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德国第四次工业革命--工业4.0将彻底颠覆全球制造业

核心提示:德国是全球制造业最具竞争力的国家之一,其装备制造业是世界领先的。这是由于德国在创新制造技术的研究、开发和生产以及复杂的工业过程管理...

德国是全球制造业最具竞争力的国家之一,其装备制造业是世界领先的。这是由于德国在创新制造技术的研究、开发和生产以及复杂的工业过程管理方面高度专业化。德国拥有强大的机械设备制造业,在全球信息技术能力中占有重要地位,在嵌入式系统和自动化工程领域具有较高的技术水平,这意味着德国在制造业中已经确立了其领先地位。因此,德国以其独特的优势发掘了新型工业化的潜力--工业4.0,并开始推进新一代产业升级计划。

德国作为世界上最强大的国家之一,在新时代发展的压力下,通过实施工业4.0战略,将使德国成为新一代工业生产技术的供应国和主导市场,使德国能够在继续保持国内制造业发展的同时,再次增强其全球竞争力。

全球制造业竞争日趋激烈,德国并不是唯一认识到在制造业中使用物联网和服务的国家。此外,不仅是亚洲竞争对手对德国制造业构成威胁,美国还通过计划促进先进制造业的发展,采取了应对非工业化的措施。

制造业的数字化和虚拟化正在改变人们生产产品的方式,以德国和美国为代表的欧洲正计划大幅提高工业产出。美国通用电气(GeneralElectric)在2012年秋季提出了工业互联网(IndustrialInternet)的概念,这个概念将工业设备与工业设备整合在一起。目标是通过高功能设备、低成本传感器、互联网、大数据收集和分析技术的结合,大大提高现有产业的效率,创造新产业。日本企业也在推广M2M和大数据应用。

工业4.0的关键技术是信息和通信技术(ICT),包括M2M(Machinetomachine)、通过网络获取的大数据的应用,以及与开发、销售、企业资源规划(ERP)、产品生命周期管理(PLM)、供应链管理(SCM)和生产系统以外的其他业务系统的联系,第三次工业革命的自动化仅在生产过程中使用信通技术,而工业4.0将大大扩展应用对象。

工业4.0计划分为三个主要主题:

1)智能工厂。本文重点研究了智能生产系统和生产过程,以及网络化和分布式生产设施的实现。

2)智能生产,主要涉及生产物流管理、人机交互以及三维技术在整个企业工业生产过程中的应用。

3)智能物流。主要通过互联网、物流资源整合,充分发挥现有物流资源供给方的效率,以及需求方,可以快速获得服务匹配,得到物流支持。

智能工厂采用了一种新的产品生产方式,智能产品具有独特的特征识别,可以随时定位,了解其发展过程,了解其现状,实现其目标状态,从订单通过出口物流,工厂与企业业务流程垂直相连,横向连接可以实时管理衍生价值系统,从而构成嵌入式制造系统,此外,这些指令还要求终端工程(模式)能够贯穿整个价值链。

特别值得注意的是,智能工厂的生产方式不同于以往强调分散的集中控制的工业生产方式,其目标是建立一种高度灵活的个性化、数字化产品和服务的生产方式,德国的工业4.0计划将特别注意吸引中小型企业的参与,使中小型企业成为新一代智能生产技术的使用者和受益者,以及先进工业生产技术的创造者和供应商。

德国的工业4.0计划强调,未来工业生产形式的主要内容包括:大规模生产高度个性化的产品,客户和商业伙伴广泛参与业务流程和价值创造过程,以及生产和高质量服务的整合等,物联网、服务网络和数据网络将取代传统的封闭制造系统作为未来产业的基础。