成工程机械发展的新势头,德意志联邦共和国观

谈及德国工业4.0,自然想到德国制造业的强大。我们纵观人类工业发展历史,唯有制造业的强大,才能成就国家与民族的强盛。德国工业4.0出现后,工人由过去生产过程中的普通操作者,晋升为这一过程的管理者,更多地负责创意规划管控和决策。它的核心理念:建设智能工厂,实现智能生产。

转自:公众号精智工厂谈及德国工业4.0,自然想到德国制造业的强大。我们纵观人类工业发展历史,唯有制造业的强大,才能成就国家与民族的强盛。德国工业4.0出现后,工人由过去生产过程中的普通操作者,晋升为这一过程的管理者,更多地负责创意规划管控和决策。它的核心理念:建设智能工厂,实现智能生产。

一、“工业4. 0”是互联

导读:互联网在改造完消费服务业以后,正缓慢而坚定地来到了工业领域,以“工业4.0”之名,掀起了再造工业的革命。目前,“中国制造”正在面临的挑战,同时也面临着的机遇。
如果说过去的10至15年,是消费互联网的黄金年代,诞生了BAT等互联网巨头,那么时至今日,风口正逐渐转向产业互联网。互联网在改造完消费服务业以后,正缓慢而坚定地来到了工业领域,以“工业4.0”之名,掀起了再造工业的革命。

在近两年,受到金融政策、项目开工和市场饱和度等多种因素的影响,中国工程机械行业进入新常态,行业企业开始修炼“内功”,将产品质量和研发而非市场营销放在第一位,更多的企业加强对制造业智能化产品的研究,以通过技术革新向市场发起挑战。 面对全球市场需求放缓,传统上以制造能力见长的各行业龙头企业正在积极引入智能概念,开辟新的市场。“智能制造”正成为一批中国制造业企业发展的新方向。 智能制造是一种由智能机器和人类*共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类*在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化和高度集成化。在工程机械领域,智能制造的概念就是将生产、加工等流程通过互联网技术进行信息化改造,以达到提高效率、提升产品精度等级和优化生产工艺等目的。 信息技术和制造业的深度融合将成为未来产业竞争的制高点。要抢占这一制高点,智能制造是主攻方向,也是实现我国制造业由大变强的根本路径。实施智能制造工程,要紧密围绕重点制造领域的关键环节,开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用。要支持产学研用联合攻关,开发智能产品和智能装置并实现产业化。要在基础条件好、需求迫切的重点地区、行业和企业中,分类实施智能制造试点示范及应用推广。要加快建立智能制造标准体系和信息安全保障系统,搭建智能制造网络系统平台。 到2020年,制造业重点领域智能化水平显著提升,试点示范项目运营成本降低30%,产品生产周期降低30%,不良品率降低30%;到2025年,制造业重点领域全面实现智能化,试点示范项目运营成本降低50%,产品生产周期降低50%,不良品率降低50%。 在装备制造业*打造了以客户和市场为中心的信息化平台,根据“互联、智慧、可控、安全”的“两化”融合方针,着力锻造以互联为基础的全球营销及服务能力,以智慧为基础的全球产品生命周期管理能力,以战略为导向的全球风险内控能力,以及产品生命周期的全程安全运行能力。为全球化蓄力起跑奠定基础,成为践行国家“互联网 ”战略的先锋。 当前,信息化*先进的美国、制造业*强的德国、制造业*大的中国在各自的国家战略中都提出了工业4.0、工业互联网、互联网等战略,并成为热门话题。德国工业4.0是立足机械制造、自动化工业、工业软件等领域的优势,基于CPS信息物理系统,在智能工厂与智能生产两个方向展开研究;而美国工业互联网是基于美国全球*的互联网等IT技术,通过CPS信息物理系统,*终目的是实现“再工业化”;中国“互联网战略”明确指出了“以信息化与工业化深度融合为主线”,重点发展新一代信息技术、航空航天装备等十大领域,实现中国由制造大国向制造强国的转变。 在工程机械行业,智能化制造技术的运用不仅能保证产品质量的稳定性,提高劳动生产效率,改善工人的工作条件和劳动强度,还能加快企业的升级转型,摆脱产品的同质化竞争,提升产品品牌价值。我国工程机械由大变强的转变,正是由传统的机械化向数字化,自动化的转变。在产品智能化和生产智能化的道路上,工程机械面对国内市场国际化竞争的残酷局面和新技术、新工艺的挑战中求得生存与发展必须解决上市速度,*好的质量,*低的成本,*优的服务,来达到智能化的目的,因此,工程机械智能化的道路上,要有一段不断探索和创新的过程,工程机械智能化的大趋势渐渐明显形成。 在近两年,受到金融政策、项目开工和市场饱和度等多种因素的影响,中国工程机械行业进入新常态,行业企业变得冷静了许多,开始修炼“内功”,将产品质量和研发而非市场营销放在第一位,更多的企业加强对制造业智能化产品的研究,以通过技术革新向市场发起挑战,而把握时代发展脉搏,因势利导,以时而动才能在企业进行技术革新时做到事半功倍。

工业4.0意味着人更加重要,人与机器之间联系的重要性大大提高了,通过技术和拥有的数据,将人与机器更好地融合起来,这意味着减轻人的工作负担,也让人能与越来越复杂的机器完美融合。

工业4.0意味着人更加重要,人与机器之间联系的重要性大大提高了,通过技术和拥有的数据,将人与机器更好地融合起来,这意味着减轻人的工作负担,也让人能与越来越复杂的机器完美融合。

工业4. 0的核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连接在一起。“工业4. 0”适应了万物互联的发展趋势,将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过信息物理系统(CPS)形成一个智能网络,使得产品与生产设备之间、不同的生产设备之间以及数字世界和物理世界之间能够互联,使得机器、工作部件、系统以及人类能通过网络持续地保持数字信息的交流。

作为世界工厂的中国,正全面进入“中国制造2025”的新时代,在新型工业转型变革中,将实现实体与虚拟网络世界的融合。在“工业4.0”的时代背景之下,中国制造的机会在哪里?

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——生产设备之间的互联

中国制造业的挑战和机遇
成工程机械发展的新势头,德意志联邦共和国观念下的工业4。劳动力人口减少的直接影响是用工成本的上升,劳动力成本的上升导致中国制造业的竞争力迅速下降。许多跨国公司将工厂搬向劳动力成本更低的地方。

本质:智能化、高效率、降能耗

本质:智能化、高效率、降能耗

工业4. 0的核心是单机智能设备的互联,不同类型和功能的智能单机设备的互联组成智能生产线,不同的智能生产线间的互联组成智能车间,智能车间的互联组成智能工厂,不同地域、行业、企业的智能工厂的互联组成一个制造能力无所不在的智能制造系统,这些单机智能设备、智能生产线、智能车间及智能工厂可以自由、动态地组合,以满足不断变化的制造需求,这是工业4. 0区别于工业3. 0的重要特征。

中国是全球大的电子产品生产基地。但是,由于物价带动人工费用上涨,智能手机和便携式计算机等电子产品的代工企业为寻求廉价劳动力,已开始加速进行工厂转移。世界大的电子产品代工企业富士康于1988年进驻广东深圳,随后为了寻找劳动力成本更加低廉的地区,应对劳动力资源紧张,逐渐将工厂向中西部迁移,以降低用工成本。这些中西部地区包括山西太原、四川成都、河南郑州、贵州贵阳等。

工业4.0的未来发展前提条件是,深入实施数字化工程,人工智能的介入、机器人的大量使用会让设计的智能化、工艺的智能化、试验仿真的智能化、生产过程的智能化、保障的智能化成为现实。是大数据、云计算、移动互联网时代背景下,对企业进行智能化、工业化相结合的改进升级。

工业4.0的未来发展前提条件是,深入实施数字化工程,人工智能的介入、机器人的大量使用会让设计的智能化、工艺的智能化、试验仿真的智能化、生产过程的智能化、保障的智能化成为现实。是大数据、云计算、移动互联网时代背景下,对企业进行智能化、工业化相结合的改进升级。

——设备和产品的互联

可以说,“中国制造”正在面临的挑战,同时也面临着的机遇。危机是威胁也是机会。新一轮工业革命将彻底改变现有的生产方式和产业组织形式,改变国家间的比较优势,进而重塑各国产业竞争力和国际产业分工格局。新一轮工业革命将深刻影响我国产业结构调整的路径和进程,对我国制造业的转型升级而言这意味着巨大的挑战和同样巨大的机遇。与美国、德国、日本等世界制造强国相比,我国工业大而不强,结构层次偏低,发展方式粗放,大部分制造企业的信息化程度较低。因此,迫切需要加快结构升级和发展方式的转型。

工业4.0能够整合最好的传感器、软件和技术,把一个全球公司在世界各地的工厂都汇集到一个网络里,总部可以通过互联网实时看到每个工厂运行的情况,并通过高度的可视化、自动化来实现提高效率、降低能耗的目的,也是工业4.0的本质。

工业4.0能够整合最好的传感器、软件和技术,把一个全球公司在世界各地的工厂都汇集到一个网络里,总部可以通过互联网实时看到每个工厂运行的情况,并通过高度的可视化、自动化来实现提高效率、降低能耗的目的,也是工业4.0的本质。起因:德国的危机意识

工业4. 0意味着智能工厂能够自行运转,零件与机器可以进行交流。由于产品和生产设备之间能够通信,使得产品能理解制造的细节以及自己将被如何使用。同时,它们能协助生产过程,回答诸如“我是什么时候被制造的”“哪组参数应该被用来处理我”“我应该被传送到哪”等问题。

“工业4.0”是一个发展的概念,《中国制造2025》也弱化了以往规划中为期5年的时间限制,规划年限扩展到2025年,更注重中长期规划,主要围绕我国工业有待加强的领域进行强化。以前,我国制造业技术含量不高,一直处于国际产业价值链的低端环节。在工信部的积极推动下,工业化与信息化的深度融合为制造业的网络化、智能化发展奠定了坚实的基础。毫无疑问,新一轮工业革命将更快速地带动两化深度融合:信息技术向制造业的全面嵌入,将颠覆传统的生产流程、生产模式和管理方式;生产制造过程与业务管理系统的深度集成,将实现对生产要素高度灵活的配置,实现大规模定制化生产。这一切都将有力地推动传统制造业加快转型升级的步伐。制造企业的两化融合之路,离不开软件企业的帮助。易往信息技术有限公司一直是两化融合领域切实的实践者。易往信息有多年信息化规划和实施的经验,对制造企业生产和实施过程中的技术和数据进行跟踪、提取和反馈,弥补计划层和实施层中间的空白,使生产流程形成闭环,全面辅助管理人员的工作和规划。从生产计划开始,易往信息的解决方案就计算规划着整个生产流程,从计划、采购、原料、运输、生产等无死角的监控着每一个数据,让设备与设备对话,这与信息物理系统CPS的理念不谋而合,是“工业4.0”落地的可靠选择。

起因:德国的危机意识

德国所谓的工业四代(Industry4.0)是指利用物联信息系统(Cyber—Physical System简称CPS)将生产中的供应,制造,销售信息数据化、智慧化,最后达到快速,有效,个人化的产品供应。

——虚拟和现实的互联

企业界没有永恒的神话,只有适者生存的法则。面对当下全球化的态势,企业势必不断地学习和理念更新,才能在变化剧烈、快速的环境中超越对手,持续领先。我们制造企业应注重企业信息化的建立,建立适合当前国内形势的信息平台。同时,企业应保持创新的“常态化”,不断在产品、技术、市场、流程乃至商业模式上进行创新,进而提升企业经营的敏捷性,快速响应环境变化,终在当今经济全球化浪潮冲击、技术变革加快和商业环境更加不确定的时代中生存和发展。

德国所谓的工业四代(Industry4.0)是指利用物联信息系统(Cyber—Physical System简称CPS)将生产中的供应,制造,销售信息数据化、智慧化,最后达到快速,有效,个人化的产品供应。

2011年,德国率先提出“工业4.0”的概念,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新,保持德国的国际竞争力。事实上,“工业4.0”概念体现出德国对美国的危机感和极高的竞争意识。

信息物理系统(CPS)是“工业4. 0”的核心,它通过将物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、控制、远程协调和自治五大功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。信息物理系统(CPS)可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起,从而创造物联网及相关服务,并将生产工厂转变为一个智能环境,是实现设备、产品、人协调互动的基础。智能制造的核心在于实现机器智能和人类智能协同,实现生产过程的自感知、自适应、自诊断、自决策、自修复。

工业智能化将成大势所趋
智能产品将极大地延伸制造业企业的价值链,以智能产品为入口,以互联网为平台,将为制造业企业延伸、拓展高价值服务提供广阔的空间。”近日,机械工业信息研究院公益研究成果暨“机工智库”成立与春季发布会在京召开,工业和信息化部规划司发展规划处处长姚珺认为,“发展智能化指标,形成新的技术体系,是我们弯道超车的一个重要机遇。”

2011年,德国率先提出“工业4.0”的概念,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新,保持德国的国际竞争力。事实上,“工业4.0”概念体现出德国对美国的危机感和极高的竞争意识。

1990年到2013年,整个欧洲制造业从当年占全球份额的34%下降到了21%,德国制造业也下降了将近10%。中国的制造业从2%上升到了19%,整个亚洲占到几乎50%。

——万物互联

中国机械工业联合会副会长、机械工业信息研究院院长王文斌认为,对我国自动化发展问题的研究,以及对智能制造舆情的监测分析显示:当前阶段我国要发展智能制造,首先要大力开展自动化补课运动,只有大多数工业企业在生产、库存、管理、决策等方面信息化自动化达到一定水平,工业4.0才有实现的产业基础。

1990年到2013年,整个欧洲制造业从当年占全球份额的34%下降到了21%,德国制造业也下降了将近10%。中国的制造业从2%上升到了19%,整个亚洲占到几乎50%。

据目前德国工业4.0的发展势头看来,其“以信息物理系统为基础的智能化生产”的核心概念正在被运用。物理设备逐渐具有计算、通信、精确控制、远程协调和自我管理的功能,虚拟网络世界和现实物理世界的融合也正在逐步实现。这是一次巨大的产业革命,也是发展的必然趋势。思维:传统制造业的跨越转变

信息技术发展的终极目标是实现无所不在的连接,所有产品都将成为一个网络终端。万物互联就是人、物、数据和程序通过互联网连接在一起,实现人类社会所有人和人、人和物以及物和物之间的互联,重构整个社会的生产工具、生产方式和生活场景。人们能够以多种方式连接到互联网,基于感知、传输、处理的各类人造物将成为网络的终端,人、物、数据在网络环境下进行流程再造,基于物理世界感知和人群交互的在线化、实时化的数据与智能处理改变着我们对外部世界的响应模式。

“然而根据课题组的研究,当前,中国工业自动化发展水平,明显落后于工业发达国家和地区。”张燕指出,从两个指标来看,根据世界机器人统计协会统计的数据显示,中国大陆地区的工业机器人渗透率不到日本的1/15,只是美国和台湾地区的1/6,甚至比一些东南亚国家的渗透率还要低。而对于设备的数控化率,“我们根据一些机构的研究数据,中国生产的机床数控化率仅为25%左右,只接近日本1988年的水平。”张燕说。

据目前德国工业4.0的发展势头看来,其“以信息物理系统为基础的智能化生产”的核心概念正在被运用。物理设备逐渐具有计算、通信、精确控制、远程协调和自我管理的功能,虚拟网络世界和现实物理世界的融合也正在逐步实现。这是一次巨大的产业革命,也是发展的必然趋势。

德国工业4.0强调在满足高度定制化需求的同时,保持生产制造的高效率。中国智能制造概念更强调利用智能技术和网络技术提升中国制造业的产品质量、技术水平和商业模式。中国应该在全球最大的制造业规模的基础上,调整制造业产业结构,提升制造企业竞争力,实现向‘制造强国’的转变。

二、“工业4. 0”是集成

“当前,高价值环节正在从制造环节向服务环节转变,随着智能制造的广泛应用,通过服务获取差异化竞争优势会成为企业的关键战。”在姚珺看来,“未来的智能生产将实现三个互联和三个集成。三个互联包括:信息的互联、虚实互联即软硬件系统的互联、工厂内外的互联。三个集成包括:纵向集成,即企业内部生产的各个环节,研发、设计、制造、营销等各个环节的集成;横向集成,不光企业内部的各个环节要集成,企业也要跟上下游企业形成集成;端到端的集成,要把用户纳入到生产的每个环节,每一个流程当中用户都可以参与。比如,海尔的互联工厂现在就做到用户下的订单,产品从上线台机床加工开始,用户就可以用手机、iPAD通过互联网去访问它,了解这款产品每一个加工过程的参数、现在的加工状态、谁在给你做加工。你在加工的过程中,还可以有限地进行需求的更改。”

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制造业要向4.0跨越,除了要具备一定的产业基础外,转变思维模式也很重要。目前中国大部分企业仍使用以功能为导向的生产流程,从以功能为导向的思维模式转变为以流程为导向,不要只关注制造流程,更要学会规划整体流程。

“工业4. 0”将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联,从而实现横向、纵向和端到端的高度集成。

工业4.0:智能制造是核心
近几年,工业4.0概念被媒体热炒,几乎成了现代企业全新生产方式的代称,被寄望为“全球第四次工业革命触发器”。什么是工业4.0?

思维:传统制造业的跨越转变

目前制造业出现了很多新的产业业态、技术趋势、商业模式,企业家需要树立信息的资源观,要把信息作为资产,是企业核心竞争力的来源。同时,企业也需要培养对客户需求实施感知、快速反应、及时满足的能力。特色:工业品质的追求

——横向集成

工业1.0是机械化,2.0是电气化和内燃机,3.0是自动化和信息化加精益化,4.0是智能制造。2011年,在德国汉诺威工业博览会上,工业4.0概念被提及。2013年4月,德国政府正式推出《德国工业4.0战略》,一个全球性的话题瞬间被引爆,对世界强国来说,这是一次弯道超车的机会。

德国工业4.0强调在满足高度定制化需求的同时,保持生产制造的高效率。中国智能制造概念更强调利用智能技术和网络技术提升中国制造业的产品质量、技术水平和商业模式。中国应该在全球最大的制造业规模的基础上,调整制造业产业结构,提升制造企业竞争力,实现向‘制造强国’的转变。

一直以来德国是工业立国,工业的强大也让德国在国际事务上有了更多的话语权。德国是欧洲经济的引擎机、发动机。德国的工业制造实力在全球处于前列。

横向集成是企业之间通过价值链以及信息网络所实现的一种资源整合,为实现各企业间的无缝合作提供实时产品与服务,推动企业间研产供销、经营管理与生产控制、业务与财务全流程的无缝衔接和综合集成,实现产品开发、生产制造、经营管理等在不同的企业间的信息共享和业务协同。

硅谷创客资本CEO赵胜提到,智能制造是“工业4.0”的核心。智能制造实则是一个巨系统:车间里的机器如一部智能手机,通过更新操作系统实现功能升级,通过工业APP实现各种功能即插即用,通过API不断扩展制造生态系统,所有的机器、产品、零部件、能源、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、销售商以及成千上万个客户,都将是这一系统的重要组成部分——一个基于“云-管-端”的新型复杂制造体系正在形成。

制造业要向4.0跨越,除了要具备一定的产业基础外,转变思维模式也很重要。目前中国大部分企业仍使用以功能为导向的生产流程,从以功能为导向的思维模式转变为以流程为导向,不要只关注制造流程,更要学会规划整体流程。

德国工业4.0将从生产系统、物流整合、新型技术应用等不同方面去变革和创新。目前来说,德国有足够的实力和水平进行这样一个变革和推动。

——纵向集成

制造的智能化水平提升来自于智能工厂的建立和智能生产应用——它的实现有赖于企业内部系统之间水平集成和垂直集成水平的提高。比如,埃尔斯特公司,可以让产品自己来决定生产工艺,支持极少批量和大批量生产。

目前制造业出现了很多新的产业业态、技术趋势、商业模式,企业家需要树立信息的资源观,要把信息作为资产,是企业核心竞争力的来源。同时,企业也需要培养对客户需求实施感知、快速反应、及时满足的能力。

制造业涉及到方方面面,已不是传统意义上的工业制造,而涉及到不同部门,需要多个行业跨合作。

就是企业内部信息流、资金流和物流的集成,是在哪一个层次、哪一个环节、哪一个水平上,是生产环节上的集成(如研发设计内部信息集成),还是跨环节的集成(如研发设计与制造环节的集成),或是产品生命周期的集成(如产品研发、设计、计划、工艺到生产、服务的全生命周期的信息集成)。工业4. 0所要追求的就是在企业内部实现所有环节信息的无缝链接,这是所有智能化的基础。

同时,更大的效率提升来自于商业模式的转变——在智能产品离开工厂后,通过互联网那个连接和大数据分析,将企业的商业模式从产品驱动转变为数据驱动。比如,凯撒压缩机,从出售压缩空气,实现企业的商业模式变革。

特色:工业品质的追求

不断推进的德国工业4.0将带给德国的发展是巨大的,这将决德国能否继续引领制造工业,掌握更多的话语权,每一次工业变革都会带来巨大的工业、生活、商业模式的改变。工业的发展与人们的生活息息相关,德国在推进工业4.0以来,智能化也在加速推进,对德国的工业及人们的工作方式都会有所改变。总结

——端到端集成

在新一轮的工业革命中,各国都在构建自己的只能制造产业体系,这个体系背后是技术体系、标准体系、产业体系,是智能制造产业生态系统的主导权。换一句话说,各国新一轮工业革命的竞争,是未来全球新工业革命的标准之争。

一直以来德国是工业立国,工业的强大也让德国在国际事务上有了更多的话语权。德国是欧洲经济的引擎机、发动机。德国的工业制造实力在全球处于前列,这主要是德国人对德国工业4.0将从生产系统、物流整合、新型技术应用等不同方面去变革和创新。目前来说,德国有足够的实力和水平进行这样一个变革和推动。

工业化时代,行业标准就是制空权。对于一片空白的领域,掌握了标准也就制定了游戏规则,后来者只能疲于奔命地追赶。

所谓端到端,就是围绕产品全生命周期的价值链创造,通过价值链上不同企业资源的整合,实现从产品设计、生产制造、物流配送到使用维护的产品全生命周期的管理和服务,它以产品价值链创造集成供应商(一级、二级、三级等等)、制造商(研发、设计、加工、配送)、分销商(一级、二级、三级等等)以及客户信息流、物流和资金流,在为客户提供更有价值的产品和服务的同时,重构产业链各环节的价值体系。

工信部表示,2016年,工信部将着力推进供给侧结构性改革,深入实施“中国制造2025”。赵胜分析,2016年是去产能的一年,“中国制造2025”将为中国经济发展带来新的机遇。

制造业涉及到方方面面,已不是传统意义上的工业制造,而涉及到不同部门,需要多个行业跨合作。

高端制造业是德国近现代长盛不衰的稳固保障,在这个逆水行舟的时代,想要不被淘汰,就必须抢站制高点。

三、“工业4. 0”是数据

在“中国制造2025”战略中,有5个方向各具针对性:

不断推进的德国工业4.0将带给德国的发展是巨大的,这将决德国能否继续引领制造工业,掌握更多的话语权,每一次工业变革都会带来巨大的工业、生活、商业模式的改变。工业的发展与人们的生活息息相关,德国在推进工业4.0以来,智能化也在加速推进,对德国的工业及人们的工作方式都会有所改变。

在“工业4. 0”时代,制造企业的数据将会呈现出爆炸式增长态势。随着信息物理系统(CPS)的推广、智能装备和终端的普及以及各种各样传感器的使用,将会带来无所不在的感知和无所不在的连接,所有的生产装备、感知设备、联网终端,包括生产者本身都在源源不断地产生数据,这些数据将会渗透到企业运营、价值链乃至产品的整个生命周期,是工业4. 0和制造革命的基石。

,针对生产方式的智能化,在流程制造领域,重点推进石化、化工、冶金、建材、纺织、食品等行业,示范推广智能工厂或数字矿山运用;在离散制造领域,重点推进机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器及电子信息等行业;

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——产品数据

第二,针对产品的智能化,在以信息技术深度嵌入为代表的智能装备和产品范围中,包括芯片、新型传感器、机器人等在内的行业;

模式:虚拟和现实相结合

包括设计、建模、工艺、加工、测试、维护、产品结构、零部件配置关系、变更记录等数据。产品的各种数据被记录、传输、处理和加工,使得产品全生命周期管理成为可能,也为满足个性化的产品需求提供了条件。首先,外部设备将不再是记录产品数据的主要手段,内嵌在产品中的传感器将会获取到更多的、实时的产品数据,使得产品管理能够贯穿需求、设计、生产、销售、售后到淘汰报废的全部生命历程。其次,企业与消费者之间的交互和交易行为也将产生大量数据,挖掘和分析这些数据,能够帮助消费者参与到产品的需求分析和产品设计、柔性加工等创新活动中来。

第三,针对制造业中的新业态新模式予以智能化,以个性化定制、网络协同开发、电子商务为代表的智能制造新业态新模式,比如,在家用电器、汽车等与消费相关的行业,开展个性化定制;在钢铁、食品、稀土等行业开展电子商务及产品信息追溯;

工业自动化是德国得以启动工业4.0的重要前提之一,主要是在机械制造和电气工程领域。当前在德国和国际制造业中广泛采用的“嵌入式系统”,正是将机械或电气部件完全嵌入到受控器件内部,是一种特定应用设计的专用计算机系统。数据显示,这种“嵌入式系统”每年获得的市场效益高达200亿欧元,而这个数字到2020年将提升至400亿欧元。

——运营数据

第四,针对管理的智能化。在物流信息化、能源管理智慧化上推进智能化管理,从而将信息技术与现代管理理念融入企业管理;

德国制造业是世界上最具竞争力的制造业之一,在全球制造装备领域拥有领头羊的地位。这在很大程度上源于德国专注于创新工业科技产品的科研和开发,以及对复杂工业过程的管理。

包括组织结构、业务管理、生产设备、市场营销、质量控制、生产、采购、库存、目标计划等数据。工业生产过程的无所不在的传感、连接,带来了无所不在的数据,这些数据会创新企业的研发、生产、运营、营销和管理方式。首先,生产线、生产设备的数据可以用于对设备本身进行实时监控,同时生产所产生的数据反馈至生产过程中,使得工业控制和管理最优化。其次,通过对采购、仓储、销售、配送等供应链环节上的数据进行采集和分析,将带来效率的大幅提升和成本的大幅下降,并将极大地减少库存,改进和优化供应链。再次,利用销售数据、供应商数据的变化,可以动态调整优化生产、库存的节奏和规模。此外,基于实时感知的能源管理系统,能够在生产过程中不断实时优化能源效率。

第五,针对服务的智能化。以在线监测、远程诊断、云服务为代表的智能服务,、准确、及时挖掘客户的潜在需求并实时响应,为产品交付后对产品实现线上线下服务,实现产品的全生命周期管理。

当德国定义工业4.0的时候,主要是关于两点:首先是确定所有事情的活动逻辑,其次是构建网络—实体系统,将虚拟和现实相结合。

——价值链数据

17年前,马云看到了消费互联网的发展图景,成就了今天的阿里巴巴。今天产业互联网的风口已经来临,谁将成为下一个马云,成为下一个BAT?

德国拥有强大的设备和车间制造工业,在世界信息技术领域拥有很高的能力水平,在嵌入式系统和自动化工程方面也有很专业的技术,这些因素共同奠定了德国在制造工程工业上的领军地位。通过工业4.0战略的实施,将使德国成为新一代工业生产技术的供应国和主导市场,会使德国在继续保持国内制造业发展的前提下再次提升它的全球竞争力。在社会根本上,德国完善的民主法制和知识产权保护,是保障德国制造业健康发展的坚实后盾,更是降低社会生产成本、提升效率的真正利器。

包括客户、供应商、合作伙伴等数据。企业在当前全球化的经济环境中参与竞争,需要全面了解技术开发、生产作业、采购销售、服务、内外部后勤等环节的竞争力要素。大数据技术的发展和应用,使得价值链上的各环节数据和信息能够被深入分析和挖掘,为企业管理者和参与者提供看待价值链的全新视角,使得企业有机会把价值链上更多的环节转化为企业的战略优势。

在赵胜看来,“工业4.0”是一个万亿级以上的市场,未来10年,资本市场会有超过1000家以上的上市公司,而这些公司主要将在以下这些领域爆发:

有着浓厚德国特色的工业4.0其实是个庞大工程。根据德国工业巨头西门子公司官网的介绍,工业4.0的核心是智能制造,通过嵌入式的处理器、存储器、传感器和通信模块,把设备、产品、原材料、软件联系在一起,使得产品和不同的生产设备能够互联互通并交换命令。

——外部数据

类,智能工厂

未来工厂能够自行优化并控制生产过程。而根据业界进一步的设想,除了产品和机器的互联外,工业4.0还将在未来实现工厂、消费者、产品、信息数据的互联,最终实现万物互联,从而重构整个社会的生产方式。从德国的制造业基础来说,很多条件已经具备,缺得就是如何实现智慧联接。

包括经济运行、行业、市场、竞争对手等数据。为了应对外部环境变化所带来的风险,企业必须充分掌握外部环境的发展现状以增强自身的应变能力。大数据分析技术在宏观经济分析、行业市场调研中得到了越来越广泛的应用,已经成为企业提升管理决策和市场应变能力的重要手段。

智能工厂分为两类:1、传统工厂转型而成的智能工厂,比如沈阳机床、青岛红领;2、创客新办的智能工厂,如深圳大疆;

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四、“工业4. 0”是创新

第二类,技术解决方案公司

差异:德美国工业4.0

“工业4. 0”的实施过程实际上就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。

为制造业提供智能工厂、顶层设计、转型路径图、软硬件一体化设施的“工业4.0”解决方案公司,总集成商。在中国,有400万传统制造业企业,未来它们会逐渐的分步骤的转型成“工业4.0”工厂;

①美国工业互联网是想不断提高生产力,为大幅度降低工业生产成本做铺垫。而德国的工业4.0想提高柔性生产,为大幅度减少人工成本发下基础。

——技术创新。

第三类,技术供应商

②美国工业互联网以大数据、传感器技术及人三者紧密结合,在关键工业领域不断升级。德国工业4.0尽力争取新一代技术在国际市场的主导及供应,灵活运用互联网和工业技术在采购、生产销售等多环节发力。与传统工业紧密结合,对其不断改造不断提高生产效率从而加快产业升级步伐。

未来“工业4. 0”的技术创新在三条轨道上进行:一是新型传感器、集成电路、人工智能、移动互联、大数据在信息技术创新体系中不断演进,并为新技术在其他行业的不断融合渗透奠定技术基础;二是传统工业在信息化创新环境中不断优化创新流程、创新手段和创新模式,在既有的技术路线上不断演进;三是传统工业与信息技术的融合发展,它既包括信息物理系统(CPS)、智能工厂整体解决方案等一系列综合集成技术,也包括集成工业软硬件的各种嵌入式系统、虚拟制造、工业应用电子等单项技术突破。

在中国制造业转型成“工业4.0”过程当中的九大技术供应商,其中包括工业物联网、云计算、工业大数据、3D打印、工业机器人、工业网络安全、知识工作自动化、虚拟现实、人工智能。

③工业互联网注重人机网三大要素。而工业4.0注重的是智能工厂、智能生产、智能产品三大要素。

——产品创新。

④工业互联网涉及领域有航天、医疗、铁路、天然气、电力等核心行业。工业4.0涉及领域机械工程、电气工程、计算机工程等工程的规划、制造、运营及物流。

9778818威尼斯官网,信息通信技术不断融入到工业装备中,推动着工业产品向数字化、智能化方向发展,使产品结构不断优化升级。一方面,传统的汽车、船舶、家居的智能化创新步伐加快,万物互联时代正在到来。另一方面,制造装备从单机智能化向智能生产线、智能车间到智能工厂方向演进,提供工厂级的系统化、集成化、成套化的生产装备成为产品创新的重要方向。

⑤工业互联网的趋势,制造业服务化、定制个性化、组织分散化、制造资源云化。工业4.0的发展趋势,制造业中任何参与者与资源实现高技术互动、智能产品有明确身份识别、个体客户与产品实现一条龙服务、员工严格执行智能制造业生产标准、不断发展、提高网络基础设施。

——模式创新。

总结

“工业4. 0”将发展出全新的生产模式、商业模式。首先在生产模式层面,“工业4. 0”对传统工业提出了新的挑战,要求从过去的“人脑分析判断 机器生产制造”的方式转变为“机器分析判断 机器生产制造”的方式,基于信息物理系统(CPS)的智能工厂和智能制造模式正在引领制造方式的变革。其次在商业模式层面,“工业4. 0”的“网络化制造”“自我组织适应性强的物流”和“集成客户的制造工程”等特征,也使得它追求新的商业模式以率先满足动态的商业网络而非单个公司,网络众包、异地协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理等新型智能制造模式将加速构建产业竞争新优势。

工业化时代,行业标准就是制空权。对于一片空白的领域,掌握了标准也就制定了游戏规则,后来者只能疲于奔命地追赶。高端制造业是德国近现代长盛不衰的稳固保障,在这个逆水行舟的时代,想要不被淘汰,就必须抢站制高点。

——业态创新。

伴随着信息等技术升级应用,从现有产业领域中衍生叠加出的新环节、新活动,将会发展成为新的业态,进一步来说,在新市场需求的拉动下,将会形成引发产业体系重大变革的产业。就目前来看,工业云服务、工业大数据应用、物联网应用都有可能成为或者催生出一些新的产业和新的经济增长点。制造与服务融合的趋势,使得全生命周期管理、总集成总承包、互联网金融等加速重构产业价值链新体系。

——组织创新。

在“工业4. 0”时代,很多企业将会利用信息技术手段和现代管理理念进行业务流程重组和企业组织再造,现有的组织体系将会被改变,符合智能制造要求的组织模式将会出现。基于信息物理系统(CPS)的智能工厂将会加快普及,进一步推动企业业务流程的优化和再造。

五、“工业4. 0”是转型

在“工业4. 0”时代,物联网和(服)务联网将渗透到工业的各个环节,形成高度灵活、个性化、智能化的产品与服务的生产模式,推动生产方式向大规模定制、服务型制造、创新驱动转变。

——从大规模生产向个性化定制转型

“工业4. 0”给生产过程带来了极大的自由度与灵活性,通过在设计、供应链、制造、物流、服务等各个环节植入用户参与界面,新的生产体系能够实现每个客户、每个产品进行不同设计、零部件采购、安排生产计划、实施制造加工、物流配送,极端情况下可以实现个性化的单件制造,问题的关键是,设计、制造、配送单件产品是盈利的。在这一过程中,用户由部分参与向全程参与转变,用户不仅出现在生产流程的两端,而且广泛、实时参与生产和价值创造的全过程。实现真正的个性化定制将是一个漫长而艰辛的过程,这一进程只有起点没有终点。

——从生产型制造向服务型制造转型

服务型制造是“工业4. 0”理念中工业未来转型的重要方向,越来越多的制造型企业围绕产品全生命周期的各个环节不断融入能够带来市场价值的增值服务,以此实现从传统的提供制造业产品向提供融入了大量服务要素的产品与服务组合转变。事实上,在德国工业4. 0概念提出之前,服务型制造的理念已得到广泛认同。

——从要素驱动向创新驱动转型

以廉价劳动力、大规模资本投入的传统要素驱动发展模式将难以为继,移动互联网、云计算、物联网、大数据等新一代信息技术在制造业的集成应用,带来了产业链协同开放创新,带来了用户参与式创新,带来了制造业技术、产品、工艺、服务的全方位创新,不断催生和孕育出新技术、新业态和新模式,从而激发整个社会的创新创业激情,加快从传统的要素驱动向创新驱动转型。

从根本上来说,“工业4. 0”是一种在信息技术发展到新阶段产生的新的工业发展模式。从终极目标来看,核心在于提高企业、行业乃至国家的整体竞争力。从企业来看,通过“工业4. 0”可以实现劳动生产率大幅提高,产品创新速度加快,可满足个性化需求,减少能耗,提高产品质量和附加值,增强企业核心竞争力显著;从行业来看,通过“工业4. 0”可以建立起高度协作的创新服务体系,提高整个行业的资源配置和运行效率;从政府来看,通过“工业4. 0”可抢占新一轮产业竞争的制高点。

当然,完美是不存在的,有学者认为“工业4. 0”战略存在以下不足:

首先,“工业4. 0”是基于运营的层次来做出改善,以求通过运营最优实现商业模式、盈利模式等顶层设计的优化;历史上的诺基亚、柯达等制造业巨头和近年来表现低迷的日本索尼等制造企业都是采取类似的战略最后导致失败的。

其次,在全球生产工艺与质量都在进步的今天,同类型产品性能和质量差距进一步压缩,合适的性价比是消费者下单的首选。很大一部分消费者需求已经从单一对产品的功能需求,尤其从产品功能满足的生理需求层次转向复杂的、多层次需求同步满足的时代,这就要求制造业产品具有足够的功能、情感及其他层次需求向外延伸的能力。

最后,当前全球产能处于历史最高峰,各个行业和领域产能过剩促生了新的经济形式——共享经济。同一个消费者在不同的时间、地点对产品各要素的需求截然不同,客观要求企业具有灵活多变的服务提供能力。未来很可能出现最简单的客户需求都需要多家制造企业联合的现象,在产业链交汇的基础上建设交叉补贴的价值链融合生态圈是制造业未来获胜的终极模式。

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