What is the Fourth Industrial Revolution?
談及德國工業4.0,自然想到德國製造業的強大。我們縱觀人類工業發展歷史,唯有製造業的強大,才能成就國家與民族的強盛。德國工業4.0出現後,工人由過去生產過程中的普通操作者,晉升為這一過程的管理者,更多地負責創意規劃管控和決策。它的核心理念:建設智慧工廠,實現智慧生產。
工業4.0意味著人更加重要,人與機器之間聯繫的重要性,大大提高了,透過技術和擁有的數據,將人與機器更好地融合起來,這意味著減輕人的工作負擔,也讓人能與越來越複雜的機器完美融合。
本質:智慧化、高效率、降能耗
工業4.0的未來發展前提條件是,深入實施數位化工程,人工智慧的介入、機器人的大量使用,會讓設計的智慧化、工藝的智慧化、試驗仿真的智慧化、生產過程的智慧化、維護的智慧化成為現實。是大數據、雲計算、行動網路時代背景下,對企業進行智慧化、工業化相結合的改進升級。
工業4.0能夠整合最好的感測器、軟體和技術,把一個全球公司在世界各地的工廠,都匯集到一個網路裡,總部可以透過網路,即時看到每個工廠運行的情況,並透過高度的可視化、自動化,來實現提高效率、降低能耗的目的,也是工業4.0的本質。
起因:德國的危機意識
德國所謂的工業四代(Industry4.0),是指利用物聯資訊系統(Cyber—Physical System簡稱CPS)將生產中的供應,製造,銷售資訊數據化、智慧化,最後達到快速,有效,個人化的產品供應。
2011年,德國率先提出「工業4.0」的概念,旨在支持工業領域新一代革命性技術的研發與創新,保持德國的國際競爭力。事實上,「工業4.0」概念體現出,德國對美國的危機感,和極高的競爭意識。
1990年到2013年,整個歐洲製造業,從當年佔全球市佔率的34%下降到了21%,德國製造業也下降了將近10%。中國的製造業從2%上升到了19%,整個亞洲佔到幾乎50%。
據目前德國工業4.0的發展態勢看來,其「以資訊實體系統為基礎的智慧化生產」的核心概念正在被運用。實體設備逐漸具有計算、通信、精確控制、遠端協調和自我管理的功能,虛擬網路世界和現實物理世界的融合,也正在逐步實現。這是一次巨大的產業革命,也是發展的必然趨勢。
思維:傳統製造業的跨越轉變
德國工業4.0強調,在滿足高度客製化需求的同時,保持生產製造的高效率。
製造業要向4.0跨越,除了要具備一定的產業基礎外,轉變思維模式也很重要。目前大部分企業,仍使用以功能為導向的生產流程,從以功能為導向的思維模式,轉變為以流程為導向,不要只關注製造流程,更要學會規劃整體流程。
目前製造業出現了很多新的產業業態、技術趨勢、商業模式,企業家需要樹立資訊的資源觀,要把資訊作為資產,是企業核心競爭力的來源。同時,企業也需要培養對客戶需求,實施感知、快速反應、及時滿足的能力。
特色:工業品質的追求
一直以來德國是工業立國,工業的強大,也讓德國在國際事務上有了更多的話語權。德國是歐洲經濟的引擎機、發動機。德國的工業製造實力,在全球處於前列,這主要是德國人對工業4.0,將從生產系統、物流整合、新型技術應用等不同方面,去變革和創新。目前來說,德國有足夠的實力和水準,進行這樣一個變革和推動。
製造業涉及到方方面面,已不是傳統意義上的工業製造,而涉及到不同部門,需要多個行業跨合作。
不斷推進的工業4.0,將帶給德國的發展是巨大的,這將決德國能否繼續引領製造工業,掌握更多的話語權,每一次工業變革都會帶來巨大的工業、生活、商業模式的改變。
工業的發展與人們的生活息息相關,德國在推進工業4.0以來,智慧化也在加速推進,對德國的工業,及人們的工作方式,都會有所改變。
模式:虛擬和現實相結合
工業自動化,是德國得以啓動工業4.0的重要前提之一,主要是在機械製造和電氣工程領域。當前在德國和國際製造業中,廣泛採用的「嵌入式系統」,正是將機械或電氣組件,完全嵌入到受控器件內部,是一種特定應用設計的專用電腦系統。
數據顯示,這種「嵌入式系統」,每年獲得的市場效益高達200億歐元,而這個數字到2020年將提升至400億歐元。
德國製造業是世界上,最具競爭力的製造業之一,在全球製造裝備領域,擁有領頭羊的地位。這在很大程度上,源於德國專注於創新工業科技產品的科研和開發,以及對複雜工業過程的管理。
當德國定義工業4.0的時候,主要是關於兩點:首先是確定所有事情的活動邏輯,其次是建構網路—實體系統,將虛擬和現實相結合。
德國擁有強大的設備和生產線製造工業,在世界資訊技術領域,擁有很高的能力水準,在嵌入式系統和自動化工程方面,也有很專業的技術,這些因素共同奠定了德國,在製造工程工業上的領軍地位。
透過工業4.0測略的實施,將使德國成為新一代工業生產技術(即資訊實體系統)的供應國和主導市場,會使德國在繼續保持其國內製造業發展的前提下,再次提升它的全球競爭力。
在社會根本上,德國完善的民主法制和知識產權保護,是保障德國製造業健康發展的堅實後盾,更是降低社會生產成本、提升效率的真正利器。
有著濃厚德國特色的工業4.0,其實是個龐大工程。根據德國工業巨頭西門子公司官網的介紹,工業4.0的核心是智慧製造,透過嵌入式的處理器、儲存器、感測器和通信模組,把設備、產品、原材料、軟體聯繫在一起,使得產品和不同的生產設備,能夠互聯互通,並交換命令。
未來工廠能夠自行優化,並控制生產過程。而根據業界進一步的設想,除了產品和機器的互聯外,工業4.0還將在未來,實現工廠、消費者、產品、資訊數據的互聯,最終實現萬物互聯,從而重構整個社會的生產方式。
從德國的製造業基礎來說,很多條件已經具備,缺得就是如何實現智慧聯接。
差異:德美國工業4.0
①美國工業網路是想不斷提高生產力,為大幅度降低工業生產成本做鋪墊。而德國的工業4.0想提高柔性生產,為大幅度減少人工成本發下基礎。
②美國工業網路以大數據、感測器技術及人,三者緊密結合,在關鍵工業領域不斷升級。德國工業4.0盡力爭取新一代技術,在國際市場的主導及供應,靈活運用網路和工業技術,在採購、生產銷售等多環節發力。與傳統工業緊密結合,對其不斷改造不斷提高生產效率,從而加快產業升級步伐。
③工業網路注重人機網三大要素。而工業4.0注重的是智慧工廠、智慧生產、智慧產品三大要素。
④工業網路涉及領域有航態、醫療、鐵路、天然氣、電力等核心行業。工業4.0涉及領域機械工程、電氣工程、電腦運算工程等工程的規劃、製造、營運及物流。
⑤工業網路的趨勢,製造業服務化、訂製個性化、組織分散化、製造資源雲化。工業4.0的發展趨勢,製造業中任何參與者和資源,實現高技術互動、智慧產品,有明確身份辨識、個體客戶與產品實現產業鏈服務、員工嚴格執行智慧製造業生產標準、不斷發展、提高網路基礎設施。
總結
工業化時代,行業標準就是制空權。對於一片空白的領域,掌握了標準也就制訂了遊戲規則,後來者只能疲於奔命地追趕。高端製造業是德國近現代長盛不衰的穩固保障,在這個逆水行舟的時代,想要不被淘汰,就必須搶站制高點。
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