．數位化/工業4.0：德國北威州創新的解決方案和商機

【3S Market】透過這個德國智慧工業園區的投資招商，從中仔細看看這個全球頂尖的工業大國，如何運作工業4.0。

似乎……原汁原味的工業4.0，與時下台灣與對岸中國所談與所作的工業4.0，都有許多很大的出入！？

德國的工業4.0的終極目標是要從原料投入，製造生產的所有過程，到市場上的銷售，甚至後續的服務，整個目前碎片化的的過程，透過網路，將每個環節都數據化，因為有數據才能有分析、改進的依據。

藉由網路互通與數據分析，統合所有生、銷售、服務的過程，這就是工業4.0的核心運作原則。目前市面上所談的工業4.0，是否反而將自己帶到更碎片化的死路？

來源：RFID世界網 作者：莫非

工業4.0從2014年開始，成規模的在媒體上出現，到如今變成了十分熱門的議題。而後美國再工業化，日本工業復興、中國製造2025，全球各國對於工業的資訊化改革一一提上日程。

物聯網的應用，對於工業的改革有哪些方面的助推?擁有先進技術的製造業大國德國提出的工業4.0，又會給我們帶來怎樣的機會?

近日，由國際物聯網貿易與應用促進協會，和廣東省物聯網協會主辦，在對岸中國的深圳物聯傳媒承辦的「2016中國國際物聯網與智慧中國高峰論壇」在深圳會展中心盛大召開。

德國北威州投資促進署首席代表封興良先生以「數位化/工業4.0：德國北威州創新的解決方案和商機」為主題為我們分享了他眼裡的德國工業4.0，以及德國北威州在工業上的創新應用解決方案，以及投資機會。

首先，封興良先生為我們解釋了工業4.0的由來。

　　德國北威州投資促進署首席代表封興良先生演講現場

工業4.0來自哪裡?

2006年，德國聯邦政府高技術規劃中，開始關注物聯網在工業中的應用;

2011年4月，提出工業4.0的初步概念，德國機械及製造商協會(VDMA)、資訊技術、通訊與新媒體協會(BITKOM)、電子電氣製造商協會(ZVEI)三大協會成立「工業 4.0」工作組;

2011年11月德國發佈《高技術戰略2020》;

2012年10月2日，工作組向聯邦教育與研究部和聯邦經濟和技術部遞交了《未來項目「工業4.0」的落實建議》;

2013年4月，保障德國製造業的未來——關於實施工業4.0戰略的建議》;

2013年12月，全球首份「工業4.0」標準化路線圖;

2014年4月，「工業」4.0學術咨詢委員會發佈了白皮書

2014年4月漢諾威工博會上展示的首個「工業4.0」演示系統

此後，工業4.0的概念迅速火遍全球……

我們一直在談工業4.0，那究竟什麼是工業4.0呢?

根據封興良先生的觀察，工業4.0涉及兩大主題(智慧工廠與智慧生產)，三個設想(產品、設施、管理)。

智慧工廠重點研究智慧化生產系統及過程，以及網路化分布式生產設施的實現。而智慧生產主要涉及，整個企業的生產物流管理、人機互動、3D列印，以及增材製造等技術在工業生產過程中的應用等。

其次是三個設想：產品、設施及管理。產品整合有動態數位儲存器、感知和通信能力，承載著在其整個供應鏈和生命週期中，所需的各種整合，可實現自組織。管理能夠根據當前的狀況，靈活決定生產過程。

如何構建智慧工廠---資訊實體系統(CPS)

工業4.0是基於物聯網和服務網路，通過資訊實體生產系統CPPS為模型，建構智慧/數位工廠。

　　工業4.0——資訊實體系統(CPS)

資訊實體系統(Cyber Physical System，CPS)強調，實體過程與資訊間的互通互聯。2008年美國加利福利亞大學的Lee.E在其技術報告《資訊實體系統：設計挑戰》中指出：資訊實體系統是計算和實體過程的整合。

嵌入式電腦和網路對實體過程進行監測和控制。從自動化技術的觀點看，CPS是一種工程系統，由一個嵌入在物體中的計算和通信的內核，在物理環境中進行監測和控制。(Karl Henrik Johansson，2011)以資訊實體生產系統CPPS為模型建構智慧工廠，或者數位化工廠

實現工業4.0，意味著什麼?

1).未來整個行業的研發時間，從設計到投產縮短了整整三分之一

2).自動化程度的提高，勞動力成本在產品生產中的總價值方面，所佔比例越來越少

3).軟體用於數位化仿真及虛擬裝配，從而實現各個組件及接口的成功測試

4).實現個性化生產，通過輸入有關數據，形成模型再通過數控設備的加工和製作

5).生產更有效率、更環保、更有人性化、產品從預訂到交貨的橫向一體化

6).系統允許一分鐘內更改產品和工序，虛擬世界與現實世界的交互

封興良先生還表示，實現多品種小批量智慧產品的高精度卓越品質生產，是未來像德國一樣成功經濟的發展趨勢。而目前我們的傳統製造產業，產品的開發、實驗、生產規劃、製造和服務整個過程是相分離的，如何才能改變目前這種局面?首先，大規模分隔狀態的部門必須做到數據的流通，而且是雙向流通，依靠共有數據來實現逐步改變。其次，把嵌入式軟體和各類不同的產品結合好，把軟體和電子機械結合起來。

德國北威州創新解決方案和商機

根據分析顯示，預計至2025年，在德國國民經濟中舉足輕重的六大行業，通過所謂的工業4.0，其生產率有望增加到780億歐元，而且每年每個行業的國民生產總值還能平均提高1.7%。而德國北威州在工業上，又有哪些創新的解決方案和機會呢?

1.用於工業的智慧技術系統

將資訊實體系統引入生產流程，是工業產值鏈的一場革命：自動設定生產流程，自行調整，材料向機器發出下一個生產步驟的指令。

2.實現物流流程的自動化操控

由於越來越多的網購、生產製造的個性化、送貨程序的聯網化、對生態環境可持續發展等要求，物流業正面臨全新的挑戰。

德國北威州通過對物流流程自動化控制的解決方案，建構起一個智慧系統，商品和貨物通過智慧系統，在全球供貨鏈中自動運行。此外，資訊實體系統將物流中的實體世界與智慧資訊和通訊技術連接起來，藉此才能使整個供貨鏈聯網，物流將更加智慧化。

而北威州在資訊通訊技術，以及物流業領域處於世界地位，如何將工業4.0用於物流業，幫助建立智慧交通網路和自動運行，北威州擁有最佳的條件和方案。

3.資訊通訊技術是增長助推器和創新引擎

資訊通訊技術中的智慧感應器、執行器、嵌入式系統、機器對機器的相互溝通、物流網和雲端運算等基礎技術，是工業4.0所必需的。採用資訊通訊技術後，企業可以全程監控，和掌握其能源需求和消耗資訊，首先能實現資訊透明化，在自動化和能源管理技能相互結合後，優化配置資源成為新的可能。

而資訊通訊技術是「關鍵基礎技術」對北威州經濟發展的作用舉足輕重，各行各業藉此都會得到巨大的增值空間，隨著工業4.0的推進和發展，增速還將更為顯著。

關於北萊茵-威斯特法倫州州政府的工業政策

※ 北威州政府的工業政策是鼓勵企業、研究機構和公共部門在產值鏈上的十六個產業和科技領域通力協作;

※集群組織不僅能鞏固北威州作為工業基地的地位，而且還能將在產業鏈上的企業、研究機構和關聯網路整合起來，彰顯合力的作用，在現有強項和出色成績的基礎上更上一層樓，不斷提高企業競爭力;

※特別鼓勵企業在產值過程和創新力方面推廣工業4.0，目的也在於保證企業將來的競爭力;另外還要著力打造在德國和國際上北威州工業基地的新形象。

按此回今日3S Market新聞首頁