工业4.0时代还有多远？

　　工业4.0时代还有多远？

 

　　当德国政府去年在汉诺威工业展上推出工业4.0的概念时，这距离第一次工业革命已经过去了两个多世纪。工业4.0时代，可能用不了多久，注重全球工厂与工厂之间协作、工厂和自然融合等新形态的智能化“未来工厂”将成为全球工业的新选择。

 

　　东莞正在加快推进“机器换人”和发展“智能制造”，工业4.0的概念和思路对我市将会有重要启示。那工业4.0的核心是什么和如何运作，以及中国在这场工业变革中应如何融入和实现弯道超车等，本文将进行揭秘。

 

　　经历两个多世纪的蜕变

 

　　毫无疑问，每一次工业革命都大大提升了生产力水平，而在互联网技术非常成熟的今天，这股工业革命的浪潮将以更难以想象的速度席卷全球，并对人类的生产和生活方式产生更加深远的影响。

 

　　“工业4.0”研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成，并已上升为德国的国家战略，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。而中国首套工业4.0流水线也已经在第十六届中国工业博览会向全球亮相。

 

　　让我们把视线转回到第一次工业革命，其于18世纪60年代发生在英国，这次工业革命以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志，它彻底改变了产品的生产方式，开创了以机器代替手工劳动的时代。到了19世纪上半叶，机器本身也使用机器来生产，标志着工业革命的完成。继英国之后，法国、美国等国家也相继进行了第一次工业革命。

 

　　而第二次工业革命始于20世纪之交，这次工业革命在劳动分工的基础上，采用电力驱动产品的大规模生产，从而将人类带入了大批量生产的“电气时代”。20世纪70年代初，第三次工业革命取代了第二次工业革命，并延续到现在。第三次工业革命引入了电子和信息技术，从而使制造过程不断实现自动化，机器不仅接管了相当比例的“体力劳动”，而且还接管了一些“脑力劳动”。

 

　　你能想象未来工厂的样子吗？

 

　　德国制造业是世界最具竞争力的制造业之一，尤其是装备制造业在全球处于领先地位。这在很大程度上源于德国在创新性制造技术方面的研究、开发和生产，以及复杂工业过程管理的专业性等，这些因素共同奠定了德国在制造工程行业中的领军地位，其在工业4.0时代也给世界呈现出了未来工厂的模样。

 

　　不久的将来，企业能以CPS的形式建立全球网络，整合其机器、仓储系统和生产设施。

 

　　那这样的未来工厂到底是什么样子呢？也就是智能工厂和智能生产的结合。那个时候，客户可以通过APP下单订制，工厂通过信息技术将客户与产品连接起来。将产品的种种特性用数字来表达，通过数字化的管理来安排物品的生产，提升机器与机器之间的互联性，减少人在生产中的参与。其中的关键在于，深入标准化达成生产的灵活性。

 

　　想象一下，一个整车总装车间的控制室内，负责流水线流程控制的无人值守面板亮起黄灯，一个紧急订单从客户端直接下达到生产线，客户要一辆火红色桶形运动座椅的同级车，并加装空气套件。装有自动导航的无人运输车，沿着黄色虚线行驶，将所需配件从库房运至生产线指定位置。同时，生产线的调度序列增加了20秒的延时，符合加装条件的半成品从队列的后面调至前排。该客户订制产品从插入队列，到随着其他产品下线，只花了10分钟，但几乎未耽误主进程时间。

 

　　工业4.0实施后，将有可能把个人客户和产品的独特特性融入到设计、配置、订购、计划、生产、运营和回收阶段。它甚至可以在制造和运营之前最后一分钟或进行中提出改变的请求，这将使生产一件定制产品和小批量产品也能产生利润。

 

　　全球对工业4.0竞争早已展开

 

　　虽然其他发达国家并没有明确提出工业4.0计划，但与之类似的各种变革在各国已悄然展开。美国方面，在2011年和2012年相继启动《先进制造业伙伴计划》和《先进制造业国家战略计划》，实施“再工业化”。

 

　　美国通用公司提出的“工业互联网”与德国的工业4.0类似，即将智能设备、人和数据连接起来，并以智能的方式利用这些交换的数据。AT&T、思科、通用电气、IBM和英特尔已经在美国波士顿宣布成立工业互联网联盟，以期打破技术壁垒，促进物理世界和数字世界的融合。

 

　　在日本，长期积累的机器人技术，已广泛运用到了工业生产中。机器人、无人搬运机、无人工厂等先进技术和产品，是本田公司得以建成世界最短的高端车型生产线的必要条件。2014年，日本经济产业省继续把3D打印机列为优先政策扶持对象，计划当年投资45亿日元，实施名为“以3D造型技术为核心的产品制造革命”的大规模研究开发项目。

 

 

　　而我国早在2012年，国务院常务会议就讨论通过《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》，节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料以及新能源汽车等入围七大战略性新兴产业。2014年10月，中国和德国签订了 《中德合作行动纲要》，重点提及希望在工业4.0方面和德国加强合作。

 

　　不可否认，就现阶段而言，无论是在智能化还是在信息化方面，中国的发展进度均落后于欧美日等发达国家。但是，我国也正在积极融入和布局第四次工业革命，多项规划中体现了信息技术与制造技术深度融合的数字化、智能化制造作为主线的思路。未来，我国在工业4.0时代给世界留下很多期待，或可以在此过程中实现工业上的弯道超车。（来源：东莞日报）