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追赶“工业4.0” 一个十字两条道路_0

2019-06-05 14:14编辑:admin人气:


  2015全国两会制造业当中最热的话题当属工业4.0。李克强总理的政府工作报告中提出要制订中国制造2025规划纲要。据了解,全国人大代表周洪宇将在2015年两会上将递交《关于搭乘工业4.0快车,实现制造强国梦的建议》。工业4.0成为全球关注焦点,有望上升到国家战略高度。

  工业4.0是近几年,美、德、英等发达国家纷纷掀起以重振制造业为核心的再工业化浪潮,以信息技术、数字化制造技术为重点,与制造业深度融合。德国将这场变革视为继机械化、电气化和信息技术之后,工业化的第四个阶段,将之命名为工业4.0战略。那么我们应如何解读工业4.0?作为制造业行业的龙头企业,上海电气有何举措?为此,记者采访了上海电气集团自动化事业部部长黄建民。

   工业4.0,一个十字两条道路

  工业4.0是德国政府率先提出的高科技战略计划。它描绘了制造业的未来愿景,提出继蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术等三次工业革命后,人类将迎来以信息物理融合系统(CPS)为基础,以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。

  业界认为工业4.0概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式,以此来提高德国工业的竞争力,在新一轮工业革命中占领先机。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。

  被大家所熟悉的工业4.0的示范工厂当属西门子,如果说,工业4.0时代的到来还要20年,那么,西门子目前已经到达了工业3.X。这是西门子股份公司管理委员会成员、工业业务领域首席执行官鲁思沃(SiegfriedRusswurm)的自我打分。西门子是的工业4.0是全工厂的自动化,也即现在所谓的无人工厂,让设备和设备开启对话,产品和生产设备之间相互沟通,建立虚拟世界与现实世界之间的对话窗口。比如生产一支笔,传统做法是先出一张图纸,然后调整机床参数去开模做出样品,图纸返回研发部门经过比对修改,才能进入生产线。但利用产品生命周期管理(PLM)软件,从研发到制造基于同一个数据平台,在设计时就可以将这支笔的特点、长度、直径等参数,直接与下游加工机器的数据同步,通过仿真就可以将设计定型,直接上线生产,完全不需要纸质图纸。传统制造节奏改变了,费时费力费钱的工艺都可以省下来。

  黄建民认为工业4.0实际上是两条路交叉的十字路,一条是以西门子为代表的纵向的道路,即全厂的自动化,虚拟世界将与现实世界高度融合。通过计算、自主控制和联网,人、机器和信息互相联接,融为一体。现有的技术和创新将被全部整合到一个数字化企业平台中。

  而横向的道路即以GE为代表的关于产业设备与IT融合的概念,目标是通过工业软件网络平台的搭建,使高智能装备及系统、智能生产线等与互联网、大数据收集及分析等技术有机结合,大幅提高现有产业的效率并创造新产业。用户可以直接通过这个平台调用各类资源,即所谓的工业互联网。将来工业生产通过横向的网络把所有的具有网络化的生产资源联系起来,以达到高效生产的目的。

  在通用电气的倡导下,ATT、思科(Cisco)、通用电气(GE)、IBM、英特尔(intel)已在美国波士顿宣布成立工业互联网联盟(IIC),以期打破技术壁垒,促进物理世界和数字世界的融合。工业互联网有多大作用呢?根据GE的保守估算,工业互联网技术到2025年可应用于换算成GDP约为82万亿美元的产业,可使GDP提高10万亿~15万亿美元。该公司在介绍工业互联网的作用时使用1%的力量作为关键词,就航空行业而言,连续15年削减1%的燃料,就意味着节省约300亿美元,对医疗行业而言,连续15年提高1%的系统效率,就意味着节省约630亿美元。

  由此可以清晰地看到关于工业4.0以及未来制造业的发展方向,德国走的是自动化为主的道路,而美国则是信息化为主的道路。一方涉及的是传统意义上的制造业的自我革新,另一方则是IT企业领导下的互联网与制造业融合平台的搭建。那么未来到底谁将是制造业的引领者呢?黄建民认为将是IT企业引领的可能性大些,因为将来的信息沟通都要通过工业互联网平台来实施,纵向的系统、装备等将成为供横向平台调用的基础资源。

  工业4.0,中国在追赶

  以工业4.0为代表的新一轮工业革命,是中国制造业转型升级的重要契机。2014年1月,中国工程院启动并开展了《制造强国战略研究》重大咨询项目,提出了在2025年进入制造强国行业的指导方针和优先行动。2014年10月,李克强总理访德期间,中德双方共同发表《中德合作行动纲要》,并宣布两国将开展工业4.0合作。而这次合作,并不是简单的复制粘贴德国的方法和政策,而是学习德国全新的产业发展理念,并因地制宜,打造有中国特色的工业4.0体系,从而加速从中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌的转变。

  在新一轮全球工业4.0革命中,中国很早就提出工业化与信息化融合,并没有掉队。参与被称为中国版工业4.0的中国制造2025规划编制工作的上海工业自动化仪表研究院院长徐洪海透露,以推动信息化与工业化深度融合为核心的中国制造2025,不同于国外的工业4.0的概念,将立足于我国国情和制造业发展实际,推动体现信息技术与制造技术深度融合的数字化、智能化制造业发展。

  黄建民认为中国制造业要进军工业4.0,两化融合是必经之路,在两化融合之前还要实现全面自动化,然后完成工业信息化过程。而目前我国很多制造企业还处在基础的数字化阶段,所以要工业2.0补课,工业3.0普及,工业4.0示范。

  据悉,上海已经在互联网与制造业深度融合、打造工业互联网等方面开始谋篇布局,部分国企将成为这一战略的实践者。上海市经济和信息化委员会内部人士称,目前,上海正在准备成立中国工业互联网联盟,这一举动将会推动互联网技术与制造业的融合,促进制造业的转型。在工业互联网联盟成立后,将重点布局装备制造、航空、医疗、能源、钢铁、石化、船舶、轨道交通、汽车、电子信息制造十个领域。面向上述十个领域布局工业互联网示范项目,上海将培育工业互联网龙头企业,带动形成工业互联网产业生态链。布局的重点方向包括智能设计、虚拟工厂、柔性制造、互联网服务、工业大数据、工业物联网、工业安全等。上海市将以实现重大智能产品的自主可控为突破点,以推广应用数字化、技术化工厂为切入点,以提升制造企业研发生产管理和服务的智能化水平为落脚点,以数据驱动生产服务为重要的发展方向,完善工业互联网综合的标准化体系和人才培养体系。今年我国还将研究出台互联网与工业融合创新指导意见,进一步明确互联网与工业融合创新的着力点和发展方向。

  工业4.0,上海电气谋篇布局

  工业4.0的路如何走?上海电气将如何抉择?黄建民认为上海电气是制造业企业,不是专业的IT企业,还是踏踏实实做自己擅长的,走工厂自动化的纵向道路。上海电气的基础是制造业,如果换成IT行业,其原来的优势就不存在了,上海电气将来可以与IT企业合作,借助IT企业的平台软件,最大程度的利用自身资源。

  上海电气将以网络化的智能装备产品为基础,以数字化的智能制造模式为手段,以个性化的定制服务为商业模式。黄建民介绍,上海电气将在集团内企业中选择一家企业进行工业4.0示范,打造数字化工厂,集团部分企业将重点投资试验、检测、物流能力及生产线自动化改造,3-5年基本完成集团整体的自动化改造。

  目前,上海电气集团的各企业还是各自为战,资源调度并未十分通畅,黄建民认为应该先将分散的资源进行集中,建立一个较统一的智能加工中心,先是面向集团,然后面向社会。通过这个加工中心,社会可以通过网络获知每个设备的使用情况,比如一台设备15天是用来自己生产的,15天是空着的,就可以明码标价租出去,没有这个设备的企业就可以订购租赁这个设备。这样做才能向工业4.0靠拢,要达到这一步还有很漫长的路要走。所以工业4.0不仅仅是技术提升。

  黄建民认为中国制造业与其他先进制造业国家的根本差距在于设计和工艺,所以找准症状开好方。在中国,工业4.0不只是口号,也不应只模仿。希望在2025年,我们如愿成为成为制造强国!

(来源:未知)

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