收藏本页 打印 放大 缩小
0

如何迎接第四次工业革命

发布时间:2015-06-12 10:27:12    作者:陈华文    来源:中国保险报·中保网


主编:乌尔里希·森德勒

翻译:邓敏 李现民

出版社:机械工业出版社

出版时间:2015年3月

定价:45元

□陈华文

“工业4.0”是德国在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念。它描绘了制造业的未来愿景,提出继蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术等三次工业革命后,人类将迎来以信息物理融合系统为基础,以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。“工业4.0”概念推出后,在欧洲乃至全球工业领域产生了广泛关注。目前,作为工业制造强国的德国,将工业4.0提升为国家战略。

18世纪中叶以来,人类历史上先后发生了三次工业革命。而第四次工业革命,即工业 4.0时代,包含三个层面的主题,首先是智能工厂,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;其次是智能生产,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用。该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者;最后是智能物流,主要通过互联网、物联网、务联网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率,而需求方,则能够快速获得服务匹配,得到物流支持。

在工业4.0时代,未来制造企业将不仅仅进行硬件的销售,还通过后续服务,获取更多的附加价值,这就是软性制造。而带有“信息”功能的系统成为硬件产品新的核心,意味着个性化需求、批量定制制造将成为潮流。企业家们要在生产过程中,尽可能多地增加产品附加价值,拓展更多、更丰富的服务,提出更好、更完善的解决方案,满足消费者的个性化需求。

工业4.0时代的“私人订制”

从理论的角度认识工业4.0时代之后,我们再从感性的角度认识工业4.0就轻松得多。试想:在飞机引擎生产工厂中,机器人不仅具备娴熟的装配工艺,还能灵活变换工作任务,更为重要的是,它们懂得彼此沟通。如果前一台机器人提高速度,它会通知后一台机器人做好准备。当引擎投入使用时,其装载的传感器会收集飞机在空中飞行时的各种数据,这些数据经过智能软件系统分析,可以精确检测飞机运行状况,甚至预测飞机故障,提示预防性保养,从而提升飞机安全性以及延长引擎使用寿命。而从消费意义上来说,工业4.0时代就是一个将生产原料、智能工厂、物流配送、消费者全部编织在一起的大网,消费者只需用手机下单,网络就会自动将订单和个性化要求发送给智能工厂,由其采购原料、设计并生产,再通过网络配送直接交付给消费者。

当前,德国在工业4.0时代已经迈出步伐。如德国化工巨头巴斯夫智能化生产工厂里,生产的是“私人订制”的洗发水和液体肥皂。厂房的生产线上,有十几台设备,一个个塑料瓶依次在传送带上灌装、封盖、包装。不同之处在于,每一个产品的标签上都有芯片,记录了不同的数据。这个产品的“大脑”可以指令生产线灌装什么样颜色和成分的肥皂液,也能指令调配比例,还有包装的方式,而工厂的员工在中央控制系统中可以全程把控。

这也就是说,“智能工厂”将不会再制造统一的、毫无差别的产品,而是在同一条流水线上,生产千万种定制化的产品。目前,西门子工厂也已签署了一项计划,专门生产智能生产线的设备,供应给德国的制造企业如拜耳、戴姆勒、宝马汽车等。西门子已经在制造业数字化方面花费了 25 年时间进行攻关,正可谓是很早就做好了应对新一轮工业革命时代的到来。

与工业3.0时代的流水线只能大批量生产不同,“工业4.0”时代工厂流水线可实现小批量、多批次生产,最小批量可达一件。也就是说,即使消费者要度身定做“孤版”商品,流水线也能实现。在智能制造的世界里,我们将看到人、数据和机器连接形成开放的网络:人与人、人与机器、机器与机器之间将发生对话和信息交换。海量数据提供的“经验”,将帮助企业对生产中复杂多变的状况做出精准判断和实时反应。

对于消费者而言,工业4.0时代,一切产品都可以实现“私人订制”。以“智能家居”为例,目前供暖主要依靠机械装置,需要手动来调节温度,但是如果利用了信息技术和感应器,供暖设备就可以实现自动控温。如果你不在家,温度就会自动降低,如果系统知道你快要回家了,供暖设备会重新启动。然而这只是一个方面,还有各种媒介的使用,比如电视、收音机等等,智能系统会记忆电视节目或是背景音乐,并能自动找到你喜爱的内容。根据你的喜好,早上和晚上播放的音乐是不一样的。另外,照明系统也可以实现智能控制。

中国在工业4.0时代的作为

自国际金融危机以来,欧美发达国家纷纷推出“再工业化”战略,力图抢占国际竞争的制高点。美国制定了先进制造业国家战略计划,德国推出了“工业4.0”战略,日本发布了制造业竞争策略,加强对先进制造业前瞻布局。与此同时,新兴国家也将制造业列为立国之本,希望利用成本优势实现工业强国的目标。随着全球制造业发展格局的深刻变化,中国制造业面临发达国家和发展中国家“前后夹击”的双重挑战。中国若要在工业4.0时代胜出一筹,唯有加快实现制造业由大变强。

相比较德国工业制造而言,中国曾长期是工业落后的国家,工业制造能力薄弱。但是中国用了六十多年的时间,跨越了发达国家百余年的工业化进程,成功步入了工业化中后期发展阶段。尽管中国已经具备了产业基础,但自主创新能力不强、产品质量问题还比较突出、资源利用效率比较低、产业结构不是很合理及高端产品能力比较弱等问题依然存在。

当前,我国紧跟第四次工业革命的步伐。2014年年10月,李克强总理在德国访问期间,发表《中德合作行动纲要》,其中“工业4.0合作”的内容颇为引人瞩目。第一条就明确提出工业4.0对于未来中德经济发展具有重大意义。中德双方将在电动汽车、高能效智慧能源控制/智慧家居、供水及污水处理等领域共同开展研发和生产。随后的11月4日,中国首套工业4.0流水生产线在第十六届中国国际工业博览会上亮相。而今年2月9日,中德“工业4.0”推动联盟在青岛成立,这是国内首家“工业4.0”联盟。李克强总理在今年《政府工作报告》中提出,要实施“中国制造2025”,坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展,加快从制造大国转向制造强国,并且实施“互联网+”行动计划,推进互联网和制造业融合深度发展,向制造强国迈进。

《工业4.0:即将来袭的第四次工业革命》一书中所探讨的问题,是基于德国先进的制造工业而言的,但是对于我们依然有不可忽视的启发价值。也许有人毫不在乎地认为,工业4.0只是概念的包装和炒作,然而放眼世界发达国家,工业制造领域正在历经巨大的转型和变革,如果还迷恋传统的工业制造模式,不仅被时代淘汰,最后输掉的,也许是一个国家的未来。