智能制造2025的中国我们畅想过,那2025德国制造是什么样?(上)

————关注“兮易强企阅闻”,接收最前沿的智能制造资讯————

中国提智能制造,德国说工业4.0。

工业4.0并非一蹴而就。德国工业4.0战略工作组也认为,德国至少要用10多年,才能全面实现工业4.0。

2025年的德国制造业,通过工业4.0的推广,有望实现成本可控的大规模定制生产,使得制造业出口超过中美成为世界第一。同时,工业4.0还将带动新一代信息技术产业发展,强化工业控制系统的信息安全,还将通过服务化、标准化巩固德国制造业优势,通过高效的工业节能减排生产方式,实现德国制造业的绿色发展和可持续发展。

智能制造2025的中国我们畅想过,那2025德国制造是什么样?(上)

工业3.0主要是自动化技术,利用预先设计好的制造工艺,搭建固定的生产环境。而工业4.0则是智能制造,采用虚拟与现实结合的方式,能够综合掌控从设计到生产的整个过程。

由此,2025年,生产制造将无需进行详细的设计,生产过程能够自行优化。

智能制造2025的中国我们畅想过,那2025德国制造是什么样?(上)

德国工业4.0的两大目标是技术领先和市场领先。

产、学、研、用多个层面的联合机制在一定程度上能够化解系统的复杂化,不断完善管理体系。德国“工业4.0”是由德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子、博世等企业等联合发起的,工作组成员也是由产、学、研、用多方代表组成的。因此,“工业4.0”战略一经提出,很快得到了学术界、产业界的积极响应。事实上,发达国家重视产、学、研合作的战略意图不仅仅是扩大市场,主要还是希望通过产、学、研合作创新,来提升竞争力,实现技术领先。

标准先行是“工业4.0”战略的突出特点。“工业4.0”战略的关键是建立一个生产设备、生产资源、生产管理系统互联互通的网络化制造,各种终端设备、应用软件之间的数据信息交换、感知、分析处理、维护等必须基于一套统一的标准化体系。因此,在“工业4.0”平台下成立一个工作组,专门处理标准化和参考架构方面的问题,以期望借助标准实现市场领先。

智能制造2025的中国我们畅想过,那2025德国制造是什么样?(上)

一、主导标准

标准作为技术规范的参考体系,或者作为不同技术间相互比较的工具,相互兼容的接口,其功能主要体现在信息提供上,减少复杂多样性和不匹配等传统范畴。

可以说,自工业革命以来,标准一直发挥着重要的作用。标准化让代表规模经济的大批量生产得以实现,标准化让市场公平有效地进行交易。标准已经成为制造业中普遍的基础设施,广泛而深刻地影响着以技术为基础的工业经济。

智能制造2025的中国我们畅想过,那2025德国制造是什么样?(上)

德国是世界工业标准化的发源地。其中,约有全球2/3的国际机械制造标准来自“德国标准化学会标准”——DIN(Deutsches Institutfuer Normung)。资料显示,DIN标准涵盖了机械、化工、汽车、服务业等所有产业门类,超过3万项,是“德国制造”的基础。

在制造业领域,标准决定产品、决定市场已成为不争的现实。随着经济全球化趋势的加快,国际贸易的迅速发展,标准的作用更加突出,尤其是国际标准已成为进军全球市场的不可或缺的准入证。

在这一背景之下,制造业的技术标准一定程度上是技术潮流和市场未来的代言人,世界各国之间的制造业技术的标准化竞争不断加剧。显然,谁先在标准上占据优势,谁就能在国际市场上占有一席之地。

众所周知,标准是影响制造业市场竞争力的必要条件,企业组织生产标准化程度高低,产品应用技术标准的高低,直接影响了制造业企业的市场竞争力。尤其是在知识经济时代的今天,往往是标准先行,世界范围内的技术标准竞争变得越来越激烈,谁制定的标准为世界所认同,谁就会从中获得巨大的市场和经济利益。

智能制造2025的中国我们畅想过,那2025德国制造是什么样?(上)

随着世界经济一体化的进展,国际标准对各国产业的国际竞争的影响越来越大。如果某一项具有战略性的技术标准被国际性的标准化组织承认或采纳,往往可带来极大的经济利益,甚至能决定一个行业的兴衰,影响国家的经济利益。在这种形势下,发达国家一直投入大量精力和时间放在国际标准化活动上,不遗余力地把本国标准变成国际标准,谋求长期控制国际标准化的技术大权。

智能制造2025的中国我们畅想过,那2025德国制造是什么样?(上)

二、技术领先

除了通用电气、IBM、Cisco、Intel、AT&T成立“工业互联网联盟(IIC)”之外,美国互联网巨头也开始不再甘心满足于互联网经济领域,而是纷纷开始涉足实体制造业。

就在大家认为美国互联网巨头的人工智能和大数据技术只是进一步提升互联网应用的时候,美国的互联网巨头却悄然利用人工智能和大数据技术进军到了工业领域。Google收购机器人公司,令全球制造业未来充满了变数。Google收购策略变化的背后是其对未来发展新的定位和布局,这种改变不仅将给机器人研制生产带来巨大变化,而且很可能带动未来制造业的变革。

智能制造2025的中国我们畅想过,那2025德国制造是什么样?(上)

这些业务的延伸,加上Google本身互联网技术的优势,使得Google完全可以打造一个“智能化现实社会网络”。由人工智能系统管理汽车、家电等人类主要生活用品,由机器人进行生产、物流配送和为人们提供各类现实社会服务。这样一来,无疑会大幅提高生产效率、生活效率和社会运转效率。

对于Google来讲,一方面,可以从“智能化现实社会网络”获取的大数据中分析出消费者的潜在需求,进而开发出更能迎合消费潜力的产品,也将使其搜索引擎获得更多的广告机会。另一方面,一旦消费者和生产领域对Google的智能化服务产生依赖,Google就可能实现跨网络世界和物理世界的“主宰”。

美国互联网巨头一旦大规模进军制造业的现实物理世界,必将对制造业市场形成巨大的冲击。

技术领先主要体现于“在制造业中部署物理网络系统”。改进现有的基础电子信息技术,满足制造业的特殊需求。强化制造技术和信息技术,依靠物理网络系统,实现规模经济和效用。

智能制造2025的中国我们畅想过,那2025德国制造是什么样?(上)

按照“工业4.0”的指导思想,供应商应从设备供应的视角,选取合适的方案,将领先的技术设备解决方案同信息技术提供的新潜力融合在一起,实现创新突破。通过信息通信技术和传统高技术战略的系统融合,在全球市场中开拓新的市场机遇。

其次,德国制造的技术领先还将体现于价值网络的整合。对不同价值创造阶段、生命周期产品、产品范围和相应制造系统进行点对点的数字化整合。重点要将中小企业同步整合在新的价值网络中,平衡大企业与中小企业间的产业结构。着力解决中小企业对于新技术的接受程度和相关人才的培养问题,促进物理网络系统在中小企业的应用。

那么,会涉及哪些技术的领先呢?德国信息产业、电信和新媒体协会(BITKOM)与弗劳恩霍夫应用研究促进学会(Fraunhofer)的研究报告中的一幅图描绘了德国“工业4.0”所涉及的技术。

智能制造2025的中国我们畅想过,那2025德国制造是什么样?(上)

从中也可以看出,“工业4.0”战略中的智能制造处处与信息技术相关联。“工业4.0”本质是基于“信息物理系统”实现“智能工厂”。在生产设备层面,通过嵌入不同的传感器进行实时感知。通过宽带网络,通过数据对整个过程进行精确控制;在生产管理层面,通过互联网技术、云计算、大数据、宽带网络、工业软件、管理软件等一系列技术构成服务互联网,实现物理设备的信息感知、网络通信、精确控制和远程协作。

通过技术领先,从3个方面强化竞争力。

首先是,提高生产率。生产效率是制造企业首先会考虑的问题。在具体生产流程方面,“工业4.0”对企业的意义在于,它能够将各种生产资源,包括生产设备、工厂工人、业务管理系统和生产设施形成一个闭环网络,进而通过物联网和系统服务应用,实现贯穿整个智能产品和系统的价值链网络的横向、纵向的链接和端对端的数字化集成,从而提高生产效率, 最终实现智能工厂。

其次是,缩短产品上市时间。通过智能工厂制造系统在分散价值网络上的横向连接,就可以在产品开发、生产、销售、物流、服务的过程中,借助软件和网络的监测、交流沟通,根据最新情况,灵活、实时地调整生产工艺,而不再是完全遵照几个月或者几年前的计划。

从而,实现灵活性的提升。“工业4.0”通过CPS系统将不同设备通过数据交互连接到一起,让工厂内部、外部构成一个整体。而这种“一体化”其实是为了实现生产制造的“分散化”。“工业4.0”中,生产模式将从“由集中式中央控制向分散式增强控制”转变,“分散化”后的生产将变得比流水线的自动化方式更加灵活。

智能制造2025的中国我们畅想过,那2025德国制造是什么样?(上)


分享到:


相關文章: