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向工業4.0邁進
來源:收集 點擊數:1507次 更新時間:2015-04-29 13:37:12

在過去的幾年中,一場冷空氣籠罩在中國制造業的上空。人口紅利的逐漸消失,勞動力成本的不斷上升,原材料價格的逐漸走高,壓縮著日益稀薄的制造業利潤,而這種情況仍將繼續。與此同時,制造業面臨的競爭壓力也在不斷加大,在高端產品領域,隨著市場開放程度的不斷加大,越來越多的國外高端產品進入國內市場,消費者收入水平的提高使得這部分產品的吸引力也同樣水漲船高;在低端產品領域,許多資本和國外企業紛紛流向勞動力成本更低的東南亞國家,他們的產品價格也更加低廉,使得我們的價格優勢正在消失。這一切使得中國制造業這片原本肥沃的土壤變成了冰冷堅硬的凍土,然而國內的制造企業仍如同一顆顆頑強的種子,在不斷努力地生長,期待著那破土發芽的一天!那一天似乎快要到了,但通向那一天的道路又在何方?

正當中國眾多制造業企業在嚴冬中苦苦掙扎之際,“工業4.0”的概念橫空出世,如同璀璨的明星照亮漆黑的夜空,光彩奪目,它漂洋過海來到中國,它的傳播使得眾多企業家猶如醍醐灌頂,仿佛瞬間找到了那條通向美好未來的道路。然而真相只有一個,或許它只是一個飄在半空的泡沫,在陽光的折射下五彩繽紛卻一捅就破。它來自德國,一個與我們有著不同歷史和國情的地方,沒有人可以保證它一定不會水土不服。這條道路是否可行需要我們謹慎、客觀的分析和求證。

工業4.0這個詞匯是“第四次工業革 命”的簡稱。它于2013年4月在漢諾威工業博覽會上被正式提出,一經提出便引起廣泛的關注和討論。歷史上每一次的工業革 命都意味著生產力的飛速發展,之前的3次工業革 命分別是:工業1.0從蒸汽機的發明開始;工業2.0從1870年引進分工勞作的流水線開啟;工業3.0是1969年開始的利用電力和IT系統升級自動化生產。而工業4.0將是智能生產—通過信息物理系統(Cyber-physicalSystem,CPS)的應用,打通所有生產環節的數據壁壘,無線網掌控一切的時代。德國總理默克爾曾說:“將數字科技與工業產品以及物流相連接,這就是工業4.0。”簡單而言,如果說現在的自動化生產是人與機器對話,第四次工業革 命將實現機器與機器對話,也就是將制造業向智能化轉型。

工業4.0”為何在德國被首先提出呢?讓我們帶著這個問題來進行接下來的討論。

在過去的幾十年里,美國的互聯網革 命形成的風暴席卷全球,深刻的改變了人們的工作與生活。美國也憑借這股風暴成為了“工業3.0”時代的集大成者。而德國,作為全球制造業最為發達的國家,對制造業淪為信息技術的附庸這一趨勢并不甘心,如果制造業生產制造的各個環節都被云計算接管,那么美國將成為最大的贏家。德國迫切地需要引領新的一輪工業革 命,來爭當游戲規則的制定者。德國有這個資本!面對著美國互聯網的強進勢頭,德國祭出的“殺手锏”正是他引以為傲的制造業。無論質量還是技術,德國制造都享譽全球,70%左右的產品被銷往世界各地。這也是幫助德國在最近今年的經濟危機中屹立不倒的定海神針。

德國要用“信息物理系統”使生產設備獲得智能,使工廠成為一個實現自律分散型系統的“智能工廠”。那時,云計算不過是制造業中的一個使用對象,不會成為掌控生產制造的中樞所在。工業4.0的核心是智能制造,通過設備、產品、原材料和軟件聯系在一起,使得產品和不同的生產設備能夠互通互聯并交換命令。也就是說,未來工廠能夠自行優化并控制生產過程,不再完全依賴云計算等信息技術。工業4.0最終將實現萬物互聯,從而根本的改變整個社 會的生產方式。

隨著“工業4.0”概念的傳播和發展,國內也涌現了許多優秀的企業家和學者,他們通過自身的實踐經驗和研究得出了一些自己的心得和觀點。易往信息總經理陳寧先生認為工業4.0的最終走向是云制造,云制造帶來社 會資源的最大節約。企業所有的生產設備的管理程序都可以掛到云端去,那么在云端可以連接設備,設備與設備之間可以通訊,設備跟生產線之間可以交換信息。未來,企業要生產產品,只要在云端把需要的設備連接在一起,可以通過WiFi,無線,有線的等方式,然后將生產程序從云端灌到這些生產設備中,灌到生產流程中,來生產企業需要的產品。生產完了之后,企業又可以把這些程序回收到云端。下次企業又要生產另外一款產品的時候,因為工藝路徑不同,企業又可以把這些設備重新進行連接搭配,再把生產程序灌下去,進行生產。而關于大數據分析以及物聯網的運用陳寧先生認為:未來可以通過大數據分析出客戶可能會在近期購買一輛新車,然后把推薦信息發送給客戶。客戶可以按照自我喜好,從移 動端進行個性化定制這輛車,給到工廠;工廠接受到客戶訂單后,從計劃BOM清單采購清單安排生產排程MESWMSTMS用戶手中。這期間的工廠生產包含云制造的概念。同時MES是工業4.0的核心。未來是一體化平臺的運用 ,生產企業用一套系統就夠了。把財務管理系統、人力管理系統、倉庫管理系統、生產管理系統等整合起來,不再有信息孤島,因為企業管理是一個整體。

雖然工業4.0為我們描繪了一個美好的時代,但我們仍應該清醒的認識到理想很性感,而現實往往很骨感!工業4.0時代想要在中國得以實現有以下幾個難點:首先是智能制造背后大數據控制和安全的擔憂,制造所需要的數據和信息是否是真實可信的,以及如何保護這些數據免遭黑客攻擊甚至是間諜的竊取,同時對產權的保護也上升到一個新的高度,而且一旦用戶的個性化定制得以實現,如何保護客戶的這些私人數據不被廠家濫用從而導致個人隱私的侵犯也是許多人關注的重點。這些都對信息安全提出了更高的要求。其次是定制化和標準化的矛盾難以調和,特別是與信息技術對接以后,聯接系統標準化的空白更是嚴重阻礙工業4.0的發展,因為他嚴重妨礙了不同設備與系統的互聯。畢竟軟件產品作為許多公司的核心競爭力,其源代碼等核心數據都如同百年秘方一般為企業最高機密,想要制定一個能為大家普遍接受的標準解決方案可謂困難重重。最后我們來討論中小企業對于工業4.0的積極性的問題,毫無疑問,中小型企業對于制造業的發展不可或缺,各個國家都十分重視對其發展的支持和鼓勵。然而不可忽視的是中小企業在對于工業4.0 的應用上顯得積極性不足。顯然智能工廠和智能制造必須建立在高度自動化的基礎之上,往往規模效應和集群效應越顯著受益越高。而這些偏偏是中小型企業的軟肋,更換一整套設備、系統的成本所帶來的負擔對于中小型企業而言也十分沉重。這一切都造成了中小型企業對于工業4.0的積極性不足。


工業3.0的時代,美國獨領風騷;工業4.0即將到來,德國勢頭正勁。我們何去何從,敢問路在何方?我們到底是在“工業3.5”,還是“工業3.9”?沒人能夠給出答案。但我們能夠確定的是:我們不能妄自菲薄,我們要堅定信心,因為我們有著別人所沒有的優勢。首先我國的工業擁有世界最完整的供應鏈條。中國是世界上唯一擁有聯合國產業分類中全部工業門類(39個工業大類、191個中類、525個小類)的國家,形成了“門類齊全、獨立完整”的工業體系。小到螺絲釘等基礎零件,大至通訊、航天、高鐵,這樣一來我們的互聯將更加全面,未來的可能性將更加寬廣。其次我國有著組織能力無比強大的政府。從《裝備制造業調整和振興規劃》到《“十二五”工業轉型升級規劃》《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》,以及編制中的《中國制造強國2025規劃綱要》,中國政府相關的規劃出臺與實施得越來越緊密!最后,不得不提我們還擁有世界上最龐大的人口,這意味著我們擁有最充足的勞動力以及無限的潛力,雖然勞動力的成本在不斷提高,但是隨著教育等相關制度的完善和發展,這個龐大的勞動力群體的素質也在不斷的提高,我們相信這其中定能涌現出大批符合時代發展需求的人才。

在十二屆人大三次會議的開幕式和政府工作報告中,李克強總理相繼提出了“中國制造2025”以及“互聯網+”的概念,與德國的“工業4.0”和美國的“工業互聯網”遙相呼應。大有“集眾人之智,采眾家之長”的意味,充分體現了儒家中庸之道的特點,在“工業3.0”與“工業4.0”之間以“互聯網+”和“中國制造2025”為指導,為中國的制造業企業指明了道路和方向。正是敢問路在何方,路正在腳下!

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