今年10月,李克強(qiáng)總理訪問德國時(shí)簽訂了《中德合作行動(dòng)綱要》,并提到希望在工業(yè)4.0方面和德國加強(qiáng)合作。工業(yè)4.0到底是什么?在國內(nèi),這一領(lǐng)域目前的發(fā)展如何。目前,我國的信息化技術(shù)發(fā)展集中在消費(fèi)端,工業(yè)方面的信息化進(jìn)展長期被忽視,也意味著這一領(lǐng)域潛在空間巨大。
行業(yè)趨勢(shì)
工業(yè)4.0并不是剛出現(xiàn)的一個(gè)概念,早在2013年4月,德國便提出了工業(yè)4.0的概念。工業(yè)4.0近期引起關(guān)注,源于李克強(qiáng)總理今年10月訪問德國時(shí)簽訂了《中德合作行動(dòng)綱要》。
虛擬網(wǎng)絡(luò)與實(shí)體物理系統(tǒng)融合
2013年4月,德國在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上首次發(fā)布《實(shí)施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略建議書》,德國電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會(huì)于2013年12月發(fā)布 “工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)化路線圖。
實(shí)際上,工業(yè)4.0又可以稱之為第四次工業(yè)革命,這是相對(duì)于前三次工業(yè)革命而言的。隨著信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的高度融合,網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、信息、軟件與自動(dòng)化技術(shù)的深度交織產(chǎn)生新的價(jià)值模型,在制造領(lǐng)域,資源、信息、物品和人相互關(guān)聯(lián)的“虛擬網(wǎng)絡(luò)-實(shí)體物理系統(tǒng) (Cyber-PhysicalSystem,CPS)”——這就是德國人提出的“工業(yè)4.0”。
簡單而言,CPS就是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于各行業(yè),其核心就是通過應(yīng)用信息通訊技術(shù)和利用互聯(lián)網(wǎng),將虛擬系統(tǒng)信息與物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段,完成各行各業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
據(jù)悉,德國工業(yè)4.0的最終目的是要成為新一代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)(即CPS)的供應(yīng)國和主導(dǎo)市場(chǎng),即將德國的機(jī)器人、制造成套裝備、IT技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)等核心產(chǎn)業(yè)整合到工業(yè)4.0體系內(nèi),確保德國制造業(yè)的未來。
工業(yè)4.0全球競(jìng)爭早已開始
雖然其他發(fā)達(dá)國家并沒有明確提出“工業(yè)4.0”計(jì)劃,但與之類似的各種變革在各國已悄然展開。
美國方面,2011年6月和2012年2月,美國相繼啟動(dòng)《先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃》和《先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃》,實(shí)施“再工業(yè)化”。
美國通用公司提出的 “工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與德國的“工業(yè)4.0”類似,即將智能設(shè)備、人和數(shù)據(jù)連接起來,并以智能的方式利用這些交換的數(shù)據(jù)。AT&T、思科 (Cisco)、通用電氣(GE)、IBM和英特爾(Intel)已經(jīng)在美國波士頓宣布成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC),以期打破技術(shù)壁壘,促進(jìn)物理世界和數(shù)字世界的融合。
在日本,長期積累的機(jī)器人技術(shù),已廣泛運(yùn)用到了工業(yè)生產(chǎn)中。機(jī)器人、無人搬運(yùn)機(jī)、無人工廠等先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品,是本田公司得以建成世界最短的高端車型生產(chǎn)線的必要條件。2014年,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省繼續(xù)把3D打印機(jī)列為優(yōu)先政策扶持對(duì)象,計(jì)劃當(dāng)年投資45億日元,實(shí)施名為“以3D造型技術(shù)為核心的產(chǎn)品制造革命”的大規(guī)模研究開發(fā)項(xiàng)目。
正面臨經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的中國,積極融入和布局第四次工業(yè)革命是大勢(shì)所趨。早在2012年,國務(wù)院常務(wù)會(huì)議就討論通過《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料以及新能源汽車等入圍七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。2014年10月,李克強(qiáng)總理訪問德國時(shí)簽訂了 《中德合作行動(dòng)綱要》,重點(diǎn)提及希望在工業(yè)4.0方面和德國加強(qiáng)合作。
行業(yè)現(xiàn)狀
失衡的天平:國內(nèi)信息化集中在消費(fèi)端
綜合歐、美、日等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體對(duì)工業(yè)4.0的觀點(diǎn),工業(yè)4.0實(shí)際上就是讓工業(yè)插上信息化的翅膀,通俗的表述和現(xiàn)象就是智能機(jī)器人和物聯(lián)網(wǎng)。
我國長期處于制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的低端,先進(jìn)工業(yè)裝備、技術(shù)相比發(fā)達(dá)國家一直差距較大;與此同時(shí),我國的信息化技術(shù)發(fā)展集中在消費(fèi)端,工業(yè)方面的信息化進(jìn)展長期被忽視。在發(fā)達(dá)國家紛紛升級(jí)各自的工業(yè)化戰(zhàn)略的背景下,中國如何在已經(jīng)落后的情況下實(shí)現(xiàn)趕超?
工業(yè)4.0就是智能化和物聯(lián)網(wǎng)
第三次工業(yè)革命以信息化為標(biāo)志,它將世界連通,解決生產(chǎn)者和需求者信息不對(duì)稱問題。然而,電子計(jì)算機(jī)和信息化卻似乎在獨(dú)立發(fā)展,并沒有與工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域密切聯(lián)系,這也是第四次工業(yè)革命、即工業(yè)4.0必須解決的問題。
無論是德國的工業(yè)4.0“虛擬網(wǎng)絡(luò)-實(shí)體物理系統(tǒng)”,還是美國企業(yè)的“促進(jìn)物理世界和數(shù)字世界的融合”,或是日本政府主導(dǎo)的機(jī)器人工業(yè)和3D打印技術(shù),都共同指向了“虛實(shí)結(jié)合”,即計(jì)算機(jī)、信息化、網(wǎng)絡(luò)等虛擬技術(shù)與實(shí)體工業(yè)的融合。用更簡單的語言表述,工業(yè)4.0可以簡化成“使工業(yè)信息化”,即資本市場(chǎng)最受追捧的兩大概念——智能化和物聯(lián)網(wǎng)。
智能化服務(wù)于工業(yè)領(lǐng)域的叫工業(yè)機(jī)器人,服務(wù)于生活范疇的則被稱之為服務(wù)機(jī)器人。
在智能化的產(chǎn)品內(nèi)核中,位于表面上的是工業(yè)設(shè)備,而內(nèi)核卻是計(jì)算機(jī)和信息化。
有數(shù)據(jù)顯示,目前,著名工業(yè)企業(yè)GE已推出24種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,涵蓋石油天然氣平臺(tái)監(jiān)測(cè)管理、鐵路機(jī)車效率分析、醫(yī)院管理系統(tǒng)、提升風(fēng)電機(jī)組電力輸出、電力公司配電系統(tǒng)優(yōu)化、醫(yī)療云影像技術(shù)等九大平臺(tái)。
在國內(nèi),有資料顯示,在三一重工一連串的數(shù)字化工廠建設(shè)中,其建立起的亞洲較大較先進(jìn)的智能化制造車間在經(jīng)過智慧化改造后,在制品減少8%,物料齊套性提高14%,單臺(tái)套能耗平均降低8%,人均產(chǎn)值提高24%,現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量信息匹配率100%,原材料庫存降低30%。智能化對(duì)工業(yè)生產(chǎn)效率的提升十分明顯。
中國工業(yè)4.0的實(shí)現(xiàn)路徑
日前,德意志銀行亞太投行部主席蔡洪平表示,在工業(yè)革命4.0時(shí)代,如果中國的互聯(lián)網(wǎng)全部都沖著零售消費(fèi)端,只是為了消費(fèi)者買便宜貨、方便消費(fèi)者,我們的工業(yè)化升級(jí)根本就無法實(shí)現(xiàn)……中國應(yīng)該用網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)便利和各種手段,向生產(chǎn)的深度和廣度進(jìn)軍,學(xué)習(xí)蘋果、學(xué)習(xí)特斯拉。
不可否認(rèn),就現(xiàn)階段而言,無論是在智能化還是在信息化方面,中國的發(fā)展進(jìn)度均落后于歐美日等發(fā)達(dá)國家。在起步已經(jīng)慢了一拍的情況下,中國的工業(yè)4.0又將如何展開,如何實(shí)現(xiàn)彎道超車呢?
2013年初,中國工程院、工信部、發(fā)改委、科技部等部門專門組成“制造中國”課題小組,重點(diǎn)研究“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃。中國工程院報(bào)告披露,“中國制造2025”規(guī)劃將重點(diǎn)圍繞一條主線、四大轉(zhuǎn)變而展開?! ?/span>
“一線"是指,體現(xiàn)信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的數(shù)字化、智能化制造作為發(fā)展主線。
“四變”是指,由要素驅(qū)動(dòng)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變;由低成本競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)向質(zhì)量效益競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變;由資源消耗大、污染物排放多的粗放制造向綠色制造轉(zhuǎn)變;由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變。
圍繞“一線四變”,上述報(bào)告也提出了八項(xiàng)對(duì)策:推行數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造;提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力;完善制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系;強(qiáng)化制造基礎(chǔ);提升產(chǎn)品質(zhì)量;推行綠色制造;培養(yǎng)具有全球競(jìng)爭力的企業(yè)群體和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè);發(fā)展現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)。
對(duì)此,分析指出,中國的工業(yè)4.0主要的發(fā)展機(jī)會(huì)將來自兩大類行業(yè)。
第一類是與國際先進(jìn)水平相比已具備競(jìng)爭力,在未來5~10年要加大深化發(fā)展,保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),并積極鼓勵(lì)支持海外競(jìng)爭,實(shí)現(xiàn)國內(nèi)最前沿的領(lǐng)軍地位。具體行業(yè)包括:航天裝備、通信網(wǎng)絡(luò)裝備、發(fā)電與輸變電裝備、軌道交通裝備等。
第二類是與國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)和人民生活休戚相關(guān)的戰(zhàn)略必爭產(chǎn)業(yè),這些產(chǎn)業(yè)目前國內(nèi)技術(shù)還相對(duì)較弱,特別是在高精尖的核心領(lǐng)域仍缺乏一定的自主生產(chǎn)能力,但這些產(chǎn)業(yè)是關(guān)系國計(jì)民生至關(guān)重要的行業(yè),必須在未來5~10年內(nèi)加速發(fā)展,迎頭趕上,奪回發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。具體行業(yè)包括:集成電路及其專用生產(chǎn)裝備、數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備、航空裝備、海洋工程裝備及船舶等。(來源:每日經(jīng)濟(jì)新聞)