德国为何3年前就急着提出“工业4.0”

2008年一场席卷全球的金融危机,使欧美国家尝到了忽视实体经济的“苦果”。

自上世纪60年代以后,欧美国家掀起“去工业化”或者全球化浪潮,制造业外移,重点发展金融、房地产和服务业,虚拟经济迅速膨胀,结构性矛盾凸显。到2008年金融危机爆发时,欧美国家虚拟经济的脆弱性被暴露的一览无遗。为了解决产业“空心化”和失业率攀升的问题,欧美国家相继开始加速“再工业化”,推动制造业“回归”。

但是,回顾历史不难发现,欧美国家制造业外移有其必然性。受制于土地、人力成本的上升,以及随着资源渐趋枯竭和环境意识的增强,一些传统产业如钢铁、工程机械等逐步走向衰退。将生产过程中的某些环节,例如劳动密集型的加工装配等外移至国外成本相对低廉的地区,成为工业发达国家企业的最佳选择,而发展中国家提供的各种优惠政策也加剧了这种趋势。

从“去工业化”向 “再工业化”的趋势过度,成本偏高和资源枯竭的问题依然无法回避,而单靠政策扶持显然无法驱使以营利为目的、追求效益最大化的企业重回制造业。所以,在欧美国家制造业复苏、外移企业回归本土背后有着更深层次的原因。

技术主导下一个新工业时代的到来

工业发展最大机遇期往往出现在历次工业革命开始初期。第一次工业革命发生在18世纪末, 主要特征是以蒸汽机为动力实现机械化生产,它使人类第一次以机械设备代替手工,从而使经济以农业,手工业为基础转型到以机械制造为基础的发展模式;第二次工业革命发生在19世纪初,以电力推动的规模化生产,通过零配件和装配线成功分离而实现规模化生产;第三次工业革命以电子与信息技术结合为标志,使工业生产高度自动化.这三次工业革命给予欧美国家经济领先世界的工业基础。

几十年来,随着产品的丰富,工业生产结构也变得更复杂、更精细。生产线和生产设备内部的信息流量,以及管理工作的信息量剧增,自动化制造系统在信息处理能力、效率和规模上都已经难以满足工业制造的需求。对信息通信技术(ICT)的应用一定程度上解决了这一难题。当今,ICT大约支撑了绝大部分的工业制造过程。

伴随着个人计算机到多样化智能设备的演进,以及云计算服务和互联网技术的发展,越来越多功能强大、自主的智能设备以无线方式实现了与互联网或设备之间的直接互联。由此衍生出物联网、服务网和数据网,推动着物理世界和虚拟网络世界以虚拟网络-实体物理网络系统(CPS)的方式相融合。这种技术进步直接反映到工业领域,通过一个囊括所有生产过程的全球性网络,工业领域将有史以来第一次实现资源、信息、物品、设备和人的互通互联。

在这种变化中,并没有涉及到新技术,而是强调对信息通讯技术和与信息物理生产系统(CPS)的结合来改变当前的工业生产与服务模式,德国将这种渐进性的技术进步描述为工业的第四个阶段,即工业4.0。

“工业4.0”概念的产生

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。

未来工业蓝图

生产效率是制造企业首先会考虑的问题。在具体生产流程方面,工业4.0对企业的意义在于,它能够将各种生产资源,包括生产设备、机器人、仓储系统和生产设施形成一个循环网络,进而通过物联网和服务应用,实现贯穿整个智能产品和系统的价值链网络的横向、纵向的链接和端对端的数字化集成,提高生产效率, 从而实现智能工厂。通过智能工厂制造系统在分散价值网络上的横向连接,就可以在产品开发、生产、销售、物流、服务的过程中,借助软件和网络的监控、交流,根据最新情况灵活, 实时地调整生产工艺,而不再是完全遵照几个月或者几年前的计划。

通过智能工厂制造系统在工厂和企业之间业务流程上的纵向连接,产品与生产设备之间就可以实时交换信息和指示,端到端的透明度有利于决策优化。简单来讲,工业4.0能够使日益复杂的制造流程变得可控,将以往不可记录的生产细节变得可以追踪,并能在环境、需求变动中实现可持续性的盈利。

另外,工业4.0将发展出全新的商业模式和合作模式,这些模式可以满足那些个性化的、随时变化的顾客需求。新生产出来的智能产品将会有一个IP址,通过IP地址连到物联网上去,从而可以在任何时候定位、识别智能产品,并能知道它们自己的历史、当前状态和为了实现其目标状态的替代路线。

而从终端消费者消费所产生的需求信号,通过一个全球性网络传递给制造商,借助大数据分析,制造商就可以预测市场需求,甚至根据需求来定制化的生产。过去传统的生产,包括第三工业革命之后的生产,仍然是大批量的生产,现在可以通过软件跟智能生产设备的结合,灵活地调整生产工序,并以一个比较合适的经济的成本来制造出最终的用户所需求的产品。

实现“工业4.0”并不是短期内可以一蹴而就的,这是一个长期、渐进的过程。在这一过程中,软件是重中之重,可以说起到赋予智慧工厂”灵魂”的中心作用,包括设备制造、物联网、数据网等都需要通过软件将这几大板块联结起来。目前,基本的技术和现有制造体系的核心价值等均需要调整才能适应“工业4.0”的具体要求,而软件的开发、应用可以缩短期间所需要消耗的时间。

“工业4.0”的全球意义

“工业4.0”对于应对和解决当今世界所面临的一些挑战,例如资源和能源利用效率、人口结构变化等方面也具有积极意义。

通过对全价值网络的把控、调整,“工业4.0”可以有效提升资源生产率和效益。欧美国家制造业回归本土依旧具有竞争力一个很重要的原因,就在于这些国家具有较高水平的劳动生产率和资源使用率,一定程度上中和了人力成本所带来的压力。另外,相对传统制造业大量的原材料和能源消耗,智能化生产能降低制造业对环境和安全供给带来的威胁。

更多相关文章
  • 小编新入手了联想Lenovo小新3000一枚,酷睿第5代i7 CPU,win8.1的系统, 不过不习惯,想换成win7系统,然后就需要重新装机,改BIOS哦, 结果呢,把F2.F8.F12等可能是进入Bios的按键都试过了,都是不行啊,那咋办呢 小编新入手了联想Lenovo小新3000一枚,酷睿第5 ...
  • OSI/RM模型包含哪几个层次以及各层次主要功能   OSI/RM模型包含7个层次:          应用层    直接为用户的应用程序提供服务        运输层    负责向两个主机中进程之间的通信提供服务.        网络层   负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务.       ...
  • demo功能:ios 美元飘落效果的demo . demo说明:美元飘落效果demo ,可以多指触控,触控点越多,飘落的美元面额越大.主要代码在:MainView.m中. demo截屏:     demo代码说明: [csharp] - (void)onTimer  {      UIImageVi ...
  • 在Android平台上开发基于网络的应用,必然需要去判断当前的网络连接情况.下面的代码,作为例子,详细说明了对于当前网络情况的判断.   先看一个自己定义的应用类.   view plaincopy to clipboardprint?public class NetworkDetector {   ...
  •     jqwidgets.js: 是一个功能完整的框架,它具有专业的可触摸的jQuery插件.主题.输入验证.拖放插件.数据适配器,内置WAI-ARIA(无障碍网页应用)可访问性.国际化和MVVM模式支持.jQWidgets 为搭建专业网站和开发移动应用程序提供了一个全面的解决方案.它完全基于开放 ...
  • 时光飞逝,一转眼坚持使用番茄工作法已经快3年了!能坚持这么长时间,主要还是得益于它的简单.但是令人纠结的是,这么长时间以来,换了7款不同的番茄计时器,仍然没有找到非常满意的: ■ 机械的噪音太大,会妨碍身边的同事,只能家里用.但是家里又太安静了,一旦响铃就跟晴天霹雳似的,把自己吓一跳. ■ 手机上的 ...
一周排行
  • 除了Invoke方法,WorkflowInvoker中其他有趣的成员是BeginInvoke()和EndInvoke(),他们使用.net异步委托模式,在另一个线程中启动工作流.如果希望对WF运行时操作工作流有更多的 ...
  • 据有关报道指出,某政府网站被黑后,有关安全检测技术人员在经过详细排查后,确认是WebShell木马后门.更值得警惕的是黑客对木马文件的代码进行了加密,由此绕过了Web防火墙和防病毒软件的查杀,并且木马文件建立的时间在 ...
  •   (1)粗略统计80端口连接数:netstat -natgrep -i "80"wc -l,包含80的端口都会被统计 (2)统计httpd协议连接数:ps -efgrep httpdwc -l ...
  • (1)Java语言具有许多优点和特点,下列选项中,哪个反映了Java程序并行机制的特点?(  B  ) A)安全性 B)多线性 C)跨平台 D)可移植 (2)下列哪个类声明是正确的?(  D     ). A)abs ...
  • 安装配置 1. 安装libevent # tar zxf libevent-1.4.6-stable.tar.gz # cd libevent-1.4.6-stable # ./configure # make &a ...
  • 大家都知道搜索引擎比较喜欢H1.在SEO中H1也是很基础也很重要的一步.但有些时候为了界面风格的原因,很多标题性的文字做成了图片.大多数情况下,切割页面的时候就直接用上了图片.在代码上,H1也就对搜索引擎失去了作用. ...
  •   今天一个朋友问我程序员应该怎么考核.我想了想,总结了下我理解中一般开发人员的绩效考核. 考核的意义 首先一个前提是,考核是手段不是目的.我一直觉得对一个团队来讲,有两个基本目标:一个是完成自己承担的工作任务,一个 ...
  • 中国视频行业的高管中,"搜狐系"占了绝大多数,包括优酷网CEO古永锵.爱奇艺CEO龚宇.酷6网原CEO李善友,以及我乐网CEO王建军等.这些人中,人称"融资王"的古永锵以300 ...
  • 题目: 八皇后问题:在8 X 8的国际象棋上摆放八个皇后,使其不能相互攻击,即任意两个皇后不得处于同一行,同一列或者同意对角线上,求出所有符合条件的摆法. 思路: 1.回溯法 数据结构: 由于8个皇后不能处在同一行, ...
  • 今天给大家分享下简易计算机的做法,简易计算机是在JS里面比较综合的一个程序,,在这里逻辑有那么绕,其主要是运算还有就是运算符号的一个问题,话部多说,上代码: <!DOCTYPE html><html ...