工业4.0的定义

   日期:2020-11-22     来源:铁甲工程机械网    作者:第一工程机械网    浏览:17092    评论:0    
核心提示:德国在二战中失败,美国用各种方式迁移走不少德国工业制造能力,由此主导了以信息技术为核心的工业3.0竞争;近三十年来第三世界国家制造业的崛起,更直接导致以制造业见长的德国面临挑战和危机。为了提高
    德国在二战中失败,美国用各种方式迁移走不少德国工业制造能力,由此主导了以信息技术为核心的工业3.0竞争;近三十年来第三世界国家制造业的崛起,更直接导致以制造业见长的德国面临挑战和危机。为了提高德国工业的竞争力,2013年4月,在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子等德国学术界和产业界的建议下,“工业4.0”的概念在汉诺威工业博览会上被提出,并上升为德国国家级战略。工业4.0以智能制造为主导,目标是建立高度灵活、提供个性化和数字化的产品和服务的生产模式。在这种模式下,传统的行业界限不复存在,产业链分工被重组,最终形成终端需求(定制需求)、智能产品、智能工厂、智能物流的完整链条。
    不仅是德国,2008年陷入金融危机的美国也已经认识到工业的乏力是国家经济下行的根本原因之一。20世纪后期美国引领了信息化革命,但伴随突飞猛进的金融业的是“去工业化”,金融衍生品的泛滥和第二产业的空洞化使美国陷入自大萧条后最大的经济危机。奥巴马政府将引导美国经济走出困境的突破口聚焦在“再工业化”,于2011年6月出台“先进制造伙伴计划”。在这场工业变革中,GE意图占领战略高地,将大型的工业机器与传感器和软件等分析工具连接起来,从海量数据的分析中寻找找价值。这个汇集了工业革命带来的机器、设备组、设施和系统网络,以及互联网革命中涌现出的计算、信息与通信系统的全球化开放网络,被GE命名为“工业互联网”。在GE的倡导下,AT&T、思科、GE、IBM和英特尔在波士顿成立工业互联网联盟(IIC),以期更好地促进物理世界和数字世界的融合。
    首先明确一个概念:工业4.0不是产品,是过程,不是企业是产业链、国家体系。 (1)工业4.0—德国版本     德国工业4.0的核心是“信息物理系统”。德国正在通过“信息物理系统”竭力阻止信息技术的侵入,因为这些会干扰其在制造业的支配地位。德国希望通过这套系统从下而上快速的的侵占制造业,直至占领顶端的信息和数据系统,从而实现“智能工厂”。具体手段就是通过传感网紧密连接外界现实世界,将网络的高级计算能力有效运用于现实世界中。企图将设计、开发、生产等所有流程的数据通过传感器采集并进行分析,形成可自律操作的智能生产系统。
    德国正在不断的升级“信息物理系统”,使它成为具备“独立思考能力”的“智能工厂”,让生产设备因信息物理系统而获得智能,而到那时,云计算和大数据就不过是制造业中一个被利用的对象,美国就会被边缘化。
(2)工业互联网—美国版本     工业4.0在美国不叫工业4.0,而叫“工业互联网”,它将智能设备、人和数据连接起来,并以智能的方式利用这些交换的数据。在通用电气的倡导下,AT&T、思科(Cisco)、通用电气(GE)、IBM、英特尔(intel)已在美国波士顿宣布成立工业互联网联盟(IIC),以期打破技术壁垒,促进物理世界和数字世界的融合。
    作为一个未来的潮流,工厂可通过互联网,实现内外服务的网络化,向着互联工厂的趋势发展。随之而来,采集并分析生产车间的各种信息,向消费者反馈,将从工厂采集的信息作为大数据通过解析,能够开拓更多的、新的商业机会。对硬件从车间采集的海量数据进行处理,也将在很大程度上决定服务、解决方案的价值。
    与德国的工业4.0相比,美国的工业互联网范畴更广阔。它企图将人、数据和机器连接起来,形成开放而全球化的工业网络。相比德国西门子的“工业4.0”,通用电气的“工业互联网”方案更加注重软件、互联网、大数据等对于工业领域的颠覆。所以德国强调的是“硬”,美国注重的是“软”,而这种柔中带刚的“软性”实力,恰恰工业4.0这条食物链的最上端是美国最为擅长的。因此,美国一直企图在工业4.0的上游活动,对德国形成拦截。就是体现了面向系统的思维模式。位于价值链上游的企业为了汲取附加价值,不应面向零部件,而应面向系统来掌控市场。GE的核心技术就是系统,该公司在上世纪80年代已经向能源系统公司转型,如今,那时积累的成功经验无疑将应用到GE大力推广的医疗服务等领域之中。
(3)中国制造2025——中国版本     “三步走”实现制造强国的战略目标:第一步:力争用十年时间,迈入制造强国行列。第二步:到2035年,我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平。第三步:新中国成立一百年时,制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列。其中中国制造2025是三步走的关键基础,这十年中,前五年完成工业化、数字化、网络化、环保化;后五年提升创新能力和智能化。
    到2020年,基本实现工业化,制造业大国地位进一步巩固,制造业信息化水平大幅提升。掌握一批重点领域关键核心技术,优势领域竞争力进一步增强,产品质量有较大提高。制造业数字化、网络化、智能化取得明显进展。重点行业单位工业增加值能耗、物耗及污染物排放明显下降。到2025年,制造业整体素质大幅提升,创新能力显著增强,全员劳动生产率明显提高,两化(工业化和信息化)融合迈上新台阶。重点行业单位工业增加值能耗、物耗及污染物排放达到世界先进水平。形成一批具有较强国际竞争力的跨国公司和产业集群,在全球产业分工和价值链中的地位明显提升。

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