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企業(yè)新聞
工業(yè)4.0與其他工業(yè)革命有什么區(qū)別?
工業(yè)4.0與它們最大的區(qū)別在于不再以制造端的生產(chǎn)力需求為起點(diǎn),而是將用戶端的價(jià)值需求作為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的出發(fā)點(diǎn),提供定制化的產(chǎn)品和服務(wù),并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同優(yōu)化。
工業(yè)4.0的進(jìn)步在于利用互聯(lián)網(wǎng)激活了傳統(tǒng)工業(yè)過(guò)程,使工廠設(shè)備“能說(shuō)話、能思考”,同時(shí)實(shí)現(xiàn)三大功能:較大程度地降低制造業(yè)對(duì)勞動(dòng)力的依賴、較大程度滿足用戶個(gè)性化需求,將流通成本降到較低。
工業(yè)4.0會(huì)發(fā)展到什么境界?
1)智能生產(chǎn):
機(jī)器之間的交流(M2M,machine to machine),語(yǔ)言是一個(gè)大問(wèn)題,就是通訊協(xié)議的制定。美國(guó)和德國(guó)正在爭(zhēng)這個(gè)協(xié)議的制定權(quán)。試想一下,如果某一個(gè)系統(tǒng)集成商的總線在世界的制造業(yè)覆蓋程度超過(guò)一定的比例,它自然而然就會(huì)擁有工業(yè)4.0全網(wǎng)通訊協(xié)議的制定權(quán)。
生產(chǎn)原材料和零部件要獲得發(fā)言權(quán)。這里面要涉及另一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)叫,RFID(radio frequency identification),無(wú)線射頻識(shí)別,會(huì)存儲(chǔ)產(chǎn)品所需的材料,客戶地址等一系列信息,芯片會(huì)給在每一個(gè)生產(chǎn)步驟傳輸相應(yīng)的指令。原來(lái)是生產(chǎn)流程決定客戶需求,智能生產(chǎn)是客戶需求決定生產(chǎn)流程。
2)智能制造業(yè)的服務(wù)化:
先進(jìn)制造業(yè)已經(jīng)在朝服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)化,西門(mén)子在海上風(fēng)電領(lǐng)域,所有的整機(jī)都裝配了狀態(tài)監(jiān)視,類(lèi)似一臺(tái)小型計(jì)算機(jī),實(shí)時(shí)監(jiān)控主要零部件(齒輪箱,發(fā)電機(jī)和葉片)的運(yùn)行狀態(tài),傳輸數(shù)據(jù),做數(shù)據(jù)分析,為后期維護(hù)做準(zhǔn)備,這種叫預(yù)防性維護(hù)。國(guó)際的主流制造商,都已經(jīng)意識(shí)到這塊服務(wù)的重要性,并向這個(gè)方向偏移。
對(duì)于生產(chǎn)力的剩余就能馬上計(jì)算出來(lái),對(duì)于閑置時(shí)段的生產(chǎn)能力就可以出售,提高產(chǎn)能。 未來(lái)的制造模式將是推翻所有工廠的圍墻,將所有設(shè)備變?yōu)樵粕a(chǎn)的模式,出售產(chǎn)能。低產(chǎn)能,高能耗的落后生產(chǎn)線就自動(dòng)會(huì)被淘汰。
3)智能化的跨界:
汽車(chē)上都會(huì)安裝大量的傳感器,會(huì)收集司機(jī)的開(kāi)車(chē)行為的數(shù)據(jù),并進(jìn)行分析,并將這些數(shù)據(jù)賣(mài)給保險(xiǎn)公司,給每個(gè)人制定保險(xiǎn)方案,當(dāng)然這些數(shù)據(jù)對(duì)銀行和信用卡公司也很有用。 汽車(chē)工業(yè)是可以跨界的。
4)智能化的生態(tài):
圍繞智能工作的一群人。智能的本質(zhì)是模式識(shí)別。4.0的搜索是模式識(shí)別,海量信息進(jìn)行加工,提取有用知識(shí)。互聯(lián)網(wǎng)和消費(fèi)領(lǐng)域完全打通,消費(fèi),生產(chǎn)娛樂(lè)的全局覆蓋。
工業(yè)4.0有現(xiàn)實(shí)的案例嗎?
西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品成都生產(chǎn)及研發(fā)基地(SEWC),是于2013年上半年在中國(guó)成都投產(chǎn)使用的。這個(gè)工廠主要生產(chǎn)“Simatic IPC 3000 SMART”可編程控制器。這是西門(mén)子在華建立的第一家工業(yè)4.0概念的數(shù)字化工廠,按照現(xiàn)在這個(gè)工廠的水平應(yīng)該算是3.5-3.6之間,真正達(dá)到4.0需要5-10年的時(shí)間。
西門(mén)子所搭建的工業(yè)4.0框架
第一層:現(xiàn)場(chǎng)層面:電機(jī),發(fā)電機(jī),齒輪箱, 也可以包括變頻器這部分主要是現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程的驅(qū)動(dòng)部分,雖說(shuō)生產(chǎn)流程也許執(zhí)行操作的已經(jīng)不再是人工了,而轉(zhuǎn)給機(jī)器人或者機(jī)械手臂,但驅(qū)動(dòng)部分仍然必不可少。
第二層: PLC(可編程邏輯控制器),DCS(distributed control system) ,低壓控制。這部分就是所謂的自動(dòng)化控制部分
第三層:網(wǎng)絡(luò)部分:就是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線,profibus, profinet…
第四層:低層次的就是SAP(企業(yè)管理解決方案),這個(gè)是工廠的管理系統(tǒng),高層次的就是 P L M (產(chǎn)品生命周期管理 )系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成的智能生產(chǎn)體系。 利用產(chǎn)品生命周期管理軟件(PLM)和自動(dòng)化軟件技術(shù),可以大大提高企業(yè)的生產(chǎn)力和競(jìng)爭(zhēng)力。一個(gè)新產(chǎn)品的上市時(shí)間可以因此減少50%。利用PLM軟件,可以優(yōu)化產(chǎn)品生命周期,將不用制造樣機(jī),而直接將新研發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品以3D展示,并測(cè)試運(yùn)行參數(shù),也可以隨時(shí)修改產(chǎn)品的材料,工藝等一系列技術(shù)指標(biāo),大大節(jié)省時(shí)間及人工成本,也就是說(shuō),利用同樣的資源與能源成本可以生產(chǎn)出更加優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。
工業(yè)4.0該如何解決需求變化問(wèn)題?
以消費(fèi)者為中心的定制化生產(chǎn)通過(guò)協(xié)作來(lái)完成工業(yè)4.0的搭建,消費(fèi)者和制造者協(xié)作(智慧互聯(lián))、工廠與工廠協(xié)作(智慧生產(chǎn))、人與機(jī)器協(xié)作(智慧工廠)來(lái)完成。這樣智慧互聯(lián)和智慧生產(chǎn)就能達(dá)到隨需而至,智慧生產(chǎn)和智慧工廠就能達(dá)到隨需而制。
工業(yè)4.0”有什么主題?
工業(yè)4.0”有三大主題:
一是“智能工廠”,重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程,以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn);
二是“智能生產(chǎn)”,主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。該計(jì)劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與,力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者,同時(shí)也成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者;
三是“智能物流”,主要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng),整合物流資源,充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率,而需求方,則能夠快速獲得服務(wù)匹配,得到物流支持。
為什么必須升級(jí)到工業(yè)4.0?
原因是:消費(fèi)者需求+互聯(lián)網(wǎng)崛起+競(jìng)爭(zhēng)加劇。
消費(fèi)者需求:1、大量個(gè)性定制化 2、快速上市 3、物美價(jià)廉
互聯(lián)網(wǎng)崛起:1、智能移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)下單2、電子商務(wù)成規(guī)模3、消費(fèi)者評(píng)價(jià)4、社媒興起
競(jìng)爭(zhēng)加?。?、全球化產(chǎn)能過(guò)剩
綜合上述原因?qū)S的要求凸顯為3點(diǎn):1、交期短(顧客的耐心極其有限)2、高換線(需求快速更迭)3、供應(yīng)鏈高彈性。
工業(yè)4.0的解決方案包含什么?
包括軟件硬件。
軟件有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算平臺(tái)、MES系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、知識(shí)工作自動(dòng)化等;
硬件是工業(yè)機(jī)器人(包括高端零部件)、傳感器、RFID、3D打印、機(jī)器視覺(jué)、智能物流(AGV)、 PLC、數(shù)據(jù)采集器、工業(yè)交換機(jī)等。
什么是“中國(guó)制造2025”?
德國(guó)政府提出的“工業(yè)4.0”概念,旨在將德國(guó)的工業(yè)化水平提高到一個(gè)新的階段。中國(guó)也在效仿德國(guó)模式,提出了“中國(guó)制造2025”的國(guó)家戰(zhàn)略,旨在推動(dòng)國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造,化解過(guò)剩產(chǎn)能,促進(jìn)工業(yè)化和信息化深度融合, 使國(guó)內(nèi)的企業(yè)生產(chǎn)逐步滿足市場(chǎng)的客制化需求。
從目標(biāo)上來(lái)看,德國(guó)期望借助“工業(yè)4.0”繼續(xù)領(lǐng)跑全球制造業(yè),保持德國(guó)制造業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力,抗衡美國(guó)互聯(lián)網(wǎng)巨頭對(duì)制造業(yè)的吞并。而在2015年3月的全國(guó)“兩會(huì)”期間,工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)苗圩首次公開(kāi)披露了《中國(guó)制造2025》的制定情況,表示中國(guó)大約需要用三個(gè)十年左右的時(shí)間,完成從制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變,并提出了“三步走”的戰(zhàn)略。《中國(guó)制造2025》是戰(zhàn)略的第一步:第一個(gè)十年期行動(dòng)綱領(lǐng),它是一個(gè)路線圖,有具體的時(shí)間表——通過(guò)實(shí)施《中國(guó)制造2025》規(guī)劃,用十年的努力,讓中國(guó)制造業(yè)進(jìn)入全球制造業(yè)的第二方陣。
“中國(guó)制造2025“”的核心目標(biāo)是什么?
核心目標(biāo)定義為智能制造,由智能制造再延伸到具體的工廠而言,就是智能工廠。智能制造、智能工廠是工業(yè)4.0的兩大目標(biāo)。
一 智能制造:包括產(chǎn)品、裝備、生產(chǎn)方式、服務(wù)和管理智能化
企業(yè)在規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化基礎(chǔ)上,同時(shí)具有柔性化、定制化、可視化、低碳化的新特性;
商業(yè)模式由消費(fèi)者需求決定產(chǎn)品生產(chǎn)
二 智能工廠:
信息基礎(chǔ)設(shè)施高度互聯(lián),包括生產(chǎn)設(shè)備、機(jī)器人、操作人員、物料和成品;
制造過(guò)程具備實(shí)時(shí)性,生產(chǎn)數(shù)據(jù)具有平穩(wěn)的節(jié)拍和到達(dá)流,及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和對(duì)接;
利用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)從事數(shù)據(jù)挖掘,有自學(xué)功能,可以改善和優(yōu)化制造工藝流程。
“德國(guó)工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”有什么區(qū)別?
“智能制造”四字,是“中國(guó)制造2025”和“德國(guó)工業(yè)4.0”二者的共同點(diǎn)所在,然而兩者“智能制造”的實(shí)質(zhì)卻完全不同。當(dāng)前中國(guó)制造業(yè)總體仍處于電氣自動(dòng)化和數(shù)字化并存的階段,大部分企業(yè)尚未完全實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,而德國(guó)已經(jīng)基本完成數(shù)字化,正邁向智能化,因此中國(guó)推行智能制造不可能一步到位,必須走電氣自動(dòng)化“補(bǔ)課”、數(shù)字化普及、智能化示范的“并聯(lián)式”發(fā)展道路。目前中國(guó)要做的是將“兩化融合”(信息化和工業(yè)化),采用“四新技術(shù)“,”主攻制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。顯然我們還在“工業(yè)2.0“和工業(yè)3.0”之間,未來(lái)的路還很長(zhǎng)。
工業(yè)4.0的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)是什么?
工業(yè)4.0的機(jī)遇在于不斷提升生產(chǎn)力和靈活性、較短的上市時(shí)間、更高的服務(wù)質(zhì)量、更好的能源、更加有效的資源利用以及質(zhì)量的提升。
這是一個(gè)美好的未來(lái),我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始了4.0的腳步,但是我們的道路卻注定更加艱辛。
1)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)的各行各業(yè)到目前都還存在著萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)的局面。能引進(jìn)的我們都引進(jìn)了,但是卻沒(méi)有制訂良好的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定需要在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn),尤其是失敗的經(jīng)驗(yàn)才能獲得一個(gè)可靠的標(biāo)準(zhǔn)。這就成了一個(gè)兩難的局面,這意味著我們的4.0要么還是大規(guī)模引進(jìn),要么就要繳昂貴的學(xué)費(fèi)。
2)產(chǎn)品質(zhì)量,一個(gè)龐大的系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤都有可能引發(fā)大規(guī)模的故障。但整體的故障率卻是由質(zhì)量最差的環(huán)節(jié)所決定的。高質(zhì)量的產(chǎn)品由于內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)水平欠佳和外部的競(jìng)爭(zhēng)壓力并沒(méi)有能大量使用。
3)信息技術(shù)的安全性,在“工業(yè)4.0”中,生產(chǎn)性信息技術(shù)、銷(xiāo)售物流、零部件產(chǎn)業(yè)、商業(yè)信息技術(shù)等領(lǐng)域都將聯(lián)系到一起,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)犯罪和網(wǎng)絡(luò)間諜越來(lái)越專(zhuān)業(yè)化。信息技術(shù)系統(tǒng)將遇到許多新的挑戰(zhàn),病毒將可能攻擊生產(chǎn)設(shè)備,不夠安全的機(jī)器有可能被遠(yuǎn)程操控,給現(xiàn)實(shí)世界帶來(lái)巨大損失。
4)勞動(dòng)力富余,德國(guó)的工業(yè)4.0是為了緩解勞動(dòng)力的匱乏,而我國(guó)的勞動(dòng)力是富余的。真的讓機(jī)器做了一切,工業(yè)化從勞動(dòng)力密集轉(zhuǎn)為技術(shù)密集型,就業(yè)問(wèn)題將更加嚴(yán)重。
但是有問(wèn)題不代表就要放棄,大規(guī)模的投入并不惜付出代價(jià)只有擁有強(qiáng)有力領(lǐng)導(dǎo)集團(tuán)的大國(guó)才能實(shí)現(xiàn),這便是我們最有利的優(yōu)勢(shì)。
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