德國“工業4.0”概念被認為是以智能制造為主導的第四次工業革命,旨在通過深度應用信息技術,將制造業向智能化轉型;美國“工業互聯網”是基于互聯網技術,使制造業的數據流、硬件、軟件實現智能交互;我國將“智能制造”作為《中國制造2025》的主攻方向,其實質是通過互聯網與工業深度融合,在新一輪產業革命中搶占未來制造業變革的先機,引領我國制造業向“智能化”轉型升級,賦予國家間產業競爭的新內涵。
一、德國“工業4.0”:憑借制造業根基,借助互聯網升級制造業
新一代信息通信技術的發展,催生了移動互聯網、大數據、云計算、工業可編程控制器等的創新和應用,推動了制造業生產方式和發展模式的深刻變革。在這一過程中,盡管德國擁有世界一流的機器設備和裝備制造業,尤其在嵌入式系統和自動化工程領域德國更是處于領軍地位,但德國工業面臨的挑戰及其相對弱項也顯而易見。一方面,機械設備領域的全球競爭日趨激烈,不僅美國積極重振制造業,亞洲的機械設備制造商也正在奮起直追,威脅德國制造商在全球市場的地位。另一方面,互聯網技術是德國工業的相對弱項。為了保持作為全球領先的裝備制造供應商以及在嵌入式系統領域的優勢,面對新一輪技術革命的挑戰,德國推出“工業4.0”戰略,其目的就是充分發揮德國的制造業基礎及傳統優勢,大力推動物聯網和服務互聯網技術在制造業領域的應用,形成信息物理系統,以便在向未來制造業邁進的過程中先發制人,與美國爭奪新一輪工業革命的話語權。
“工業4.0”在德國被認為是第四次工業革命,其實質是德國憑借制造業根基,借助互聯網升級制造業。在制造業內植入互聯網,是深度應用互聯網的無界限、全民化、信息化、傳播速度快等特性,創新制造模式、整合生產資源、提升生產效率,從而促進制造業的轉型升級。也可以說,德國“工業4.0”是制造業互聯網化的一個體現。具體而言是,在“智能工廠”以“智能生產”方式制造“智能產品”,整個過程貫穿以“網絡協同”。
二、美國“工業互聯網”:憑借互聯網優勢,以互聯網吞并制造業
過去20年,互聯網是改變社會、改變商業最重要的技術;如今,物聯網的出現,讓許多物理實體具備來感知能力和數據傳輸的表達能力;未來,隨著移動互聯網、物聯網以及云計算和大數據技術的成熟,生產制造領域將具備收集、傳輸及處理大數據的高級能力,使制造業形成工業互聯網,帶動傳統制造業的顛覆與重構。
“工業互聯網”的概念最早是由美國通用電氣公司(GE)于2012年提出的,隨后聯合另外四家IT巨頭組建了工業互聯網聯盟(IIC),將這一概念大力推廣開來。“工業互聯網”主要含義是,在現實世界中,機器、設備和網絡能在更深層次與信息世界的大數據和分析連接在一起,帶動工業革命和網絡革命兩大革命性轉變。
工業互聯網聯盟的愿景是使各個制造業廠商的設備之間實現數據共享。這就至少要涉及到互聯網協議、數據存儲等技術。而工業互聯網聯盟的成立目的在于通過制定通用的工業互聯網標準,利用互聯網激活傳統的生產制造過程,促進物理世界和信息世界的融合。
工業互聯網基于互聯網技術,使制造業的數據流、硬件、軟件實現智能交互。未來的制造業中,由智能設備采集大數據之后,利用智能系統的大數據分析工具進行數據挖掘和可視化展現,形成“智能決策”,為生產管理提供實時判斷參考,反過來指導生產,優化制造工藝。
工業互聯網的關鍵是通過大數據實現智能決策。當從智能設備和智能系統采集到了足夠的大數據時,智能決策其實就已經發生了。工業互聯網中,智能決策對于應對系統越來越復雜且機器的互聯、設備的互聯、組織的互聯和龐大的網絡來說,十分必要。智能決策就是為了解決系統的復雜性。
當工業互聯網的三大要素——智能設備、智能系統、智能決策與機器、設施、組織和網絡融合到一起的時候,工業互聯網的全部潛能就會體現出來。生產率提高、成本降低和節能減排所帶來的效益將帶動整個制造業的轉型升級。
三、 《中國制造2025》:通過“互聯網+工業”,實現制造業轉型升級
2015年5月19日,國務院印發《中國制造2025》,部署全面推進實施制造強國戰略?!吨袊圃?span lang="EN-US">2025》的總體思路是堅持走中國特色新型工業化道路,以促進制造業創新發展為主題,以提質增效為中心,以加快新一代信息技術與制造業融合為主線,以推進智能制造為主攻方向,以滿足經濟社會發展和國防建設對重大技術裝備需求為目標,強化工業基礎能力,提高綜合集成水平,完善多層次人才體系,促進產業轉型升級,實現制造業由大變強的歷史跨越。
工業和信息化部成立以來,一直致力于推進“兩化融合”工作,通過信息化的融合與滲透,對傳統制造業產生了重大影響。隨著新一輪工業革命的到來,云計算、大數據、物聯網等新一代信息技術在未來制造業中的作用愈發重要。通過互通互聯,云計算、大數據這些新一代信息技術,與以前的信息化、自動化技術結合在一起,形成智能制造,可以動態安排生產、可以網絡協同合作,生產方式從資源驅動變成了信息驅動。這也正是《中國制造2025》將加快新一代信息技術與制造業融合作為主線,將智能制造作為主攻方向的原因所在。
新一輪工業革命在全世界同時發生。無論是發達國家,還是發展中國家,都想搭乘這趟高鐵,擠進第一集團。某種程度上說,新一輪工業革命或許對于中國制造業是一個很好的機會,也可能是中國制造業轉型升級的一個重要機遇。
來源: 新華網
版權所有:中國機械科學研究總院集團有限公司 京ICP備:05080424號
京公網安備:11010802040622號
技術支持:北京信諾誠