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工业4.0:全面解析世界格局及未来前景

2016-01-04 14:44
安娜PARKER
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  工业4.0的两大目标——智能制造&智能工厂

  第一个目标是智能制造,第二个是智能工厂。过去智能制造商有几种说法:第一数字化制造,第二智慧制造,这些表述都不准确。公信部和中国工程院把中国版的工业4.0的核心目标定义为智能制造,这个词表述非常准确。由智能制造再延伸到具体的工厂而言,就是智能工厂。

  智能制造是工业4.0的核心,作为广义概念,智能制造包含五个方面,实现这五个方面的智能化之后,才可以实现大的智能制造的概念。

  智能制造是一个巨系统,工业4.0就意味着超复杂的巨系统正在形成,车间里面的机器如同智能手机,通过更新操作系统实现功能升级,通过工业APP实现各种功能,通过API不断拓展制造生态系统。

  所有的机器、产品、零部件、人员、原材料、所有的研发工具、测试验证平台、虚拟产品和工厂,所有的产品管理、生产管理、运营管理流程,所有的研发、生产、管理、销售员工,各级供应商以及成千上万的客户。都将是这一个系统的重要组成部分,一个基于云端、管道、端到端的信息复杂的体系正在形成,在这里面,车间的机器就像智能手机一样,整个操作会形成一个巨大无比的巨系统。

  在智能工厂,德国人希望实现两个概念目标,第一个是机器生产机器,或者说自己生产自己。第二个就是无人工厂,或者是黑灯工厂,或百分百全智能工厂,人与智能机器并存。智能工厂是现代工厂发展的新阶段,是在数字化基础上,利用物联网技术和设备监控技术,来加强信息和服务。

  智能工厂的三大特征

  智能工厂的第一个特征是信息基础设施高度互联,包括生产设备、机器人、操作人员、物料和成品;第二是制造过程数据具备实时性,生产数据具有平稳的节拍和到达流,数据的存储与处理也具有实时性;第二个特征是可以利用存储的数据从事数据挖掘分析,有自学习功能,还可以改善不优化制造工艺过程。

  智能工厂的发展趋势是从柔性化到敏捷化到智能化再到信息化。

  工业4.0的五个特点

  互联

  互联工业4.0的核心是连接,当然今天移动互联网的整个世界核心在连接,就像百度一样,在连接人和信息,就像腾讯一样,连接人和人。工业4.0要把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地联系在一起。

  数据

  当传感器无处不在,智能设备无处不在,智能中端无处不在,连接无处不在,必然的结果就是数据无处不在。

  工业4.0连接和产品数据、设备数据、研发数据、工业链数据、运营数据、管理数据、销售数据、消费者数据。

  从去年到今年,马云对微信公众号工业智能化的记者说过,阿里巴巴本质上是一家数据公司,雷军也讲过,小米本质是一家数据公司,从IT到ET,未来整个社会变成大数据的社会。

  从工业3.0到工业4.0,今天我提出一个自己的观点,实际上从模具到数据,过去的工业,3.0的工业是以模具为核心,4.0的工业是以数据为基础,所有的工厂都会变成数据工厂。

  集成

  集成是工业4.0的关键词,也是中国推动两化融合的关键词,工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式中端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络。

  通过这个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器、以及服务于服务之间,能够形成一个互联,从而实现横向、纵向和端到端的高度集成。

  创新

  工业4.0的实施过程是制造业创新发展的过程,制造技术、产品、模式、业态、组织等方面的创新,将会层出不穷,从技术创新到产品创新,到模式创新,再到液态创新,最后到组织创新。

  转型

  对于中国的传统制造业而言,转型实际上是从传统的工厂,从2.0、3.0的工厂转型到4.0的工厂,整个生产形态上,从大规模生产,转向个性化定制。阿里巴巴在三年前就提出,整个制造业的生产流程,从B2B2C,转成C2B,他们很敏锐地看到了这样的一个方向。实际上整个生产的过程更加柔性化、个性化、定制化。这是工业4.0一个非常重要的特征。

  工业4.0是从生产型制造转型成服务型制造。未来生产和服务的界限会更加模糊,按照德国工业4.0整个框架来说,未来的工厂有可能从集中式生产转成分布式生产。3D打印会快速使用,未来工厂的概念,可能是一个全新的概念,不是我们今天所看到的,有几百人、几千人,然后有设备,未来的工厂可能在客户的客厅,通过3D打印来打印,有可能每一个客户的客厅都是一个生产的车间。

  举一个例子,过去生产一台电饭锅,可能在中国的广东生产,然后运到非洲送给客户。但是未来,在工业4.0时代,这个广东的电饭锅的公司只需要电脑设计、图纸,通过电脑传到非洲客户的电脑,客户客厅有一个3D打印机,可以通过客厅的3D打印机把这台电饭锅打印出来,就意味着客厅已经成为生产车间,所以未来工厂的概念是需要刷新我们的想象的。

  工业4.0是从过去要素驱动向未来的创新驱动。过去是基于人口红利,是基于整个生产的大规模化、定制化,基于汇率低估,破坏环境所导致的要素驱动,未来工业4.0时代,整个生产制造业向4.0工厂转型、向创新驱动,实际上科技的含量会变的越来越多,工厂人数在急剧减少,过去蓝领工人会转向黑领工人,是由电脑操作人员在操作整个机器,车间里面会大量使用低成本自动化装备,启用工业机器人,生产过程当中机器可以实现德国4.0所定义的自己生产自己,机器生产机器。

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