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控制系統(tǒng)

工業(yè)4.0為德國智能制造帶來巨大商機

2025China.cn   2014年08月08日

  引言:面對全球發(fā)展速度迅猛的經濟趨勢,德國為了不甘落后,提出了“工業(yè)4.0”概念。這一概念的提出,可以幫助德國企業(yè)生產效率提高30%,可以幫助德國實現(xiàn)資源的最大利用率。在全球能源緊張的背景下,這無疑是對德國經濟發(fā)展最大的支持。同時,也為德國帶來了更多的商機。

 

  當前,全球新一輪科技和產業(yè)革命呼之欲出,世界各國爭相制定戰(zhàn)略,進行調整,抓緊實施必要改革。據(jù)德國有關機構統(tǒng)計,德國企業(yè)生產效率將因該戰(zhàn)略的實施提高30%。德國專家和本報駐德國記者帶您身臨其境,感受“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略下,物聯(lián)網的長驅直入,人、機器和產品的“無障礙”交流。

  資源最優(yōu)利用、產品依客戶需求生產、利益最大化——這是“工業(yè)4.0”應該實現(xiàn)的一些目標。與其說這是工業(yè)生產的一次進化,不如說是一次革命。理想情況下,人、機器和應被加工處理的生產資源間,可以實現(xiàn)直接的信息交流。

  德國面臨越來越大的競爭。除傳統(tǒng)工業(yè)國家之外,中國等國的發(fā)展步伐亦十分迅速。作為世界最大的機械制造國,中國生產的機械質量不斷提高,對于德國機械制造商來說,中端市場的競爭壓力越來越大。

  在近期的研究報告中,德國機械設備制造業(yè)聯(lián)合會推薦其成員加大在中國市場中端技術領域的投入。盡管如此,技術金字塔的頂層也是需要爭取的,“工業(yè)4.0”能為德國提供巨大商機。

  產品個性化的發(fā)展趨勢在各個領域顯而易見,需要在生產環(huán)節(jié)和生產設備上的根本性改變?!肮I(yè)4.0”就是應對這些挑戰(zhàn)的答案。

  德國國民經濟的強項之一是機械和設備制造。在構建新工廠方面,新工業(yè)革命將提供巨大潛力,通過政府、經濟界和科研方面的合作,促成信息技術、機械制造和電子技術的完美結合。

  “工業(yè)4.0”關注信息交流,形象地說,就是未來右手可以知道左手在干什么,還能隨時準確地知道,左手需要什么,并保證左手能及時得到

  “工業(yè)4.0”的關鍵詞是物聯(lián)網。供貨商、生產商和客戶需要相互聯(lián)系,以使價值鏈得到優(yōu)化。在生產中,它意味著機器能和客戶直接溝通,以便準確“知道”它該生產什么;同時,機器與庫房和物流中心交流信息,以保證所需組件在正確的時間到位,運輸做好最佳準備;工人得到所有信息,以實現(xiàn)最佳生產;機器自動接受任務,協(xié)調生產流程。通過信息技術將生產、市場營銷和物流聯(lián)網,形成靈活、高效、融合的價值鏈,這是實施新的生產的前提。

  “工業(yè)4.0”可以實現(xiàn)兩大目標。首先是提高生產效率。德國國家科學與工程院估計,企業(yè)的生產效率可以通過“工業(yè)4.0”提高30%。其次是實現(xiàn)資源的最佳利用。除了可以提高生產效率,還可以保護環(huán)境。能源和原材料的使用越高效,對環(huán)境的污染就越少,未來應該是這樣的。

  快速并安全可靠的互聯(lián)網連接是無障礙實時信息交換的基本前提。物聯(lián)網支持人們的工作,簡化了工作流程。巨大的信息量和數(shù)據(jù)處理,即大數(shù)據(jù),對信息技術行業(yè)提出了全新挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)安全與保護必須得到保證。過去幾個月來,這也一直是全球政治和公共輿論界討論的熱門話題。

  勞動關系將徹底改變,職業(yè)領域的要求將更高,所謂的“簡單勞動”可能逐漸消失。該戰(zhàn)略的實施需要政府、經濟界和科研人員的密切合作

  就像前幾次工業(yè)革命對生產流程帶來改變一樣,新的工業(yè)革命也將徹底改變勞動關系。職業(yè)領域的要求將更高,所謂的“簡單勞動”可能逐漸消失。職業(yè)領域將更加靈活,雇員會從中受益。此外,未來機器的設計將比以往更符合人類的需求??紤]到世界范圍內的老齡化趨勢,這會是一個至關重要且迫在眉睫的發(fā)展趨勢。

  德國聯(lián)邦政府希望通過“2020高科技戰(zhàn)略”成為應對全球挑戰(zhàn)的先驅。“工業(yè)4.0”是這個戰(zhàn)略的十大未來項目之一。聯(lián)邦教育和科研部、聯(lián)邦經濟和能源部以及聯(lián)邦內政部等三個部門為此緊密合作。此外,德國信息經濟、電信和新媒體協(xié)會,機械設備制造業(yè)聯(lián)合會和電氣電子行業(yè)協(xié)會等三大重要的經濟行會還共同組建了網站“工業(yè)4.0平臺”。德國人工智能研究中心、國家科學與工程院以及弗勞恩霍夫學會等頂級研究機構對這一議題進行研究。政府、經濟界和科研方面的深入合作由此得到保障。

  通過生產流程的優(yōu)化節(jié)省資源,不僅對德國這個工業(yè)國和出口國十分重要,對世界也十分重要。無論是從財政角度還是環(huán)境角度,所有國家都會因“工業(yè)4.0”受益。

  新工業(yè)革命的巨大挑戰(zhàn)使眾多工業(yè)和經濟領域更加緊密地結合。這不僅關乎“右手知道左手做什么、需要什么”,還關乎數(shù)百只手清楚知道它們都在干什么,為了完成任務需要什么。這是一個巨大的挑戰(zhàn),單憑一國之力無法應對。

 

  回 聲

  “工業(yè)4.0”明確了兩件事:首先,現(xiàn)代經濟政策的核心在于創(chuàng)新政策,它應當促使我們國家成為這一發(fā)展的推動力量,而非被推動力量;其次,最大的創(chuàng)新動力不再來自各個科研領域和行業(yè)的核心,而是在它們的交叉點上。

  在“工業(yè)4.0”時代,生產及自動化部門與信息及通信技術共同發(fā)展,這是物聯(lián)網長驅直入的年代。人、機器和產品就好像在社交網絡上一樣,實現(xiàn)暢通無阻地交流,這一趨勢會產生極大影響。真正實現(xiàn)“工業(yè)4.0”需要幾十年時間,直到所有標準都已制定,所有法律和安全技術問題都已解決,以及所有部件都能相互順利配合。

  ——德國國家科學與工程院院長亨寧·科格曼

  要帶領歐洲的經濟和社會模式在全球競爭中取得成功,我們要保持強大。我們必須利用自由貿易和國內市場的潛力,保持在科研、創(chuàng)新和關鍵技術上強有力的發(fā)展勢頭。在歐洲、特別是在德國這個工業(yè)強國,將傳統(tǒng)的工業(yè)競爭力與信息技術結合起來可以帶來巨大的機遇。我相信,如果歐盟在這一重點上聚焦,歐洲將找到新的發(fā)展強項與穩(wěn)定,民眾也將獲得信心。

  ——德國總理默克爾在聯(lián)邦議會上的講話

  到2025年,“工業(yè)4.0”可為德國創(chuàng)造累計2670億歐元(1歐元約合8.44元人民幣)的附加值。主要來自6個領域:機械工程、汽車和零部件、信息通信、電子設備、化工及農牧業(yè)。

  ——德國弗勞恩霍夫協(xié)會報告

  工業(yè)提供了歐盟80%的創(chuàng)新和75%的出口,如果算上對服務業(yè)的影響,工業(yè)可稱為歐洲社會和經濟發(fā)展的引擎。然而歐洲正遭受“去工業(yè)化”的困擾。過去20年來,新興市場國家占全球制造業(yè)的比重從原先的20%上升到40%,而歐洲則從36%下降到25%。發(fā)展“工業(yè)4.0”是歐洲重振工業(yè)的機會。歐洲需要一個全新議程并加大投入,今后15年需要投入至少1350億歐元。

  ——德國羅蘭貝格咨詢公司

  德國具備在發(fā)展“工業(yè)4.0”中扮演先鋒的條件。德國汽車和機械制造業(yè)在嵌入式系統(tǒng)方面處于領先地位,處理復雜業(yè)務的軟件供應商也比較尖端。政府認識到了這一巨大機遇,未來幾年,“工業(yè)4.0”將受到不同部門的2億歐元資助。

  各工商行會已提早在職業(yè)教育領域做準備,因為適應挑戰(zhàn)的專業(yè)人才必須掌握創(chuàng)新的技術、勝任復雜生產過程。

  ——德國工商大會首席經濟學家亞歷山大·舒曼

  “工業(yè)4.0”分為兩大主題:一是智能工廠,重點研究智能生產系統(tǒng)及過程,以及網絡化分布式生產設施的實現(xiàn)。二是智能生產,主要涉及整個企業(yè)的生產物流管理,人機互動以及3D打印技術在工業(yè)生產中的運用等。

  在制造業(yè)領域面對的課題有三:生產效率、速度與靈活性。生產效率不單單指員工的生產效率,速度也不是指在短時間內制造出產品。企業(yè)需要具備根據(jù)客戶多樣化需求縮短市場投放時間,即時制定生產計劃的能力。一個可行的解決辦法,就是建立起包含產品設計、生產設備設計、生產、服務在內,涵蓋整條價值鏈的公司數(shù)字網絡。

  ——德國西門子工業(yè)解決方案集團先進技術和標準部門負責人迪特·魏格納

  “工業(yè)4.0”要求所有生產環(huán)節(jié)聯(lián)網,包括辦公室、信息基礎設施和生產基礎設施,企業(yè)、供貨商與顧客。這也提出了更大的安全挑戰(zhàn)。試想汽車制造商的生產流水線因網絡攻擊停運一小時,就會造成數(shù)千萬歐元的損失。如果是化工、鋼鐵等注重生產連續(xù)性的行業(yè),生產暫停就意味著前功盡棄。

  因此,企業(yè)應進行重大改變。以前負責信息技術的專業(yè)人員現(xiàn)在也要考慮生產中的信息安全,以保證生產平穩(wěn)進行。我們集團信息安全部門的客戶需求正在上升,這是一個很大的發(fā)展機遇。

  ——德國產品質量檢測公司技術監(jiān)督協(xié)會萊茵集團信息安全部副主席歐拉夫·西門子

  德國將在如下8個領域采取行動:推進標準化,設計一個供業(yè)界參考的框架結構;開發(fā)適應復雜生產的工程系統(tǒng);可靠、優(yōu)質、全面的高速通信網絡;確保生產過程不對員工和環(huán)境造成傷害,保護數(shù)字安全;應對智能生產需求,改變勞動組織形式,鼓勵終生學習;開展職業(yè)培訓,推廣示范模式;修改法律、審計、商業(yè)合同等相關規(guī)章制度;提高資源利用效率。

  ——德國“工業(yè)4.0”專家組

(轉載)

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