以個性化定制汽車模型為示例，由沈自所與SAP中國研究院合作的工業(yè)4.0示范生產線比較完整的展示了未來智能制造的場景。

這條智能制造示范生產線已正式落戶于位于沈陽的中科院沈自所內，是一個８米×８米的模擬生產車間，其中包括了諸多裝置——五臺機械臂、兩臺自動導引車、100臺WIA-FA工業(yè)無線設備等。

普通消費者可以通過基于SAP電子商務套件Hybris搭建的電商網站、手機用戶端界面或直接在微信公眾號下訂單，可根據自己的喜愛選擇不同的車型和車體顏色。

訂單生成后，相關信息即傳送到模擬車模制造企業(yè)的ERP系統(tǒng)中。ERP系統(tǒng)會根據當前訂單的情況，相應完成準備生產物料、生產計劃和編制生產成本等工作。

當ERP系統(tǒng)完成生產計劃后，會將相應的工單傳送到工廠的MES生產制造執(zhí)行系統(tǒng)，通過MES下達給工廠生產線上。

MES自動選擇優(yōu)先級最高的工單，而工廠生產線接收到生產工單信息后，將發(fā)送一個產品托盤并裝備上RFID標簽。所有與該產品相關的信息都記錄在這個唯一RFID標簽里，每一道工序的生產工作站都與RFID標簽進行信息交互。

整個示范生產線一共有7個工序、涉及6個生產工作站，另外還有2個移動備用生產工作站。生產線在達到產能飽含的時候，能自動調用移動備用生產工作站進入生產體系，而當產能空閑的時候又將把備用生產工作站移出生產體系，以達到節(jié)能減排的效果。

消費者可以在網站、移動端和微信端遠程觀看整個的生產過程，工廠的管理人員和工程師也可以在iPad上觀察整個生產線的工作狀態(tài)和訂單運行情況，相關數據也實時提供給上下游供應鏈以保證生產物料供應。

如果設備出現故障，維修人員用手機掃描每個生產設備的二維碼，直接彈出3D維修指導；通過智能眼鏡連接上Skype，能與遠程的技術專家一起會診。

二、三大關鍵性技術

這條工業(yè)4.0示范生產線都示范了哪些關鍵性技術？SAP中國研究院院長李瑞成表示，該示范生產線實現了工業(yè)4.0的基本理念，包括個性化訂單、柔性化生產、三大集成、工業(yè)云與大數據等等，尤其是生產線所集成的云服務其實位于新加坡，真正體現了全球一體化的智能制造。

沈自所工業(yè)控制網絡與系統(tǒng)研究室主任曾鵬表示，整條示范生產線中最大的特色為軟件定義生產，即所謂柔性化生產。

現在的離散制造業(yè)，出現越來越多的個性化的用戶需求。這種個性化配置的需求，對于后端的生產制造環(huán)節(jié)，帶來了極大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的剛性生產，生產線一旦安裝好了之后就難以變動。

此外，現在很多產品的生命周期越來越短，傳統(tǒng)剛性生產線的升級與改造耗時耗力，生產線更新的速度遠落后于產品更新的速度。

為了解決這個問題，SAP與沈自所一起，首先對于傳統(tǒng)工廠的信息化系統(tǒng)進行了信息和數據的縱向集成。

把從上往下的ERP資源管理系統(tǒng)、MES制造執(zhí)行系統(tǒng)、PLC生產控制系統(tǒng)（包括工業(yè)機器人等）以及HANA大數據處理平臺進行了分層處理，每一層之間實現了更好的數據與信息交互，提高了整個工廠各個層面的信息傳遞效率。

其次，從產品下訂單、生產規(guī)劃再到物料準備、生產線調整，把整個過程映射到虛擬的信息空間中，在虛擬信息空間里重構了用戶端到生產端的制造全過程。

生產線上的PLC可編程設備、傳感器、控制器或工業(yè)機器人等被抽象成信息空間里的虛擬模型，虛擬模型與物理設備之間進行信息交互與聯動。

這樣，原來需要人工配置的生產線調整就通過虛擬信息空間進行快速系統(tǒng)重構，然后自動化配置參數到物理設備中，大幅縮短了生產線的變化周期。

在虛擬信息空間與現實物理世界進行信息交互的過程中，需要一個可進行高速低延時、高可用、高并發(fā)、抗干擾的工業(yè)互聯網。

沈自所牽頭研究制定的工業(yè)無線網絡技術規(guī)范WIA-FA是目前世界上唯一面向工廠高速自動控制應用的IEC（國際電工組織）無線技術國際標準。沈自所基于WIF-FA實現了對示范生產線信息和數據的高速無線采集，保持10毫秒以內延時，優(yōu)于國外公司同類產品。

第三，生產設備的數據被實時傳送到位于新加坡的SAP HANA云服務中心，通過當地的大數據處理對設備進行故障診斷和實時預測。

基于對生產線上的數據監(jiān)測以及在云服務平臺上建立各種算法，可預測設備的故障時間、故障位置以及故障類型，大幅減少生產線的停機時間，同時延長了設備的使用生命周期。

2016年1月底，SAP中國研究院與中科院沈自所在沈陽再次簽訂了合作協議，進一步擴大智能制造示范生產線的范圍，把產品數字化協同設計、生產維護全流程等包括進來，全面實踐工業(yè)4.0所提到企業(yè)內部縱向、產業(yè)鏈間橫向以及產品生命全周期端到端的三大集成，并把相應成果以解決方案的形式提供給制造企業(yè)。