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第四次工業(yè)革命:機(jī)器在思考

http://casecurityhq.com 2014-09-17 11:17 來源:早報(bào)

  編者按

  作為中國制造業(yè)未來10年的頂層規(guī)劃和路線圖,“中國制造2025”的基本思路是,借助兩個(gè)IT的結(jié)合(Industry Technology &Information Technology,工業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)),改變中國制造業(yè)現(xiàn)狀,令中國到2025年躋身現(xiàn)代工業(yè)強(qiáng)國之列。

  其中,借鑒德國版工業(yè)4.0計(jì)劃,也是“中國制造2025”的既定方略。追根溯源,早報(bào)記者遍訪德國工業(yè)界,本周推出“德國工業(yè)4.0”系列報(bào)道。

  以下是本組稿件的開篇,獨(dú)家對(duì)話《德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略計(jì)劃實(shí)施建議》的兩位起草者——德國信息技術(shù)、通信、新媒體協(xié)會(huì)工業(yè)4.0部部長東斯特和德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)(VDMA)工業(yè)4.0部門負(fù)責(zé)人雷曼。

  未來的工廠會(huì)是什么樣的?

  讓我們?cè)囍谀X中勾勒出這樣的畫面:工廠里,人、機(jī)器和資源如同在社交網(wǎng)絡(luò)里一樣溝通協(xié)作。產(chǎn)品能理解制造的細(xì)節(jié)以及自己將被如何使用。同時(shí),它們能協(xié)助生產(chǎn)過程,回答諸如“我是什么時(shí)候被制造的”、“哪組參數(shù)應(yīng)該被用來處理我”、“我應(yīng)該被傳送到哪”等問題。工廠擁有智能移動(dòng)、智能物流和智能系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),從生產(chǎn)到最后的產(chǎn)品回收服務(wù),都能實(shí)時(shí)監(jiān)控??梢哉f,未來,一切都是智能的。

  這正是工業(yè)4.0描繪的工業(yè)愿景。

  “工業(yè)4.0”概念源于2011年漢諾威工業(yè)博覽會(huì),最初想法只是通過物聯(lián)網(wǎng)等媒介來提高德國制造業(yè)水平。2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,由“產(chǎn)官學(xué)”組成的德國“工業(yè)4.0工作組”發(fā)表了題為《德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略計(jì)劃實(shí)施建議》(以下簡稱《建議》),稱物聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)服務(wù)化宣告著第四次工業(yè)革命到來。

  《建議》的主要編寫者是德國信息技術(shù)、通信、新媒體協(xié)會(huì)(BITKOM)、德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)(VDMA)、德國電氣和電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)(ZVEI)。早報(bào)記者專訪了《建議》的兩位起草者。

  工業(yè)4.0:虛實(shí)融合,

  是網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)

  作為制造業(yè)強(qiáng)國,德國提出工業(yè)4.0的初衷是什么?

  德國信息技術(shù)、通信、新媒體協(xié)會(huì)工業(yè)4.0部部長東斯特(Wolfgang Dorst)對(duì)早報(bào)記者說,這是因?yàn)樵谥圃旃こ填I(lǐng)域,全球競爭愈演愈烈,德國不是惟一已經(jīng)認(rèn)識(shí)到要在制造行業(yè)引入物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)的國家,“不僅僅亞洲對(duì)德國工業(yè)構(gòu)成競爭威脅,美國也正在采取措施,通過各種計(jì)劃來應(yīng)對(duì)‘去工業(yè)化’,促成‘先進(jìn)制造業(yè)’的發(fā)展。”

  “我們的工作在2011年就已經(jīng)開始了。”德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)(VDMA)工業(yè)4.0部門負(fù)責(zé)人雷曼對(duì)早報(bào)記者說,“當(dāng)時(shí),由德國工程院和德國政府來提出這項(xiàng)工作。我們?nèi)覅f(xié)會(huì)是德國工業(yè)4.0里涉及的部門,工業(yè)4.0的愿景,正是希望通過通信技術(shù)、機(jī)械制造和電氣等行業(yè)來改變工業(yè)。”

  那么,工業(yè)4.0究竟是什么?工業(yè)1.0主要是機(jī)器制造,機(jī)械化生產(chǎn);工業(yè)2.0是流水線,批量生產(chǎn),標(biāo)準(zhǔn)化;工業(yè)3.0是高度自動(dòng)化,無人化(少人化)生產(chǎn);而工業(yè)4.0是網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn),虛實(shí)融合。

  關(guān)于工業(yè)4.0,《建議》有詳細(xì)描述:在一個(gè)“智能、網(wǎng)絡(luò)化的世界”里,物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)網(wǎng)(the Internet of Things and Services)將滲透到所有的關(guān)鍵領(lǐng)域。智能電網(wǎng)將能源供應(yīng)領(lǐng)域、可持續(xù)移動(dòng)通信戰(zhàn)略領(lǐng)域(智能移動(dòng)、智能物流),以及醫(yī)療智能健康領(lǐng)域融合。在整個(gè)制造領(lǐng)域中,信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化貫穿整個(gè)產(chǎn)品生命周期、端到端工程、橫向集成(協(xié)調(diào)各部門間的關(guān)系),成為工業(yè)化第四階段的引領(lǐng)者,也即“工業(yè)4.0”。

  在東斯特看來,工業(yè)4.0是一個(gè)愿景,或是一盞指路明燈,代表的是第四次工業(yè)革命,是產(chǎn)品生命周期中整個(gè)組織、管理的飛躍。“這樣的生命周期以不斷增加個(gè)體消費(fèi)需求為導(dǎo)向。它橫跨產(chǎn)品最初的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、發(fā)展、配送,再到最后的回收,并包括所有相關(guān)服務(wù)。”

  他介紹,實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)提供的所有相關(guān)信息、價(jià)值鏈的各個(gè)部分,以及隨時(shí)獲得最優(yōu)價(jià)值的能力,是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。也就是說,工業(yè)4.0想要打造的是整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)鏈的實(shí)時(shí)監(jiān)控,產(chǎn)品配套服務(wù)設(shè)施之間的合作。這一切的起點(diǎn),只需要個(gè)體消費(fèi)者的一個(gè)需求。

  “未來,工廠的生產(chǎn)是可以做到單件設(shè)計(jì)盈利的。”雷曼說。

  從第一次工業(yè)革命到現(xiàn)在,過去150多年的工業(yè)歷程中,人類一直追求的是,投入更少的工作,產(chǎn)出更多的產(chǎn)品。未來,這一原則依舊不會(huì)改變。根據(jù)德國工業(yè)4.0的描述,智能工廠中,自動(dòng)化機(jī)器將成為生產(chǎn)重點(diǎn)。那么,德國工業(yè)4.0是否意味著未來將不再需要投入更多的人力?

  “工業(yè)4.0并不旨在創(chuàng)造減少勞動(dòng)力的工廠,其將創(chuàng)造更多新的工作,特別是在服務(wù)和軟件行業(yè)。”東斯特稱,跨領(lǐng)域的知識(shí)將對(duì)未來產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和生產(chǎn)起到重要作用,“熟練的工人和擁有跨領(lǐng)域背景的勞動(dòng)力是我們所急需的。”

  政企聯(lián)動(dòng)的德國模式

  “中國應(yīng)該借鑒”

  德國工業(yè)4.0是一個(gè)既龐大又有野心的計(jì)劃。在這個(gè)計(jì)劃中,政府、企業(yè)、各類組織各司其職,互相聯(lián)動(dòng)。

  東斯特透露,“德國工業(yè)4.0的愿景將由商業(yè)先鋒和企業(yè)來推行,但它所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)影響要求德國政府在教育、研究、基礎(chǔ)設(shè)施和法律法規(guī)等方面提出政策。”

  在雷曼看來,工業(yè)4.0更多是工業(yè)、研究中心,高科技公司在推動(dòng),“我們現(xiàn)在的任務(wù)是讓更多的公司加入我們。工業(yè)4.0是一份長久計(jì)劃,需要花很長時(shí)間。目前,我們沒有已完成多少的說法。但確實(shí)有德國企業(yè),像Festo、Harting、Weidmller、Bosch Rexroth、Trumpf等公司已經(jīng)朝這個(gè)計(jì)劃行動(dòng)。”

  也許,大企業(yè)行動(dòng)起來比較容易,它們有雄厚的資金,在工業(yè)革命過程中擁有發(fā)言權(quán),但要帶動(dòng)小型制造業(yè)向數(shù)字化發(fā)展,則面臨標(biāo)準(zhǔn)、管理、生產(chǎn)能力等問題。因此,如何解決小企業(yè)面臨的問題,是“工業(yè)4.0”未來的重點(diǎn)。

  目前,德國正在準(zhǔn)備把中小型企業(yè)的互動(dòng)融入大企業(yè),使其能夠享受到數(shù)字化影響。傳動(dòng)與控制公司Bosch Rexroth(博世力士樂)介紹,他們現(xiàn)在的主要工作就包括中小企業(yè)咨詢,介紹和推廣德國工業(yè)4.0,“讓大企業(yè)參與很容易,它們很多本身就是德國工業(yè)4.0的編寫和推進(jìn)者。中小企業(yè)要改變會(huì)比較困難。”

  有了核心概念,以及推廣的組織和路徑,在工業(yè)4.0的框架下,未來德國工業(yè)將采取雙重戰(zhàn)略。

  根據(jù)工業(yè)4.0的計(jì)劃,德國的裝備制造業(yè)會(huì)不斷將信息和通信技術(shù)集成到傳統(tǒng)工業(yè)上,維持其全球市場領(lǐng)導(dǎo)地位,以便成為智能制造技術(shù)的主要供應(yīng)商。與此同時(shí),德國還將為CPS(Cyber-physical systems,信息物理系統(tǒng))技術(shù)和產(chǎn)品,建立、培育新的主導(dǎo)市場。所謂CPS,即通過3C(Computation、Communication、Control)技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作,實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、信息服務(wù)和動(dòng)態(tài)控制。

  東斯特在接受早報(bào)記者采訪時(shí)說,“德國傳統(tǒng)工業(yè)的核心架構(gòu)以及它在國際上的卓越地位,能夠和互聯(lián)網(wǎng)科技結(jié)合?;ヂ?lián)網(wǎng)通信技術(shù)、自動(dòng)化和生產(chǎn)技術(shù)在德國工業(yè)4.0的框架下,能比以前更好地結(jié)合?,F(xiàn)在,數(shù)字化浪潮將改變德國傳統(tǒng)的工業(yè)。德國希望在這股互聯(lián)網(wǎng)浪潮中扮演主要的角色。”

  德國工業(yè)4.0的最終報(bào)告要求在8個(gè)方面采取行動(dòng),分別是:標(biāo)準(zhǔn)化和參考架構(gòu)、管理控制系統(tǒng)、為工業(yè)建立全面寬頻的基礎(chǔ)設(shè)施、安全和保障、工作的組織和設(shè)計(jì)、培訓(xùn)和持續(xù)的專業(yè)發(fā)展、監(jiān)管框架、資源利用效率。

  德國工業(yè)4.0除了在德國受到重視,中國也對(duì)其非常感興趣。

  今年3月28日,國家主席習(xí)近平訪問德國時(shí)在《法蘭克福匯報(bào)》發(fā)表署名文章說,當(dāng)前全球新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命呼之欲出,世界各國爭相調(diào)整、適應(yīng),抓緊實(shí)施必要改革。其中,便重點(diǎn)提到德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。

  事實(shí)上,全球金融危機(jī)后,中國制造業(yè)在全球范圍內(nèi)的競爭力下降。中國制造被貼上山寨、劣質(zhì)的標(biāo)簽,如何將中國制造轉(zhuǎn)變?yōu)橹袊鴦?chuàng)造,提升全球競爭力,成為中國政府、企業(yè)的首要任務(wù)。除了制定中國制造業(yè)未來10年的頂層規(guī)劃和路線圖——“中國制造2025”,中國也在向德國工業(yè)4.0靠攏。

  “我對(duì)中國的工業(yè)了解不多。但我知道,像阿里巴巴(B2B)和淘寶(B2C)或者百度這樣的公司可能會(huì)對(duì)德國工業(yè)4.0感興趣。”東斯特說,中國當(dāng)然應(yīng)該借鑒德國工業(yè)4.0。

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