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工業(yè)連接

五分鐘讓你理解何為德國(guó)工業(yè)4.0

2025China.cn   2015年03月02日

  關(guān)于德國(guó)工業(yè)4.0,越來越多的人在說,也有不少的人在寫。但是對(duì)于大部分聽眾和讀者來說,它依然是一個(gè)模糊的概念。

  12月中旬,德國(guó)法蘭克??傤I(lǐng)館經(jīng)商室舉行了一場(chǎng)別開生面的中資企業(yè)新年招待會(huì),沒有熱鬧的場(chǎng)面,也沒有豐盛的晚宴,只有5名來自全德華人機(jī)電工程學(xué)會(huì)的博士,用整整一個(gè)下午的時(shí)間,為20多家中企和媒體的約40名代表,介紹了他們對(duì)于德國(guó)工業(yè)4.0的研究。

  這5位博士是機(jī)電工程學(xué)會(huì)主席張式程(就職于戴姆勒集團(tuán))、副主席陳禎福(大陸集團(tuán))、理事武震宇(博世公司)、特聘專家葛杰(博世公司)和安琪(西門子公司)。

  

 

  歸納5位博士的介紹,大體可以解答以下幾個(gè)有關(guān)工業(yè)4.0的核心問題:

  一、是國(guó)家戰(zhàn)略,不是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

  德國(guó)工業(yè)4.0, 是德國(guó)政府出于領(lǐng)先意識(shí)、危機(jī)意識(shí)和機(jī)遇意識(shí),為了確保未來德國(guó)在世界上的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和技術(shù)領(lǐng)先地位,于2013年在《德國(guó)高技術(shù)戰(zhàn)略2020》中提出的國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,是給德國(guó)企業(yè)明確的一個(gè)努力方向。工業(yè)4.0,意即“第四次工業(yè)革命”,其總體目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“綠色的”智能化生產(chǎn)。

  

 

  這是德國(guó)試圖以高科技帶動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略,而不是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),也就是說,各國(guó)沒有跟上的義務(wù)。事實(shí)上,許多國(guó)家都發(fā)表了類似的綱領(lǐng)性文件,只不過各有不同的提法,如美國(guó)的“先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃”、日本的“科技工業(yè)聯(lián)盟”、英國(guó)的“工業(yè)2050戰(zhàn)略”和中國(guó)的“智能加工”等等。自然,誰能早日實(shí)現(xiàn)這一戰(zhàn)略,誰就在國(guó)際上獲得了“先發(fā)制人”的先機(jī),擁有了標(biāo)準(zhǔn)制定者的地位。

  二、是資源整合,并非創(chuàng)造發(fā)明

  德國(guó)工業(yè)4.0的目標(biāo),是在2020年至2030年之間,實(shí)現(xiàn)“第四次工業(yè)革命”,即“以信息物理系統(tǒng)為基礎(chǔ)的智能化生產(chǎn)”。

  工業(yè)4.0的基礎(chǔ),是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的前三次工業(yè)革命。按一般的劃分,第一次工業(yè)革命開始于18世紀(jì)后半葉,其主要標(biāo)志是以蒸汽機(jī)的發(fā)明帶來的機(jī)械化生產(chǎn);第二次工業(yè)革命開始于19世紀(jì)后半葉,主要標(biāo)志是以電力的發(fā)明帶來的電氣化和大規(guī)模流水線生產(chǎn);第三次工業(yè)革命開始于20世紀(jì)后半葉,主要標(biāo)志是通過信息技術(shù)和電氣化的結(jié)合實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化生產(chǎn)。第四次工業(yè)革命,從現(xiàn)在開始,其主要特征就是綜合利用第一次和第二次工業(yè)革命創(chuàng)造的“物理系統(tǒng)”和第三次工業(yè)革命帶來的日益完備的“信息系統(tǒng)”,通過兩者的融合,實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)。

  來自機(jī)械制造、自動(dòng)技術(shù)和信息通信及軟件開發(fā)等三個(gè)領(lǐng)域的十多家領(lǐng)頭企業(yè),作為三次工業(yè)革命的佼佼者,順理成章地組成了第一梯隊(duì),成為德國(guó)工業(yè)4.0的研究者和踐行者。

  

 

  三、是智能工廠,高于自動(dòng)生產(chǎn)

  德國(guó)工業(yè)4.0的定義是“以信息物理系統(tǒng)為基礎(chǔ)的智能化生產(chǎn)”。那么,什么是“信息物理系統(tǒng)”?

  人體的結(jié)構(gòu),也許是最好的比擬。人體即由“物理”和“信息”兩個(gè)系統(tǒng)組成,健壯的身體、靈巧的四肢、敏銳的感官,便相當(dāng)于一個(gè)嵌入了無數(shù)傳感器的“物理系統(tǒng)”,人的大腦和意識(shí),賦予了人思考、社交和活動(dòng)的能力,構(gòu)成了一個(gè)完備的“信息系統(tǒng)”,控制和操縱肌體這一“物理系統(tǒng)”。

  用一句話概括,信息物理系統(tǒng)就是把物理設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上,讓物理設(shè)備具有計(jì)算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和自我管理的功能,實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界和現(xiàn)實(shí)物理世界的融合。

  

 

  ▲在巴登符騰堡州的一家齒輪工廠,一名工作人員正拿著平板電腦掃描機(jī)器上的二維碼,機(jī)器上的操作指南可以直接通過數(shù)碼設(shè)備閱讀。

 

  擁有上述五大功能的物理設(shè)備,不僅有“思考”能力,還有“社交”能力,并通過“社交”和“思考”,實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)和完善,這便是“智能化”的概念。與自動(dòng)化生產(chǎn)不同的是,自動(dòng)化是工人通過電腦程序控制機(jī)器,完成自動(dòng)生產(chǎn),是一種單向的指令。而智能化是一種多向“交流”,工人、機(jī)器、產(chǎn)品、原料、物流、用戶等等與生產(chǎn)、供應(yīng)和使用有關(guān)的各個(gè)環(huán)節(jié)之間,始終保持著雙向的信息互換,使生產(chǎn)和服務(wù)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化組合。

  四、是網(wǎng)絡(luò)世界,有賴信息安全

  生產(chǎn)、供應(yīng)和使用等各個(gè)環(huán)節(jié),要始終保持雙向交流,那么問題來了,這樣多節(jié)點(diǎn)的大數(shù)據(jù)交流、以及以此為基礎(chǔ)的自動(dòng)生產(chǎn),信息安全如何保障?

  這個(gè)問題,便是德國(guó)工業(yè)4.0發(fā)展的“瓶頸”所在。美國(guó)國(guó)安局前工作人員斯諾登的披露,使世人對(duì)信息的安全性產(chǎn)生了極大的懷疑。德國(guó)擁有世界領(lǐng)先的制造技術(shù),卻沒有世界一流的信息技術(shù),沒有安全的“信息系統(tǒng)”,就無法確?!拔锢硐到y(tǒng)”的可靠生產(chǎn)。

  

 

  另外,谷歌等公司的無所不在和信息濫用,也使人們不得不多思考一個(gè)問題,在工業(yè)4.0的社會(huì)里,如果所有的產(chǎn)品始終與工廠保持著對(duì)話,其用戶還能有隱私可保嗎?

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