智能制造及工业4.0的前世今生

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人类工业革命的变迁

第一次工业革命,始于19世纪的英国,其重要标志是蒸汽能源的广泛使用和实现机械化生产。第二次工业革命,源于20世纪早期,其标志是大规模生产成为主流,尤其是美国的汽车制造业,比如福特。第三次工业革命,在20世纪末期,程序化的电子设备和计算机技术的应用—自动化生产线。

现在,我们正在迎接着第四次工业革命…其基于来子多个系统和制造过程的参与者们的大量增加的分享数据,以此获得相应益处—增加效率、增加产量、增加灵活性,减少停工时间,减少问世时间,以及更强的竞争力和盈利能力。

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工业4.0的主要特征:

  • 垂直网络地生产系统、物流系统、供应系统和其他制造和商业过程—拓展到市场营销和售后服务
  • 水平网络的系统、连接多个制造过程的参与者,包括设计者、制造者、供应商、仓储、物流和客户—最终到终端客户
  • 整合地工程设计,将所有垂直的生产过程相关参与者的共享基础数据进行整合,从而促进新设计、生产系统和商业模式的发展
  • 通过设计、制造和供应循环,加速新科技的适用。industry-40-e1467966065641

工业4.0在全球各地的发展情况

在全球范围内,很多国家和制造业部门都认识到了工业4.0经济转型的重要性,也涌现出很多新的组织和方案,包括公共和私有组织,去迎合工业4.0在全球范围内带来的效益。

中国

在2015,中国政府发布了“中国2025“计划,“我们将实施中国制造2025战略,寻求创新驱动发展,应用更多智能科技,追求绿色发展,为升级中国制造业从数量到质量的转型而加倍努力”李克强总理说。

2020年,将建成15个创新中心(到2040年建成40个),将专注于数字化和信息科技化、新材料和生物科技等领域,并且,政府将提供相应资金支持。

通过中国制造2025,中国致力于在创新方面实现一次大飞跃,从而提升制造业效率。到2035年,中国制造业将具备与先进制造业国家竞争实力。到2049年,在新中国成立100年之际,其制造业达到全球领先水平。

德国

工业4.0的概念在2011年德国汉诺威展会中首次提出,并且得到了德国总理默克尔的个人支持。现在,很多项目将工业和政府联合在一起,不断的推进工业4.0这个概念。2015年,政府出资成立了“能力中心”,这些中心遍布德国并领导工业4.0的发展。

德国将工业4.0定义为,致力于“继承德国政府的高技术发展战略,支持其战略实施落地,从而巩固国家在制造业中的领先地位。 目前,平台工业4.0, 隶属德国机械工业协会,其代表着超3100家中型企业,同时,德国数字工业协会和电子行业协会(其大量会员都涉及到了工业自动化)对其平台提供支持。

印度

虽然印度工业部门的政府报告称,其国家的工业产业并没有做好迎接工业4.0的准备。但印度政府的“Made in India”计划,阐述了对扩展其工业产能经济规模的新政策。这份计划包括为科技革命创立一个良好环境。

日本

有研究报告披露,日本的公司在工业4.0的推广上远落后与其欧洲和美国的竞争对手。然而,一个约30家企业的联合,包括三菱电器、富士通、尼桑汽车和松下,发布了一个新的论坛- The industrial Value Chain Initiative, 产业价值链主导权, 为科技连接工厂创立标准,以及推广日本工业标准的国际化和科技安全标准化。

目前,日本政府,一些工业协会和行业领先公司发布了 The Robot Revolution Initiative (RRI). 其主旨为机器人的使用将远超目前流行的范畴,将涉及到更多的前端工业科技。

韩国

韩国政府的制造业3.0创新项目,包括每年1.72亿美元的投资,到2020建成1500个智能工厂。该项目将专注于支持中小企业。

台湾

台湾电器设备协会成立了一个工业4.0小组,该小组将推动智能工厂和生产过程的发展,致力于帮助台湾当地制造企业保持在国际的竞争力。此外,台湾政府下属工业发展局还与德国领先制造公司建立联系,为在生产4.0方面与台湾达成同盟关系。

英国

根据近期咨询公司BDO出具的一份调查包括显示,英国的机械工程院发现在样本量中,在英国制造业中只有8%的工程师和管理层或总监级别对工业4.0有很好的理解,56%的工程师和管理层或总监对工业4.0仅有一点了解或不了解。20%的回应调查的公司中,制定工业4.0的相关战略。

英国政府已经建立了高价值制药业孵化中心,并遍布英国,这些中心被认为是工业4.0的重要组成部分。此外,政府还宣布了计划成立一个代码研究院,作为对数字化技术的支持。

美国

在美国,工业4.0通过AMP 先进制造业伙伴和IIC工业网络联盟进行推广。IIC拥有超150个会员,包括一些亚洲和欧洲公司。 其致力于协调和建立优先和推动科技在制造业互联网中的发展,从而加速适应市场和降低准入门槛。

智能制造领导联盟(SMLC),致力于打造国家首个开发是的智能制造平台—合作式的制造业网络信息应用。

瑞士

德勤咨询出具的一份报告提到,工业4.0的转型工作正在部分的开展。一份调查显示,大多数的公司已经感受到了工业4.0带来的影响。 32%的公司认为目前IT基础设施已经做好了适用工业4.0的准备。

工业4.0的未来

在今天高速迭代的科技领域,某一项简单的发展,就可以改变整个制造行业。虽然很难对工业4.0做出预测,但是基于目前全球的发展情况,还是可以对工业4.0未来的进行一定的推测。

  • 工业物联网将增长迅速,随着物联网产品更多的进入消费市场,更多的设备需要进行连接。
  • 数据量会飞速增长,随着更多可连接设备的应用,设备本身也将产生大量数据。
  • 宽带需求将随之增长。从消费市场角度看,更多的设备具备大量的储存空间,从而适应应用软件的发展。从商业的角度看,我们已经看到大量的宽带需求,例如Rolls-Royce设立了实时数据系统抓取其航天发动机数据,用于日后的维护和分析。
  • 随着工业物联网的发展,其有能力人为地或意外地制造灾难,所以,安全性将比以前更加重要。
  • 用国际标准来确保互操作性将更加重要,受来自设备供应商和终端消费者的市场需求。标准将汇集工业环境的以太网发展。

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结束语

在科技存在的今天,已经能够将工业4.0转化为现实。未来科技的发展速度和范围都将确保工业4.0在未来几年内会成为制造业中的基本组成部分。

将工业4.0战略落实到智能制造的益处已经非常清晰了:增加效率、增加产量、增加灵活性,减少停工时间,减少问世时间,以及更强的竞争力和盈利能力。

就像十年前,我们认为通过互联网看电视是不可思议的事情。制造业会基于这些服务(工业4.0)也是没有人想象过的。在未来的十年里,科技和制造业的结合势必是令人兴奋和期待的一件事。

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