引言：工業(yè)4.0，自2011年漢諾威展提出之后，至今已經(jīng)五年了。在這五年當中，工業(yè)4.0在不斷快速發(fā)展，正在逐漸開啟新的世界經(jīng)濟競爭格局。
如果說在經(jīng)歷2009年席卷全球的經(jīng)濟危機之后，有什么共識在全世界逐步形成，我想有一個答案是經(jīng)得起推敲的，那便是工業(yè)在經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中扮演的角色的問題。
在全球經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的版圖中，大約有三股力量在相互融合制約：以美國為代表的經(jīng)濟體決定了世界經(jīng)濟的基本格局，以德國、日本和韓國為代表的傳統(tǒng)工業(yè)強國，維持這個世界工業(yè)體系的精密運轉(zhuǎn)，而以中國為代表的新興經(jīng)濟體，則在不斷沖擊舊有的世界經(jīng)濟秩序。
這三股力量相互交融博弈，構(gòu)成了當前世界經(jīng)濟的基本格局。而在全球經(jīng)濟危機之后，經(jīng)濟實力最為強大的美國首先提出了要讓制造業(yè)回流的戰(zhàn)略，德國與中國則適時地提出了工業(yè)4.0計劃與制造2025戰(zhàn)略規(guī)劃，新一輪全球經(jīng)濟的競爭格局已經(jīng)開啟。但在競爭的同時，全球化的趨勢也讓國與國之間的協(xié)作分工更加精細、更加緊密。
事實上，在國家治理的技術(shù)層面，中國師從德國的地方很多，就連我們?nèi)粘Ｉ钏煜さ幕窘煌ㄒ?guī)則最早也是從德國引進。而在工業(yè)領(lǐng)域，德國這個擁有百年傳統(tǒng)的工業(yè)強國，至今依然值得我們肅然致敬和學習。
德國教研部部長萬卡曾表示，德國針對工業(yè)4.0開展了大量研究，主要是為了幫助中小企業(yè)實現(xiàn)互聯(lián)生產(chǎn)。試驗點的設(shè)立有助于中小企業(yè)測試他們的新想法和新技術(shù)。
自2011年在漢諾威工業(yè)博覽會上首次提出，德國工業(yè)4.0的內(nèi)涵正不斷的演化和發(fā)展。此后歷年，漢諾威工博會的主題也與工業(yè)4.0概念結(jié)合得更加緊密，工博會也成為觀測德國工業(yè)4.0進展的重要窗口。
今年4月底，記者隨團來到漢諾威工博會。來自75個國家的5000多家參展企業(yè)展示了數(shù)字工廠、能源、工業(yè)供應商、研究與技術(shù)5個方面的最新工業(yè)發(fā)展成果，并帶來了100多項工業(yè)4.0的應用實例。
在數(shù)字化工廠等展廳內(nèi)，工業(yè)4.0成為眾多參展企業(yè)的宣傳標語，參展企業(yè)根據(jù)實際應用中的不同切面，創(chuàng)造性的為工業(yè)4.0做出新的解釋。
從工業(yè)4.0納入了《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》到“工業(yè)4.0平臺”的成立，德國聯(lián)邦政府及民營企業(yè)在推動工業(yè)4.0方面可謂不遺余力。今年工博會期間，德國工業(yè)界與標準化領(lǐng)域權(quán)威機構(gòu)共同宣布，將正式設(shè)立“工業(yè)4.0標準化理事會”，以提出工業(yè)4.0數(shù)字化產(chǎn)品的相關(guān)標準，并協(xié)調(diào)其在德國和全球范圍內(nèi)落地。
在工業(yè)4.0概念不斷流行的今天，標準化的工業(yè)4.0數(shù)字化產(chǎn)品能否引領(lǐng)德國甚至全球工業(yè)的產(chǎn)生新一輪革命，帶動全球生產(chǎn)力的進一步發(fā)展，答案還未可知。
“N+4.0”
“工業(yè)是德國經(jīng)濟的引擎。當今世界正處于將”數(shù)字議程“融入工業(yè)生產(chǎn)的特殊時期。機械、汽車等行業(yè)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過處理產(chǎn)生附加值，并催生智能系統(tǒng)，給工業(yè)發(fā)展帶來了全新機遇?！痹诮衲旯げ_幕式上，德國總理默克爾如此闡述了她理解的德國工業(yè)。
實際上，在“工業(yè)4.0”內(nèi)涵的討論下，“傳感4.0”、“傳動4.0”、“機床4.0”、“物流4.0”等“子概念”也在不斷提出。本屆漢諾威工博展上，來自75個國家的企業(yè)根據(jù)實際應用中的不同切面，不斷闡釋工業(yè)4.0的內(nèi)涵，并應用入企業(yè)日常生產(chǎn)中。
SICK是德國一家傳感器家族制造企業(yè)。這家擁有70年歷史的中小型企業(yè)在工博會的8號展廳，以5個模型場景分別展示傳感器在completely transparent production(完全透明的生產(chǎn))、high leVel of factory availability(工廠的高可用性)、dynamic and flexible production(動態(tài)的彈性生產(chǎn))、human-robot collaboration(人機合作)、optimization of resource consumption(資源消耗的優(yōu)化)等工業(yè)4.0典型特征中的應用。
“動態(tài)的彈性生產(chǎn)要求生產(chǎn)線在不停產(chǎn)的情況下，根據(jù)各個訂單的不同要求隨時調(diào)整參數(shù)，生產(chǎn)出差異性、個性化的產(chǎn)品?！盨ICK高級工程師穆勒在鏤空切割汽車前網(wǎng)的機械臂對記者表示，“這上面安裝的傳感器不光是相機，而已經(jīng)是一個智能集成的傳感單位，在拍攝收集數(shù)據(jù)之后能根據(jù)客戶的需求自行分析，并直接給機器下達命令，下一步應該怎么做、進行怎樣的切割?！?/FONT>
而在人機合作場景中，SICK使用的機器人則來自全球頂級機器人制造商庫卡。庫卡市場部主任艾伯哈特在漢諾威表示，“光憑機器人已經(jīng)不能在市場上立于不敗之地。更重要的是數(shù)據(jù)，而通過物聯(lián)網(wǎng)就可以贏得大量寶貴的數(shù)據(jù)?！?/FONT>
此次工博會上，庫卡推出一款“咖啡4.0”的應用，解釋了其對“工業(yè)4.0”實踐應用的設(shè)想。顧客通過掃描咖啡杯上的二維碼，在手機定制自己的咖啡，以及牛奶和糖的用量。而機器人能夠提取這些存儲在云端的數(shù)據(jù)，與智能咖啡機交流，快速為顧客沖泡咖啡。整個過程中，顧客可以通過集成的增強技術(shù)，在屏幕顯示器上了解實時生產(chǎn)信息。此外，顧客還可以留下電子郵件地址，系統(tǒng)將會向這個郵箱地址推送咖啡沖泡的進展情況。
尋找應用場景
按照德國工業(yè)4.0促進機構(gòu)--“工業(yè)4.0平臺”的說法，工業(yè)4.0會持續(xù)地改變德國工業(yè)未來生產(chǎn)及加工的方法，孕育出涵蓋產(chǎn)品整個生命周期的智能價值鏈，靈活的個性化生產(chǎn)將成為新標準，資源消耗降低，生產(chǎn)的經(jīng)濟效益顯著提升。
據(jù)博覽會主辦方介紹，本次展會帶來了100多項工業(yè)4.0的應用實例，涵蓋工業(yè)自動化、數(shù)字工廠、能源、工業(yè)供應商、研究與技術(shù)5個主要領(lǐng)域。實際上，SICK、庫卡等公司的各類工業(yè)4.0應用便普遍體現(xiàn)了靈活的個性化生產(chǎn)、資源消耗降低等特征。
而作為德國老牌企業(yè)的代表，西門子在本屆工博會上展示虛擬世界與現(xiàn)實世界是如何融合成一個更靈活、更高可用性的聯(lián)網(wǎng)“生態(tài)系統(tǒng)”。在這個生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，過程工業(yè)和離散工業(yè)均可獲益于開發(fā)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及供應商數(shù)據(jù)的全面集成。制造企業(yè)可以有選擇地滿足單個客戶的需求，更加迅速地響應市場要求，也更容易制定全新的商業(yè)模型。
“不論是大型企業(yè)還是中型創(chuàng)新企業(yè)，在實現(xiàn)工業(yè)4.0的過程中都可以獲得西門子最適宜的支持與服務?！蔽鏖T子股份公司管理委員會成員何睿祺表示。本屆工博會，西門子以工業(yè)能源、增材制造、汽車和纖維行業(yè)為主題的四大系列模塊展示其對工業(yè)4.0的闡釋。
在纖維行業(yè)模塊，西門子技術(shù)支持中心工程師劉鍇介紹，“傳統(tǒng)造紙行業(yè)目前正面臨數(shù)字媒體等方面的挑戰(zhàn)，但我們實際上更愿意將改造后的企業(yè)稱為纖維行業(yè)，通過智能化集成過程自動化解決方案和集成高效驅(qū)動系統(tǒng)的配套使用，這個傳統(tǒng)的造紙廠能夠應對快速變化的市場，根據(jù)客戶的需求，調(diào)整產(chǎn)品生產(chǎn)，使得產(chǎn)品上市速度更快?！?/FONT>
此外，西門子還首次發(fā)布了數(shù)字化企業(yè)軟件套件新品Mind Sphere，即為西門子工業(yè)云。西門子工業(yè)云作為工業(yè)數(shù)據(jù)開放平臺，各種數(shù)字工廠可以通過數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，將關(guān)鍵設(shè)備乃至整個工廠的數(shù)據(jù)連接至Mind Sphere，從而監(jiān)測其設(shè)備群，做到預防性維護、能源數(shù)據(jù)管理，工廠資源優(yōu)化等。
推動標準化
實際上，根據(jù)此前發(fā)布“工業(yè)4.0”標準化路線圖，除了西門子等大型企業(yè)，德國大量中小企業(yè)也將是工業(yè)4.0的重要參與者。
不過，在德國信息產(chǎn)業(yè)、電信和新媒體協(xié)會此前一份報告指出，相比于大企業(yè)的積極布局，仍有不少德國中小型企業(yè)依然對工業(yè)4.0有所遲疑。
工業(yè)4.0平臺雅尼娜認為，“中小企業(yè)一個擔心的是系統(tǒng)安全，數(shù)字化后自己的工業(yè)軟件會不會遭受攻擊，另外，還有高端的升級改造成本問題?！?/FONT>
去年，該平臺推出了“工業(yè)4.0平臺地圖”，地圖上清晰標注了遍布德國各地的工業(yè)4.0應用實例和試驗點。向中小型企業(yè)展示了當下數(shù)字化生產(chǎn)帶來的可能性，以及為何值得投資數(shù)字化改造。
據(jù)介紹，地圖上的工業(yè)4.0應用實例涉及產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、物流、服務等多個領(lǐng)域，試驗點則主要針對工業(yè)4.0的應用展開研發(fā)和測試。借助試驗點，中小企業(yè)在嘗試滿足工業(yè)4.0要求的升級改造時，可以不必自行投資昂貴的研究設(shè)備。
德國教研部部長萬卡曾表示，德國針對工業(yè)4.0開展了大量研究，主要是為了幫助中小企業(yè)實現(xiàn)互聯(lián)生產(chǎn)。試驗點的設(shè)立有助于中小企業(yè)測試他們的新想法和新技術(shù)。
自2011年在漢諾威工博會上首次提出，“工業(yè)4.0”近年來在發(fā)展得到德國聯(lián)邦政府的大力支持。
2013年，德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部將“工業(yè)4.0”項目納入了《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》的十大未來項目中，計劃投入2億歐元資金，支持工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。隨后，德國機械及制造商協(xié)會(VDMA)等設(shè)立了“工業(yè)4.0平臺”，德國電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會發(fā)表了德國首個工業(yè)4.0標準化路線圖。
今年漢諾威工博會期間，德國工業(yè)界與標準化領(lǐng)域權(quán)威機構(gòu)共同宣布，將正式設(shè)立“工業(yè)4.0標準化理事會”，以提出工業(yè)4.0數(shù)字化產(chǎn)品的相關(guān)標準，并協(xié)調(diào)其在德國和全球范圍內(nèi)落地。
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