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軌道交通新聞

德國“工業4.0”對我國兩化深度融合的啟示

星之球科技 來源:中國經濟時報2014-08-07 我要評論(0 )   

今年3月,國家主席習(xi) 近平訪問德國時曾在《法蘭(lan) 克福匯報》發表署名文章指出,當前,全球新一輪科技和產(chan) 業(ye) 革命呼之欲出,世界各國爭(zheng) 相調整、適應,抓緊實施必要改革。其中...

今年3月,國家主席習(xi) 近平訪問德國時曾在《法蘭(lan) 克福匯報》發表署名文章指出,當前,全球新一輪科技和產(chan) 業(ye) 革命呼之欲出,世界各國爭(zheng) 相調整、適應,抓緊實施必要改革。其中,重點提到德國“工業(ye) 4.0”戰略。

德國“工業(ye) 4.0”戰略與(yu) 多國推進的工業(ye) 戰略有異曲同工之處,“工業(ye) 4.0”戰略將深刻變革工業(ye) 生產(chan) 方式和重塑先進製造業(ye) 競爭(zheng) 格局。我國兩(liang) 化融合已取得較大進展,但隨著國際產(chan) 業(ye) 競爭(zheng) 大環境的變化以及新一代信息技術的應用和滲透,兩(liang) 化深度融合仍麵臨(lin) 不少挑戰,如何借鑒先進製造大國的新理念,優(you) 化和調整產(chan) 業(ye) 融合發展思路,不斷提升先進製造業(ye) 的國家競爭(zheng) 力顯得尤為(wei) 重要。

德國“工業(ye) 4.0”戰略的內(nei) 涵和作用方式

德國“工業(ye) 4.0”戰略的作用方式是建立一種全新的工業(ye) 生產(chan) 方式。一是信息物理融合係統(CPS)助力智能生產(chan) ,提高工業(ye) 生產(chan) 效率。二是“去中心化”思維,使生產(chan) 模式從(cong) “集中型”向“分散型”轉變。三是網絡交流,實現麵向個(ge) 性需求的柔性製造。四是實時監測與(yu) 自動控製,降低能耗水平。

製造業(ye) 的數字化、虛擬化正在徹底改變人們(men) 製造產(chan) 品的方式,製造強國紛紛掀起“再工業(ye) 化”浪潮,進一步凸顯了全球工業(ye) 製造激烈競爭(zheng) 態勢。美國的通用電氣(GE)於(yu) 2012年秋季提出了“工業(ye) 互聯網”(Industrial Internet)概念,將產(chan) 業(ye) 設備與(yu) IT融合結合起來,目標是通過高功能設備、低成本傳(chuan) 感器、互聯網、大數據收集及分析技術等的組合,大幅提高現有產(chan) 業(ye) 的效率並創造新產(chan) 業(ye) 。日本的各企業(ye) 也在推進M2M和大數據應用。

2012年,德國“工業(ye) 4.0”戰略的未來項目,與(yu) 能源供給結構改革、可持續發展等項目同步公布,德國“工業(ye) 4.0”戰略,主要是通過深度應用ICT(信息通信技術),總體(ti) 掌控從(cong) 消費需求到生產(chan) 製造的所有過程,由此實現高效生產(chan) 管理。“工業(ye) 4.0”項目主要分為(wei) “智能工廠”和“智能生產(chan) ”兩(liang) 大主題。“智能工廠”的重點是研究智能化生產(chan) 係統及過程,以及網絡化分布式生產(chan) 設施的實現;“智能生產(chan) ”,則涉及整個(ge) 企業(ye) 的生產(chan) 物流管理、人機互動以及3D技術在工業(ye) 生產(chan) 過程中的應用等。該計劃將特別注重吸引中小企業(ye) 參與(yu) ,力圖使中小企業(ye) 成為(wei) 新一代智能化生產(chan) 技術的使用者和受益者,同時也成為(wei) 先進工業(ye) 生產(chan) 技術的創造者和供應者。

德國“工業(ye) 4.0”戰略的作用方式是建立一種全新的工業(ye) 生產(chan) 方式。一是信息物理融合係統(CPS)助力智能生產(chan) ,提高工業(ye) 生產(chan) 效率。CPS是一個(ge) 由傳(chuan) 感器、控製電腦、執行器和網絡組合的控製係統,借用技術手段實現人的控製在時間、空間方麵的延伸,實現本質上人、機、物的融合。德國電子電氣工業(ye) 協會(hui) 預測,“工業(ye) 4.0”將使工業(ye) 生產(chan) 效率提高30%。二是“去中心化”思維,使生產(chan) 模式從(cong) “集中型”向“分散型”轉變。“工業(ye) 4.0”將利用物聯網與(yu) 服務網把不同的設備交互連接起來,使工廠內(nei) 部、工廠之間成為(wei) 一個(ge) 生產(chan) 整體(ti) 。“工業(ye) 4.0”的生產(chan) 將實現由集中式控製向分散式增強型控製的模式轉變。這與(yu) “Web2.0”時代的“去中心化”殊途同歸。屆時,智能設備分散各地,不同的生產(chan) 設備既能夠協作生產(chan) ,又可以各自快速地對外部變化做出反應,最終形成高度靈活的、個(ge) 性化和數字化的產(chan) 品與(yu) 服務生產(chan) 模式。三是網絡交流,實現麵向個(ge) 性需求的柔性製造。在“工業(ye) 4.0”時代,產(chan) 品開發、生產(chan) 、服務的過程可通過軟件和網絡交流,不再是依照幾個(ge) 月或者幾年前的計劃,而是依照最新情況靈活調整生產(chan) 工藝。顧客不僅(jin) 在訂合同前,而且在下訂單後、設計、加工、裝配、調試階段,都可以與(yu) 工廠溝通改動訂單細節,從(cong) 而,建立結合各種信息技術的柔性製造係統。四是實時監測與(yu) 自動控製,降低能耗水平。“工業(ye) 4.0”時代,在生產(chan) 間歇期間,機器人將自動斷電,如果生產(chan) 間歇期較長,機器人就會(hui) 進入“網絡喚醒”的待機模式;提取器將利用速度可控的馬達滿足需求;激光源可以通過全新的係統降低能耗。采取這些措施後,可以節約12%的總體(ti) 能耗。

  我國兩(liang) 化深度融合麵臨(lin) 的挑戰

“兩(liang) 化”融合是經濟發展方式轉變的引擎和著力點,是促進我國工業(ye) 由大變強的必由之路,但我國“兩(liang) 化”的深度融合仍麵臨(lin) 一些突出問題。

“兩(liang) 化”融合是經濟發展方式轉變的引擎和著力點,是促進我國工業(ye) 由大變強的必由之路。自2008年我國大部製改革以來,工業(ye) 和信息化部堅持把推進兩(liang) 化深度融合作為(wei) 一項中心工作來抓,圍繞改造提升傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 、促進節能減排和安全生產(chan) 、加快發展生產(chan) 性服務業(ye) 等重點任務,不斷創新工作思路、方法和手段,從(cong) 企業(ye) 、行業(ye) 、區域多個(ge) 層次開展了兩(liang) 化融合的試點示範,取得了長足進展,在應對國際金融危機、促進產(chan) 業(ye) 轉型和調整我國經濟結構方麵發揮了較大作用。

然而,我國“兩(liang) 化”的深度融合仍麵臨(lin) 一些突出問題。一是兩(liang) 化融合總體(ti) 上仍處於(yu) 以局部應用為(wei) 主的階段,單項業(ye) 務應用有所深入,普及麵有所擴大,但集成協同應用水平仍較低,信息化與(yu) 企業(ye) 經營管理和決(jue) 策未能有效結合,產(chan) 業(ye) 鏈上下遊之間未能充分實現順暢銜接,網絡化、智能化、自動化程度不夠,對市場反應不靈敏,作用和成效有限。二是“兩(liang) 化”融合所需的核心技術和自主知識產(chan) 權產(chan) 品仍然較缺乏,芯片、電子元器件、基礎軟件專(zhuan) 利費高昂,一些重大裝備和重要產(chan) 品要依賴進口。在國際產(chan) 業(ye) 分工體(ti) 係中,我國信息技術企業(ye) 大部分居於(yu) 產(chan) 業(ye) 鏈下遊和價(jia) 值鏈低端,深度融合所需要的工業(ye) 軟件和行業(ye) 應用解決(jue) 方案也需要依賴於(yu) 國外企業(ye) 。三是我國信息網絡基礎設施與(yu) 發達國際相比仍差距懸殊,無法滿足“兩(liang) 化”深度融合的需要。四是生產(chan) 性信息服務業(ye) 相對滯後,無法有力支撐兩(liang) 化深度融合中產(chan) 業(ye) 價(jia) 值鏈全麵提升的需要。我國工業(ye) 長期存在重生產(chan) 輕運營、重規模輕品牌、重設備投資輕管理投資的現象,而兩(liang) 化融合對研發設計、物流運輸、信息服務和品牌營銷的智能要求較高。我國軟件及信息服務業(ye) 發展相對“融合”需求發展滯後,上中下遊均被國外跨國公司所控製(微軟控製上遊的係統軟件、IBM控製了中遊的中間件、SAP控製了下遊的應用軟件).

  “工業(ye) 4.0”對我國兩(liang) 化深度融合的啟示

德國“工業(ye) 4.0”對我國兩(liang) 化深度融合有優(you) 化網絡基礎設施、打造智能柔性平台和完善產(chan) 業(ye) 生態體(ti) 係等方麵具有重要啟示作用。

通過分析德國“工業(ye) 4.0”的內(nei) 涵和作用方式,結合我國當前兩(liang) 化深度融合存在的問題,我們(men) 認為(wei) “工業(ye) 4.0”對我國兩(liang) 化深度融合有優(you) 化網絡基礎設施、打造智能柔性平台和完善產(chan) 業(ye) 生態體(ti) 係等方麵具有重要啟示作用。

1。優(you) 化網絡基礎建設和應用,打破傳(chuan) 統封閉性製造係統

在“工業(ye) 4.0”中,設備和產(chan) 品都將納入智能的物聯網中,物聯網將取代傳(chuan) 統封閉性的製造係統,成為(wei) 未來工業(ye) 的基礎。在我國兩(liang) 化深度融合的過程中,由於(yu) 受技術差距、成本壓力和行業(ye) 動力等影響,中國製造業(ye) 不可能很快達到類似德國“工業(ye) 4.0”的標準,我們(men) 可以把新的技術引入到舊的係統中,將傳(chuan) 統的工業(ye) 流程係統改造成實時的能動係統,這些需要網絡層麵的實時、開放與(yu) 共享。在社會(hui) 信息化基礎方麵,加快實施“寬帶中國”工程,推進下一代互聯網規模商用和前沿性布局,推進三網融合,充分發揮下一代國家信息基礎設施對兩(liang) 化深度融合的支撐作用。#p#分頁標題#e#

2。加快新興(xing) 技術的應用,打造麵向個(ge) 性需求的智能柔性平台

對新興(xing) 信息網絡技術的廣泛應用,可以實時感知、采集、監控生產(chan) 過程中產(chan) 生的大量數據,促進生產(chan) 過程的無縫銜接和企業(ye) 間的協同製造,實現生產(chan) 係統的智能分析和決(jue) 策優(you) 化,使智能製造、網絡製造、柔性製造成為(wei) 生產(chan) 方式變革的方向。信息網絡技術與(yu) 傳(chuan) 統製造業(ye) 相互滲透、深度融合,正在深刻改變產(chan) 業(ye) 組織方式,加速形成新的企業(ye) 與(yu) 用戶關(guan) 係。在兩(liang) 化深度融合的過程中,顧客與(yu) 業(ye) 務夥(huo) 伴的廣泛參與(yu) 對企業(ye) 價(jia) 值創造極為(wei) 重要,打造智能柔性平台,促進生產(chan) 要素高度靈活配置,將不斷提高個(ge) 性化產(chan) 品的大規模生產(chan) 和高質量服務的集成。

3。積極發展生產(chan) 性服務業(ye) ,完善兩(liang) 化深度融合的產(chan) 業(ye) 生態體(ti) 係

作為(wei) 兩(liang) 化融合的“黏合劑”,生產(chan) 性服務業(ye) 是推動製造業(ye) 轉型,夯實兩(liang) 化深度融合的重要基礎。整合研發資源,構建產(chan) 學研合作體(ti) 係,突破一批核心技術、關(guan) 鍵技術,大力培育發展支撐兩(liang) 化融合的生產(chan) 性服務業(ye) ,促進工業(ye) 電子、工業(ye) 軟件、工業(ye) 信息化服務企業(ye) 與(yu) 工業(ye) 企業(ye) 的供需對接,實施一批兩(liang) 化深度融合新興(xing) 業(ye) 態培育項目。利用產(chan) 業(ye) 政策的導向功能,優(you) 化資源配置,提高生產(chan) 性服務企業(ye) 的專(zhuan) 業(ye) 化程度和自主創新能力。加大生產(chan) 性服務業(ye) 的重組整合力度,培育一批有國際競爭(zheng) 力的生產(chan) 性服務業(ye) 企業(ye) 集團。加強對企業(ye) 品牌發展的指導和服務,支持服務業(ye) 龍頭企業(ye) 的品牌國際化發展。

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