产品线将“即插即用”布线概念引入了北美汽车工业，在此节省了大量成本，乃至于成为了行业标准。

停机时间始终至关重要，原因不难理解。假如一条传统汽车装配线停止运转，至少会有 12 条其他工序也会随之停滞。正因如此，自动化专家、尤其是汽车自动化专家总会提前 10 年考虑如何以最短的停机时间保持生产线运行。

工业 4.0 的一项基本承诺是，从控制设备、边缘设备之上乃至云端的更大范围全厂通信、传感技术和计算资源中，获得实时可用的数据。 虽然实时操作无法真正实现，但如今我们看到，工业以太网通信技术实现了更快的速度和更高的数据传输率，同时保持了有高度确定性的性能水平，20 年前的行业老手看到了定会惊讶。

 鉴于停机成本，工业 4.0 在汽车行业的主要用例之一是缩短停机时间，也就不足为奇了。随着实时装配线数据成为常态而非例外，汽车终端用户和供应商正在利用该技术监控工业控制设备、通信基础设施和配电系统的诊断功能，进而预防和预见可能导致生产中断的设备或基础设施故障。随着智能设备和边缘设备越来越多地搭载计算能力，更添一重惠益，加之人工智能技术助力改进预测和预防性维护模型，工业 4.0 技术最终将通过缩短停机时间来显著提高生产效率。 有鉴于此，根据一些调查，制造工厂平均每年经历 800 小时的停机时间***，借力工业 4.0 技术实施预测和预防性维护的汽车成本节约潜力是令人信服的。

相比家用智能设备（通常可以按照智能手机上的一系列屏幕提示进行设定和配置），当前的自动化和控制系统以及外围支持设备仍需熟练的技术人员完成相当多的手动编程和配置，才能使流程高效安全地运行。 此外，如今的控制系统仍然主要以可编程逻辑控制器 (PLC) 为中心，集中受控并依赖于协议。  这会阻碍到不同作业间重用编程工作和软件工程成果的能力，除非重用的是完全相同的系统和设备集。 Molex 莫仕认为，这是工业 4.0 格局下创造价值的又一个绝佳机会。

我们身为工业互连解决方案供应商的地位在汽车行业得到了广泛认可，同时我们也扮演着另一重不可或缺的角色，向涉及汽车生产运营的许多控制器件和机器人供应商提供工业通信技术。 同样，我们引入了即插即用布线系统的概念，从布线的角度简化了汽车生产线上的设备安装与更换。我们把工业 4.0 视为一大良机，着力开发基于行业标准通信协议的硬件解决方案，结合基于软件的工程工具，让设备与支持整体控制系统所需的编程和配置脱钩。 最终的结果不仅是即插即用布线，而且在本质上是即插即用自动化。 

畅想一下，着眼可配置性和处理视角，包含在一个控制系统内的多台设备的核心层面功能更像今天的智能手机。 它们可以通过各种有线或无线网络（以太网，在此情境下还有任何工业以太网协议、WiFi、4G/5G 或蓝牙）轻松地与其他设备通信。  设备可以安装各种应用程序，从而支持诸多控制、监控或分析功能。 正如在任何品牌的智能手机之间通话和发短信一样，我们设想这些控制设备无论是哪种型号或运行哪种应用程序，未来都能以相同的开放方式相互通信和共享数据，而不会影响整个控制系统的性能。 

 Molex 莫仕看到灵活自动化模块 (FAM) 从硬件的角度实现了这一愿景。作为汽车自动化平台的核心构建块，FAM 支持高度可配置、可定制的连接与控制。它本质上允许创建自治的“自动化孤岛”，从而实现分布式控制和工业物联网 (IIoT) 应用的实施，以加速开发灵活、模块化和互连的制造机器。无论客户工厂采用怎样的控制生态系统，这一切都会发生。事实上，控制系统不再是驱动自动化程度提高的决定性因素。

随着我们持续向软件工程迈进，这种架构去耦方法最终必将通过软件和设备配置的更改，促进不同品牌和型号车辆的生产线改造，对重新设计和重组工具的需求较小。重要的是，这种方法会让客户在硬件选择上具有更大的灵活度，在控制系统层面上可扩展性更强，从而提升了切换不同项目时重用工程资本的能力。这代表着通过即插即用实现全新的速度和定制化水平。

在这些进步局势下，我们有理由说，汽车行业正处于迎接工业 4.0 挑战的最前沿，而且有望获得最大收益。我们已经目睹了整车底盘成型的实验。传统的工业传送带正面临着机器人创新应用的挑战，机器人可以在常规装配和焊接作业之外的其他角色中发挥作用。未来汽车自动化的图景不会一蹴而就。相反，有些公司会尝试简化制造，发展将表现为循序渐进，日积跬步。

依托数十年助力企业缩减生产线停机时间和成本的深厚经验，Molex 莫仕如今展望的是借行业向工业 4.0 前进的东风，迈上节省汽车成本的下一个前沿。我们设想这会有两种表现形式。 一是提供使能技术，赋能我们的机器人、控制器件、设备、集成商和机器制造商客户将实现工业 4.0 目标所需的通信和控制特性纳入其产品。 这些目标包括向系统添加安全或非安全的通信或控制，远程访问以支持远程监控和诊断、IO、云互连，乃至最终实现 XaaS 业务模型。 二是充当控制设备（如 FAM）的供应商，与终端用户客户的工业 4.0 目标相辅相成。 通过在这两个方面提供更灵活的解决方案和设备，汽车行业可以实现的成本节约潜力甚至较前文讨论的更大。灵活性和可扩展性的提升也会降低设备器件供应商的工程成本，加快新系统的上市时间，最终降低汽车终端用户的资本设备成本和生产设备的总拥有成本。

在工业 4.0 将汽车行业自动化带入下一个演化阶段的大背景下，一些有趣的子情节正在展开。 一个问题是，哪些汽车公司将首先实现工业 4.0 的惠益？  与此同时，在全球范围内，汽车工业背后的控制和设备制造商开启了一场竞赛，竞夺这一技术的供应领导地位，而制造业巨擘之间也如火如荼地上演着制造优势的环球竞赛。在所有情况下风险都很高，从个人角度来看，这正是投身汽车行业自动化的振奋时刻。 最终，我们都会成为赢家，因为工业 4.0 最后应当以比以往更有竞争力的成本，造就制造品质与性能兼优的汽车。

_{https://news.thomasnet.com/companystory/downtime-costs-auto-industry-22k-minute-survey-481017}

_{** “美的完成收购德国机器人制造商 Kuka”
https://www.spglobal.com/marketintelligence/en/news-insights/trending/gjozjwvrkhepx0jql2sshw2}

_{*** “通过预测性维护降低制造停机成本”}