德國是全球制造業中最具競爭力的國家之一,其裝備制造行業全球領先。這是由于德國在創新制造技術方面的研究、開發和生產,以及在復雜工業過程管理方面高度專業化使然。因此,德國以其獨特的優勢開拓新型工業化的潛力:工業4.0。
前三次工業革命源于機械化、電力和信息技術。現在,將物聯網和服務網應用到制造業正在引發第四次工業革命。將來,企業將建立全球網絡,把它們的機器、存儲系統和生產設施融入到信息物理系統(Cyber-Physical Systems,CPS)。在制造系統中,這些信息物理系統包括智能機器、存儲系統和生產設施,能夠相互獨立地自動交換信息、觸發動作和控制。這有利于從根本上改善包括制造、工程、材料使用、供應鏈和生命周期管理的工業過程。嵌入式制造系統在工廠和企業之間的業務流程上實現縱向網絡連接,在分散的價值網絡上實現橫向連接,并可進行實時管理:從下訂單開始,直到外運物流。
此外,工業4.0 將應對并解決當今世界所面臨的一些挑戰,如資源和能源利用效率,城市生產和人口結構變化等。工業4.0使資源生產率和效率增益不間斷地貫穿于整個價值網絡。它使工作的組織考慮到人口結構變化和社會因素。智能輔助系統將工人從執行例行任務中解放出來,使他們能夠專注于創新、增值的活動。
為了將工業生產轉變到工業4.0,德國需要采取雙重戰略。德國的裝備制造業應不斷地將信息和通信技術集成到傳統的高技術戰略來維持其在全球市場的領導地位,以便成為智能制造技術的主要供應商。與此同時,有必要為CPS技術和產品建立和培育新的主導市場。為了實現這一雙重的CPS戰略目標,應將工業4.0的下列特性加以落實:
通過價值網絡實現橫向集成;
貫穿整個價值鏈的端到端工程數字化集成;
縱向集成和網絡化制造系統;
下圖是一個橫向價值網絡系統
當前,正值我國大力推動兩化深度融合、促進工業轉型升級的關鍵時期,德國推行"工業4.0"戰略的理念、內容和做法等諸多方面,都值得我們認真關注、學習并給出積極回應,在《德國工業4.0的戰略計劃》中,也提到了八個制造業未來需要關注的關鍵領域。
"工業4.0"為我們展現了一幅全新的工業藍圖:在一個"智能、網絡化的世界"里,物聯網和務聯網(服務互聯網技術)將滲透到所有的關鍵領域,創造新價值的過程逐步發生改變,產業鏈分工將重組,傳統的行業界限將消失,并會產生各種新的活動領域和合作形式。
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