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工业4.0时代的产业链重塑

2014年12月06日 09:48中国机床商务网点击:4546

  【中国机床商务网  市场分析】11月4日,上海社科院智库科研处邀请到了工业4.0的首倡者,也就是《工业4.0》的作者梅内尔,就“工业4.0时代的发展趋势”专题进行对话。梅内尔是德国工程院院士,为德国波茨坦大学哈索-普拉特纳信息技术系统工程研究院(HPI)院长。
  
  德国政府提出“工业4.0”国家战略,并在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出,其目的是为了提高德国工业的竞争力,在新一轮工业革命中占领先机。
  
  “工业4.0”概念的实质包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式;在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。
  
  创造新价值的过程正在改变
  
  德国学术界和产业界认为,“工业4.0”是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统——信息物理系统相结合的手段,将制造业向智能化转型。
  
  梅内尔院士说,就是在家庭环境中,通过IT技术也能实现智能化。目前,取暖主要是由一些机械装置来帮助主人;将来有了IT感应器,完全可以进行自动控制和应用取暖。即在白天和晚上可以是不一样的自动设置:白天的话应更多利用日光,而晚上可能会给它加的温度更高。这仅仅是一个方面,还有各种各样包括无线电和其他的娱乐项目。如要用什么样的背景音乐、看什么样的媒体或电影,都可以自动找到;同时,早上放的音乐和晚上的也可以不一样。所有这些都由新的智能化体系控制。另外整个家庭光照系统、照明系统,也可以这样加以控制。比如说一些烘干的家务,可以在电价较低时去做。
  
  梅内尔认为,这完全归功于智能技术。就是在街道和城市当中,也可以把不同的系统连接起来。比如智能交通系统:可以和一个中央化的体系连接起来,可以自动派一辆车来,而且可能是无人驾驶的。这就是让乘客来决定公交系统,而且交通的组织方式也会发生根本的改变。
  
  未来的产业链分工将被重组
  
  梅内尔认为,如果工厂还有生产体系的话,它们可以高度智能化。
  
  智能化的工厂完全由物联网加以控制,也就是说,制造这样的流程完全就是由电脑来加以整合的。所以会有一个实时的对于生产的监控,这样的监控可以观察到需要什么样的新材料,需要什么样的工序来保证整个生产的进程。这不是简单的生产自动化的问题,而是智能控制,而且实现产品智能运输。即如果系统中突然出现故障,系统就会自动下令停下,自动进行修理。
  
  生产需要的产品时,可以智能地利用有关能源。梅内尔解释:通过IT技术,可以保证对于能源的使用是以最为有效的方式进行。物联网是把所有各种各样的部件考虑进去;而今后做决策时,是把所有的组织体系考虑进去,这是一种整体的思考方法。这将使产业链分工变得高度有效,相互又非常精准地对接。
  
  未来可以看到一个智能化的经济体:包括智能化的生产、工厂、生活、家居、交通、物流、治理、环境、人的活动等产业链要素。这个过程实际上由IT系统加以控制,IT系统知道如何来组织生产,来收集所有的数据,并用一种控制的方式和有关各个环节进行互动。未来整个生产当中捕捉到的数据都可以进行实时分析,帮助人做出决策,进行一些设定同时进行传输,而且在发生某些故障时,自动发送警告。
  
  这样,智能工厂的生产组织变得极其高效。同时,单体智能工厂也可以成为联合体,即把外部的一些工厂包括进来。比如单体智能工厂在进行生产时,一旦某些原料用完了,厂外供应商会自动获取信息,然后就会自动交付定额的原料。
  
  智能工厂和厂外的合作伙伴完全可以通过智能系统进行整合,这是非常和谐的互动,可以诞生智能化的商业模式,即:随时在生成数据,而且随时按照精确的数据让生产方了解情况,最后来改善生产当中的状况。
  
  为何推崇电脑和实体的结合
  
  梅内尔推崇电脑技术和实体经济的智能结合。
  
  在他看来,中国和德国一样,走的是缔造一个制造业大国的道路。而且中国经济前景和德国比较相像,最重要的战略取向就是要高度重视制造业。毫无疑问,很多的经济增值部分都是在制造业这样的部门,但两国都不能满足于现有的制造业发展状况。面对未来的竞争,两国都需要提升制造业的效率,需要让制造业更加高效,成本更加低廉,所以也就更加迫切需要对于现有工业进行信息化的智能改造。这也就是他为什么特别重视工业4.0的原因。
  
  梅内尔尤其看重中德两个工业大国之间的战略合作。2014年10月,中德两国签署的《中德合作行动纲要》明确,双方将在工业4.0方面加强合作,这标志着工业从3.0自动化时代向4.0智能化时代迈进的号角已经吹响。
  
  在11月上海举行的工博会上,就用实物向观众展示了什么是“工业4.0”。比如参观者选择“我要一支红色圆珠笔”,“工业4.0”流水线上的一个机器人就会从一堆笔中准确地抓出红色圆珠笔,放进银色托盘内。此时,接到网络指令的自动导航黄色小车就会接过这只托盘,将其自动运送到目的地。
  
  这次展出的中国工业4.0流水线,在无线射频技术、工业以太网、在线条码、二维码比对、影像识别、机器人应用上都有突破。
  
  由于“工业4.0”直接将人、设备与产品实行联通,工厂接受消费者的订单直接备料生产,省却了销售和流通环节,整体成本(包括人工成本、物料成本、管理成本)比过去下降近40%,消费者通过“工业4.0”订购的商品比淘宝网购还要便宜。而按照计划,采用中国自主研发的“工业4.0”流水线生产制造的个性版路虎极光汽车,今年年底就将在江苏常熟下线。
  
  将会怎样影响人类的工作
  
  工业1.0是机械制造时代,工业2.0是电气化与自动化时代,工业3.0是电子信息化时代,不妨分别称之为工业的“童年、少年和青年时期”。早在工业的童年期,马克思就已发现了“技术进步与工人争夺原有岗位”的现象。
  
  梅内尔表示,在工业1.0时代,就发生过工人捣毁机械的事件,因为工人觉得这些机械夺走了他们的饭碗,甚至在当时还产生了专门捣毁机器的“工会运动”。
  
  因此,现在也有不少人担心可能因为用了IT技术和机器人,就会丢失他们的工作岗位。
  
  为此,梅内尔院士告诉笔者:他专门成立了一个研究小组,这个小组专门研究所有新的技术、新的生产方式的改变,将会怎样影响人类的工作。他并强调一定要让工会参与其中。工业4.0用了很多IT技术,毫无疑问会重新塑造整个生产流程,原来的工人会受到影响。工人会产生担忧,在这种担忧下,会不配合和加以破坏;因此需要和他们进行讨论,告诉他们未来的整个工作场景是怎样的,希望他们参与进来,让这样的技术最终改善他们的处境,而不是相反。德国也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。
(来源:第一财经日报)

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