工業(yè)4.0建議關(guān)注傳感器、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、3D打印、高端機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化等相關(guān)子行業(yè)。
從工業(yè)1.0到工業(yè)4.0
一、工業(yè)4.0簡(jiǎn)介
工業(yè)4.0是一場(chǎng)新的技術(shù)革命的開(kāi)端,過(guò)去幾年新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)和人工智能兩大新技術(shù)的飛速發(fā)展,使得制造業(yè)智能化出現(xiàn)了驚人的發(fā)展:基于CPS(物理信息網(wǎng)絡(luò))的智能工廠極大降低了對(duì)勞動(dòng)力依賴、提升了制造個(gè)性化和總體生產(chǎn)效率。工業(yè)4.0是工業(yè)化制造的“互聯(lián)網(wǎng)+”,是全球制造業(yè)模式重塑的過(guò)程,個(gè)性化需求將引領(lǐng)大規(guī)模制造,美德中率先起航,標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方式將被打破。
簡(jiǎn)單的說(shuō),“互聯(lián)網(wǎng)+制造”就是工業(yè)4.0。“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”在德國(guó)叫“工業(yè)4.0”,在美國(guó)叫“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,我國(guó)稱為“中國(guó)制造2025”,其指向的本質(zhì)是相同的,都指向一個(gè)核心,就是智能制造,只是在過(guò)程中根據(jù)各國(guó)國(guó)情存在不同的側(cè)重點(diǎn)。
美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):側(cè)重的是用戶端的大數(shù)據(jù)。根據(jù)大數(shù)據(jù)信息流分析、決策、開(kāi)展智能制造。其要素是智能設(shè)備,智能網(wǎng)絡(luò)和決策,更強(qiáng)調(diào)傳感器系統(tǒng),大數(shù)據(jù)分析能力。
德國(guó)的工業(yè)4.0:側(cè)重生產(chǎn)端的交互。基于自身先進(jìn)的制造工業(yè),將信息和通信技術(shù)融和,建設(shè)智能工廠系統(tǒng),使生產(chǎn)過(guò)程智能化。重點(diǎn)是創(chuàng)造智能產(chǎn)品、程序和過(guò)程,更重視物聯(lián)網(wǎng)與控制邏輯。
中國(guó)“智能制造2025”:基于制造業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)比上不足比下有余的基本情況,將比德國(guó)和美國(guó)的模式更為復(fù)雜化,將體現(xiàn)信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的數(shù)字化,智能化制造作為發(fā)展的主線。
工業(yè)4.0的實(shí)現(xiàn)路徑分為四個(gè)階段:第一階段是設(shè)備的單機(jī)自動(dòng)化及互聯(lián),第二階段是通過(guò)傳感和射頻等數(shù)據(jù)記錄和采集器實(shí)現(xiàn)工廠的數(shù)字化,第三階段是三個(gè)維度的系統(tǒng)集成,最后就是工業(yè)4.0的實(shí)現(xiàn)。
在工業(yè)4.0發(fā)展的背景下,個(gè)性化需求將成為引領(lǐng)大規(guī)模制造的核心要素。從產(chǎn)業(yè)鏈分工向產(chǎn)業(yè)鏈整合,跨領(lǐng)域延伸將成為軟、硬制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
二、工業(yè)4.0四大板塊
雖然工業(yè)4.0的實(shí)現(xiàn)路徑會(huì)有差異,但是都離不開(kāi)軟件、傳感器、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化設(shè)備四大功能板塊的支撐。
1、自動(dòng)化設(shè)備
自動(dòng)化設(shè)備是工業(yè)4.0的執(zhí)行端,它們是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ),也是實(shí)現(xiàn)智能化的基礎(chǔ),并且也是其中市場(chǎng)規(guī)模占比最大的。數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人和3D打印等高端設(shè)備是自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展重點(diǎn),相關(guān)行業(yè)還包括變頻器、伺服系統(tǒng)、智能工廠解決方案提供商等
機(jī)器人:機(jī)器人結(jié)構(gòu)中減速器成本占比最大,毛利率最高,是機(jī)器人執(zhí)行端的最核心零部件。精密減速器是工業(yè)機(jī)器人可靠、精確運(yùn)行不可或缺的零部件。
3D打?。?D打印快速成型技術(shù)的一種,目前處于起步階段,發(fā)展迅速市場(chǎng)潛力巨大,未來(lái)將保持年均20%—30%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)率。
數(shù)控機(jī)床:數(shù)控機(jī)床是未來(lái)機(jī)械領(lǐng)域的“工作母機(jī)”,其核心是是數(shù)控系統(tǒng)。
2、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智慧工廠的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),呈加速發(fā)展態(tài)勢(shì)。一個(gè)典型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通常由鏈接部件和通信介質(zhì)兩大模塊組成。屬于鏈接部件的硬件設(shè)備有傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊、工業(yè)路由器、集線器和工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī);通信介質(zhì)則主要負(fù)責(zé)信號(hào)的傳遞,它包括以太網(wǎng)通信處理器、雙絞線、光纖和連接器等。
3、傳感器
工業(yè)4.0將無(wú)處不在的傳感器、嵌入式中端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過(guò)CPS形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)。使人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器、以及服務(wù)與服務(wù)之間,能夠形成一個(gè)互聯(lián),從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成。傳感與感知技術(shù)發(fā)展迅猛,MEMS傳感器、機(jī)器視覺(jué)和RFID是未來(lái)方向。
4、工業(yè)軟件
工業(yè)軟件扮演溝通和決策者,是智能制造的核心,主要分為企業(yè)決策(ERP、PLM)、生產(chǎn)管理(MES)、工業(yè)控制(SCADA、DCS)、研發(fā)設(shè)計(jì)(CAD、CAE)這四類(lèi)。而云計(jì)算不僅給企業(yè)帶來(lái)技術(shù)上的革新,也帶來(lái)企業(yè)商業(yè)模式上的革新。軟件廠商、應(yīng)用企業(yè)等均將云計(jì)算作為新的突破和動(dòng)力引擎。
三、關(guān)注行業(yè)及公司
工業(yè)4.0涉及的行業(yè)很多,建議關(guān)注傳感器、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、3D打印、高端機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化等相關(guān)子行業(yè)。