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转帖:德国工业4.0背后的秘密  

2014-11-25 19:16:53|  分类: 冷眼向洋 |  标签: |举报 |字号 订阅

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德国工业4.0背后的秘密
送交者: cccy78[♂布政使★★☆♂] 于 2014-11-23 9:53 已读 1177 次   转帖:德国工业4.0背后的秘密 - baigu0 - 诗画雨山 转帖:德国工业4.0背后的秘密 - baigu0 - 诗画雨山 转帖:德国工业4.0背后的秘密 - baigu0 - 诗画雨山扫描果酱二维码
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BWCHINESE中文网 作者:赵筱赟

当中国人疯狂迷恋于金融、电商,天天喊着要颠覆这个颠覆那个的时候,德国已经进入了制造4.0时代,并在整个德国企业界得到广泛应用。然而,有分析指出,德国不予余力地推动工业4.0还有其背后的用意。

德国工业4.0战略由来

德国是最早提出工业4.0概念的国家,在德国政府推出的《高技术战略2020》中,工业4.0被列为十大未来项目之一。“工业4.0”一词最早出现在2011年德国举行的汉诺威工业博览会上,在2013年汉诺威工业博览会上,“工业4.0”概念正式由德国“工业4.0小组”提出。

德国学术界和产业界对“工业4.0”概念的一个比较统一的阐释是继机械化、电气化和信息技术之后,以智能制造为主导的第四次工业革命。

主要是指通过信息通讯技术和虚拟网络-实体物理网络系统(CPS)的结合,将制造业向智能化转型,实现集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,最终建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务生产模式。

虚拟网络-实体物理网络系统(CPS)包括智能机器、储存系统和生产设施,各个部分能够相互独立地自动交换信息、触发动作和控制。而物联网、服务网以及数据网是“工业4.0”的基础。

工业4.0在德国被认为是第四次工业革命,是德国政府2011年11月公布的《高技术战略2020》中的一项战略,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新,保持德国的国际竞争力。

“工业4.0”为人们展现了一幅全新的工业蓝图:在一个“智能、网络化的世界”里,物联网和务联网(服务互联网技术)将渗透到所有的关键领域,创造新价值的过程逐步发生改变,产业链分工将重组,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。

首先,工业4.0将使得工业生产过程更加灵活、坚强。这将使得动态的、适时优化的和自我组织的价值链成为现实,并带来诸如成本、可利用性和资源消耗等不同标准的最优化选择。

包括在制造领域的所有因素和资源间形成全新的循环网络、智能产品独特的可识别性、个性化产品定制以及高度灵活的工作环境等。

其次,工业4.0将发展出全新的商业模式和合作模式。这些模式将力争确保潜在的商业利润在整个价值链所有利益相关人之间公平地共享,包括那些新进入的利益相关人。

同时,工业4.0“网络化制造”、“自我组织适应性强的物流”和“集成客户的制造工程”等特征,也使得它追求新的商业模式以率先满足动态的商业网络而非单个公司,这将引发一系列诸如融资、发展、可靠性、风险、责任和知识产权以及技术安全等问题。

再次,工业4.0将带来工作方式和环境的全新变化。全新的协作工作方式使得工作可以脱离工厂,通过虚拟的、移动的方式开展。员工将拥有高度的管理自主权,可以更加积极地投入和调节自己的工作。同时,随着工作环境和工作方式的巨大改变,可以大幅度提升老年人和妇女的就业比例,确保人口结构的变化不会影响当前的生活水平。

最后,工业4.0将促进形成全新的信息物理系统平台。全新的信息物理系统平台能够联系到所有参与的人员、物体和系统,将提供全面、快捷、安全可靠的服务和应用业务流程,支持移动终端设备和业务网络中的协同制造、服务、分析和预测流程等。

德国工业4.0背后的战略意图

德国总理默克尔亲自不予余力地推动工业4.0,其实还有其背后的用意。

对抗美国互联网。实际上,工业4.0体现出德国对美国的危机感和极高的竞争意识。CPU、操作系统、软件以及云计算等网络平台几乎都由美国掌控覇权。

近两年来,Google开始进军机器人领域、研发自动驾驶汽车;Amazon进入手机终端业务,开始实施无人驾驶飞机配送商品……美国互联网巨头正在从“信息”领域加速进入“物理”业务领域。

显而易见,这一趋势对制造业的破坏性影响只是时间问题,因此,德国产生了前所未有的危机感。

所以,德国的工业4.0战略详尽描绘了信息物理系统(Cyber Physical System)概念。希望通过信息物理系统,开创新的制造方式,实现“智能工厂”。

信息物理系统是指通过传感网紧密连接现实世界,将网络空间的高级计算能力有效运用于现实世界中。从而,在生产制造过程中,设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进行分析,形成可自律操作的智能生产系统。

从某种意义上说,工业4.0是德国希望阻止信息技术不断融入制造业之后带来的支配地位。一旦制造业各个环节都被云计算接管,那么制造业还是制造业吗?

所以,工业4.0希望用“信息物理系统”升级“智能工厂”中的“生产设备”,使生产设备因信息物理系统而获得智能,使工厂成为一个实现自律分散型系统的“智能工厂”。

那时,云计算不过是制造业中的一个使用对象,不会成为掌控生产制造的中枢所在。

压制中国制造业。近年来,从中国机械产业的高速增长中,德国看到更多的是“德国制造”自身的危机。

数据显示,德国以16%的份额占据2013年在全球机械出口首位,中国以11%份额,略低于美国,位于全球第三。同时,在全球设备制造业的32个子行业中,中国已经在7个子行业中取得了领先地位。

更有甚者,美国波士顿咨询公司的一篇相关分析报告曾提出警告:“欧洲机械制造商必须意识到,竞争环境已经改变,必须对越发明显的威胁做出反应,否则他们将被来自中国的咄咄逼人的挑战者打倒。”

由此,德国《世界报》网站在今年3月27日报道称“中国机械制造业严重威胁德国!”

2014年6月24日,德国机械设备制造业联合会(VDMA)在日本东京举行发布会,介绍了德国机械制造行业的情况。VDMA拥有120多年的历史,涵盖机床工业联合会、机器人工业联合会等38工业联合会,是德国横跨各个机械产业的庞大社团组织。VDMA也是搭建“工业4.0平台”,实施德国工业4.0战略的重要牵头组织之一。

本媒体报道,当天,VDMA主席菲斯特格(Reinhold Festge)旗帜鲜明地指出:“日本和德国的机械制造企业应该为确保长期发展和经济上的成功,应进行深入合作。尤其在有交叉的一些产品领域,两国应该携手面对中国的挑战”。从中,德国对中国制造业的防备之心已显而易见。

争夺新科技产业革命的话语权。德国亟须通过战略调整指引企业积极争夺国际制造业竞争制高点。新一代信息通信技术的发展,催生了移动互联网、大数据、云计算、工业可编程控制器等的创新和应用,推动了制造业生产方式和发展模式的深刻变革。

在这一过程中,尽管德国拥有世界一流的机器设备和装备制造业,尤其在嵌入式系统和自动化工程领域更是处于领军地位,但德国工业面临的挑战及其相对弱项也十分明显。

一方面,机械设备领域的全球竞争正日趋激烈,不仅美国积极重振制造业,亚洲的机械设备制造商也正奋起直追,威胁德国制造商的地位。

另一方面,软件与互联网技术是德国工业的相对弱项。为了保持作为全球领先的装备制造供应商以及在嵌入式系统领域的优势,面对新一轮技术革命的挑战,德国提出自己的“工业4.0”战略,目的就是充分发挥德国的传统优势,大力推动物联网和服务互联网技术在制造业领域的应用,在向工业化第四阶段迈进的过程中先发制人,与美日等国争夺新科技产业革命的话语权。

德国工业4.0对中国的启示

中国社会科学院工业经济研究所研究员张其仔认为首先是组成跨界研究小组或平台。

为推进“工业4.0”计划的落实,德国三大工业协会——德国资讯技术和通讯新媒体协会(BITKOM)、德国机械设备制造业联合会(VDMA)以及德国电气和电子工业联合会(ZVEI)共同建立了“第四次工业革命平台”办事处,以吸引并协调所有参与本次革命的资源。

中国也应成立类似的机构或平台,囊括自然科学家、工程技术专家、社会科学家、企业等,对第四次工业革命进行深入研究。

其次,在参与工业4.0的过程中,要充分发挥优势,重视话语权建设。当新的产业革命正在进行之际,德国没有附和其它国家的规划,而是提出工业4.0战略,其目的就是要充分发挥德国的传统优势。

在参与新一轮产业革命的过程中,也要立足于充分发挥中国现有优势,在深刻分析和把握新工业革命的规律与特性的基础上,提出本国参与、推进第四次工业革命的战略规划,要力争在新的科技发展与产业革命中建立自身的话语权。

再者,大力推进标准的国际化建设和产品安全设计。为了顺利实现向工业4.0的转化,政府为了实现生产和服务模式之间的整合而引入的相关标准。为此,不仅要在国内加强标准化的工作,而且还要实现标准的国际化,使中国设立的标准得到国际上的广泛支持。

第四次工业革命的发展更受制于网络发展的速度、信息安全等因素的影响,中国不仅要在国内大力推进先进的网络基础设施建设,而且要加强与战略性伙伴国家在网络基础设施建设的协调,提高互联互通能力。

第四,利用市场规模优势,对传统工厂生产模式进行智能化改造试点。中国的制造业不可能在一夜之间完全达到工业4.0的标准,在向工业4.0推进过程中,需要把新的技术引入到旧的系统中,将传统的工业流程系统改造成实时的能动系统,通过与跨国公司合作,开展工厂4.0试点,对传统工厂生产模式的智能化改造。

同时,把发展大数据产业、推进人脑科学发展,置于抢占工业4.0制高点的高度加以推进。中国在参与脑科学的竞争中,不仅要重视脑科学研究的应用性,而且要高度重视脑科学的基础研究,进行重大科研布局。

在大数据分析、处理技术上,中国不仅应加强大数据的应用研究,更要加强大数据分析和处理技术的开发,在大数据产业发展上要避免出现核心技术、关键技术受制于人的局面。此外,我们还要重视大企业的龙头作用,充分吸收中小企业参与。

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