作為全球制造業(yè)大國,一直以品質精良、技術領先著稱的德國清醒地認識到其工業(yè)制造業(yè)正面臨能源約束、勞動力資源結構改變、國際化競爭等多方面問題,特別是工業(yè)化的第四個階段——第四次工業(yè)革命正在到來,它將帶來巨大的機遇與挑戰(zhàn)。為此,德國提出了“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。“工業(yè)4.0”是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命或革命性的生產方法,其目標是通過充分利用ICT和CPS等技術推動制造業(yè)向智能化轉型,進而確保德國制造的未來。
一、“工業(yè)4.0”核心直指新一輪工業(yè)革命
“工業(yè)4.0”是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命或革命性的生產方法,其目標是通過充分利用ICT和CPS等技術推動制造業(yè)向智能化轉型,進而確保德國制造的未來
“工業(yè)4.0”可以概括為六句話:“123458”
“1”是指立足一套系統(tǒng),即將資源、信息、物品和人相互關聯的信息物理系統(tǒng)(Cyber-PhysicalSystem,簡稱CPS)作為重要技術基礎和實現智能制造的核心。
“2”是指聚焦兩大主題,即通過打造“智能工廠”和“智能生產”推進工廠智能化,創(chuàng)造新產品、提高生產效率、解決眾多社會問題。
“3”是指實現三大轉變,即實現生產由集中向分散的轉變、產品由趨同向個性的轉變、服務由客戶導向向客戶全程參與的轉變。
“4”是指達成四類目標,即開發(fā)智能化生產新方法、優(yōu)化自動化新技術、滿足勞動力變化新需求、形成工業(yè)生產新模式。
“5”是指推進五大任務,即建成制造過程融合化和網絡化的生產系統(tǒng)、強化生產制造中信息通信技術(InformationCommunicationTechnology,簡稱ICT)的創(chuàng)新和應用、構建標準化和規(guī)范化的模式、構建基于人機交互的新型企業(yè)組織模式、加強安全性和專有技術的研發(fā)和推廣。
“8”是指采取八項行動,即在標準化和參考架構、管理復雜系統(tǒng)、為工業(yè)建立全面寬頻的基礎設施、安全和保障、工作的組織和設計、培訓和持續(xù)的職業(yè)發(fā)展、規(guī)章制度、資源利用效率等方面采取行動。
二、第四次工業(yè)革命,中國準備好了嗎?
2015年5月19日,國務院印發(fā)《中國制造2025》,部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略。如何領會李克強總理的這一經濟戰(zhàn)略呢?重點把握以下三個要點:
1、主線:新一代信息技術與制造業(yè)融合
工業(yè)和信息化部成立以來,一直致力于推進“兩化融合”工作,通過信息化的融合與滲透,對傳統(tǒng)制造業(yè)產生了重大影響。隨著新一輪工業(yè)革命的到來,云計算、大數據、物聯網等新一代信息技術在未來制造業(yè)中的作用愈發(fā)重要。這也正是《中國制造2025》將加快新一代信息技術與制造業(yè)融合作為主線的原因所在。
2、主攻方向:智能制造
《中國制造2025》將智能制造作為主攻方向,推進制造過程智能化。在重點領域試點建設智能工廠、數字化車間,加快人機智能交互、工業(yè)機器人、智能物流管理、增材制造等技術和裝備在生產過程中的應用,促進制造工藝的仿真優(yōu)化、數字化控制、狀態(tài)信息實時監(jiān)測和自適應控制。加快產品全生命周期管理、客戶關系管理、供應鏈管理系統(tǒng)的推廣應用,促進集團管控、設計與制造、產供銷一體、業(yè)務和財務銜接等關鍵環(huán)節(jié)集成,實現智能管控。
3、實質:從資源驅動變?yōu)樾畔Ⅱ寗?/span>
隨著移動互聯網和云計算、大數據等新一代信息技術的發(fā)展,工廠車間內越來越多功能強大的智能設備以無線方式實現了與互聯網或設備之間的互聯。由此衍生出物聯網、服務互聯網,推動著物理世界和信息世界以CPS的方式相融合。也可以說,CPS將使制造業(yè)領域實現資源、信息、物品、設備和人的互通互聯,形成智能制造大環(huán)境。
通過互通互聯,云計算、大數據這些新一代信息技術與以前的信息化、自動化技術結合在一起,工廠內的生產設備和設備之間,工人與設備之間實現縱向集成,把整個工廠內部聯結起來,形成CPS,可以相互協同、遙相呼應,生產方式從資源驅動變成了信息驅動。信息驅動下產品制造的過程,體現出了智能制造的價值所在,即:能夠科學地編排生產工序,提升生產率,實現個性化定制生產,還可以調整資源使用,采用最節(jié)約能耗的方式。
新一輪工業(yè)革命在全世界同時發(fā)生。無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,都想搭乘這趟“高鐵”,擠進“頭等艙”、第一集團。某種程度上說,新一輪工業(yè)革命對于中國制造業(yè)是一個很好的機會,也是中國制造業(yè)轉型升級的一個重要機遇。
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