工業4.0時代的到來
顧名思義
製造業領域的全球化競爭正變得愈加激烈,產品的複雜性成倍增長、產品的製造時間縮短、利潤與質量的壓力越來越大,企業開始考慮如何縮短產品生命周期,用更低成本、更高性能的生產製造能力在競爭中取得立足之地。IT技術的不斷發展,為製造業帶來了新的思路,大數據、雲計算、物聯網、3D打印、工業互聯網等新技術的發展,正幫助企業由傳統製造轉向智能製造。這也宣告著第四次工業革命——工業4.0時代的到來。
工業4.0概念的實質包含了由集中式控製向分散式增強型控製的基本模式轉變,目標是建立一個高度靈活的個性化和數字化的產品與服務的生產模式;在這種模式中,傳統的行業界限將消失,並會產生各種新的活動領域和合作形式。
在接受上海社科院智庫科研處以“工業4.0時代的發展趨勢”為主題的專題訪問時,德國工程院院士,德國波茨坦大學哈索-普拉特納信息技術係統工程研究院(HPI)院長梅內爾詳解了工業4.0時代的產業鏈重塑。
創造新價值的過程正在改變
德國學術界和產業界認為,工業4.0是以智能製造為主導的第四次工業革命,或革命性的生產方法。該戰略旨在通過充分利用信息通信技術和網絡空間虛擬係統——信息物理係統相結合的手段,將製造業向智能化轉型。
就是在家庭環境中,通過IT技術也能實現智能化。目前,取暖主要是由一些機械裝置來幫助主人;將來有了IT感應器,完全可以進行自動控製和應用取暖,即在白天和晚上可以是不一樣的自動設置:白天的話應更多利用日光,而晚上可能會給它加的溫度更高。這僅僅是一方麵,還有各種各樣包括無線電和其他的娛樂項目。如要用什麼樣的背景音樂、看什麼樣的媒體或電影,都可以自動找到;同時,早上放的音樂和晚上的也可以不一樣。所有這些都由新的智能化體係控製。另外,整個家庭光照係統、照明係統,也可以這樣加以控製。比如說一些烘幹的家務,可以在電價較低時去做。
其實這完全歸功於智能技術。就是在街道和城市當中,也可以把不同的係統連接起來。比如智能交通係統,可以和一個中央化的體係連接起來,可以自動派一輛車來,而且可能是無人駕駛的。這就是讓乘客來決定公交係統,而且交通的組織方式也會發生根本改變。
未來的產業鏈分工將被重組
如果工廠還有生產體係的話,它們可以高度智能化。
智能化的工廠完全由物聯網加以控製,也就是說,製造這樣的流程完全就是由電腦來加以整合的。所以會有一個實時的對於生產的監控,這樣的監控可以觀察到需要什麼樣的新材料,需要什麼樣的工序來保證整個生產的進程。這不是簡單的生產自動化的問題,而是智能控製,並且實現產品智能運輸,即如果係統中突然出現故障,係統就會自動下令停下,自動進行修理。
生產需要的產品時,可以智能地利用有關能源。通過IT技術,可以保證對於能源的使用是以最為有效的方式進行。物聯網是把所有各種各樣的部件考慮進去;而今後做決策時,是把所有的組織體係考慮進去,這是一種整體的思考方法。這將使產業鏈分工變得高度有效,相互又非常精準地對接。
未來可以看到一個智能化的經濟體,包括智能化的生產、工廠、生活、家居、交通、物流、治理、環境、人的活動等產業鏈要素。這個過程實際上由IT係統加以控製,IT係統知道如何來組織生產,來收集所有的數據,並用一種控製的方式和有關各個環節進行互動。未來整個生產當中捕捉到的數據都可以進行實時分析,幫助人做出決策,進行一些設定同時進行傳輸,而且在發生某些故障時,自動發送警告。
這樣,智能工廠的生產組織變得極其高效。同時,單體智能工廠也可以成為聯合體,即把外部的一些工廠包括進來。比如單體智能工廠在進行生產時,一旦某些原料用完了,廠外供應商會自動獲取信息,然後就會自動交付定額的原料。
智能工廠和廠外的合作夥伴完全可以通過智能係統進行整合,這是非常和諧的互動,可以誕生智能化的商業模式,即隨時在生成數據,而且隨時按照精確的數據讓生產方了解情況,最後來改善生產當中的狀況。
工業4.0將使整體成本下降
中國和德國一樣,走的是締造一個製造業大國的道路,而且中國經濟前景和德國比較相像,最重要的戰略取向就是要高度重視製造業。毫無疑問,很多經濟增值部分都是在製造業這樣的部門,但兩國都不能滿足於現有的製造業發展狀況。麵對未來的競爭,兩國都需要提升製造業的效率,需要讓製造業更加高效,成本更加低廉,所以也就更加迫切需要對現有工業進行信息化的智能改造。