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德國工業(yè)4.0時代來臨——物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)下的傳統(tǒng)工業(yè)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-04-16
核心提示:即使歐洲陷入債務(wù)危機,德國經(jīng)濟卻依然堅挺。德國經(jīng)濟增長的動力來自其基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)——制造業(yè)所維持的國際競爭力。制造業(yè)的發(fā)展是德國工業(yè)增長的不可或缺因素,基于這一共識,德國政府傾力推動進一步的技術(shù)創(chuàng)新,其關(guān)鍵詞是“工業(yè)4.0”。
         

 

編者按:即使歐洲陷入債務(wù)危機,德國經(jīng)濟卻依然堅挺。德國經(jīng)濟增長的動力來自其基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)——制造業(yè)所維持的國際競爭力。制造業(yè)的發(fā)展是德國工業(yè)增長的不可或缺因素,基于這一共識,德國政府傾力推動進一步的技術(shù)創(chuàng)新,其關(guān)鍵詞是“工業(yè)4.0”。

 

2013年12月19日,德國電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會發(fā)布德國“工業(yè)4.0”標準化路線圖。德國“工業(yè)4.0”是德國政府確定的面向2020年的國家戰(zhàn)略,在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會上首次發(fā)布《實施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略建議書》(以下簡稱“建議書”)。

 

建議書坦言,德國擁有強大的機械和裝備制造業(yè),但中國對德國工業(yè)構(gòu)成競爭威脅,美國也在通過各種計劃,促進先進制造業(yè)發(fā)展。德國制定工業(yè)4.0戰(zhàn)略的目的,就是為了“確保德國制造的未來”。

 

與美國流行的第三次工業(yè)革命的說法不同,建議書將18世紀引入機械制造設(shè)備定義為工業(yè)1.0,20世紀初的電氣化為2.0,始于20世紀70年代的信息化定義為3.0。鑒于技術(shù)正將實體物理世界和虛擬網(wǎng)絡(luò)世界融合,建議書稱,在制造領(lǐng)域,這種資源、信息、物品和人相互關(guān)聯(lián)的“虛擬網(wǎng)絡(luò)——實體物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System,CPS)”可以被定義為工業(yè)4.0。CPS包括智能機器、存儲系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)施,從入廠到出廠,整合整個制造和物流過程,實現(xiàn)數(shù)字化和基于信息技術(shù)的端對端集成。

 

建議書指出工業(yè)4.0的諸多潛力。在生產(chǎn)能力上,工業(yè)4.0將確保僅一次性生產(chǎn),且產(chǎn)量很低時的獲利能力,確保工藝流程的靈活性和資源利用率。另一方面,工業(yè)4.0將使人的工作生涯更長,工作與生活更加平衡,高工資時產(chǎn)業(yè)仍有強大競爭力。

 

建議書提出,為了將德國向工業(yè)4.0升級,需要采取雙重戰(zhàn)略。一方面德國要成為工業(yè)4.0智能技術(shù)的全球領(lǐng)導性供應商;另一方面,德國需要為CPS技術(shù)和產(chǎn)品培育新的市場。配合雙重戰(zhàn)略,建議書提出需要在標準化和參考架構(gòu)、管理復雜系統(tǒng)、監(jiān)管框架等8個關(guān)鍵領(lǐng)域采取行動。

建議書還列舉了若干工業(yè)4.0在現(xiàn)實中的一些案例。

 

當前汽車車身激光焊接生產(chǎn)線運行具有間歇性。間歇期各種設(shè)備的能耗占總能耗的12%。工業(yè)4.0之下,采用“網(wǎng)絡(luò)喚醒模式”,可大幅減少間歇期能耗。

 

當前產(chǎn)品設(shè)計已被高度固化,客戶不可以將跨一款車的雨刷器用于跨廠商的其它車型。工業(yè)4.0之下,設(shè)計、生產(chǎn)均具有高度的靈活性,可以完成端到端的從客戶需求到加工制造等各方面的配置,以較低的成本滿足客戶需求,實現(xiàn)產(chǎn)量很低仍能獲利的一次性生產(chǎn),為客戶生產(chǎn)該款雨刷器。

 

當前汽車生產(chǎn)線也是高度靜態(tài)配置,不可能將同一廠商不同產(chǎn)品組的部件相互置換。比如,客戶不能將同是大眾品牌下的保時捷的坐椅用于大眾其它車型。工業(yè)4.0之下,將形成動態(tài)生產(chǎn)線,實現(xiàn)車輛的混裝并確保匹配。

 

在工業(yè)4.0之下,生產(chǎn)系統(tǒng)將如同“社會機器”,以類似于社交網(wǎng)絡(luò)的方式運轉(zhuǎn),自動連接到云平臺搜索合適的專家處理問題。專家將通過集成的知識平臺,通過移動設(shè)備更有效地進行傳統(tǒng)的遠程維護服務(wù)。

 

德國工業(yè)4.0可以看做是對中國制造、中國兩化融合、兩化深度融合、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的極其嚴肅的回應。以“日耳曼徹底性”著稱的德國式嚴謹態(tài)度,德國工業(yè)4.0絕對不可以小覷。我國的學界、政界、產(chǎn)業(yè)界都應該認真關(guān)注,學習并給出中國的回應。

 

 

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