中國制造2025,很多人說很像德國工業(yè)4.0。這很形象,兩者的核心是一致的。其更重要的核心都是智能制造。中國制造業(yè)的可以用30年來劃分,從建國到改革開放是從無到有的過程,在改革開放到2015年是從有到大的過程,而接下來30年則是從大到強的實現(xiàn)。要推動中國制造業(yè)從大到強的轉變,信息技術為其提供了強大的支撐。智能制造,將信息技術和制造業(yè)高度融合。
中國制造2025與工業(yè)4.0的異同
2013年,專精先進制造業(yè)的德國,率先提出了“工業(yè)4.0”計劃。而制造業(yè)規(guī)模上已經成為世界第一的中國也不甘人后,在2015年提出了“中國制造2025”。一時間,風起云涌,沸沸揚揚,整個工業(yè)界乃至經濟界,直到普通媒體,都在熱議這兩個名詞。德國提出這一愿景,更主要是為了實現(xiàn)工廠大規(guī)模的個性化定制,形成具有精益制造、高科技的智能工廠,并將成本控制在消費者可以接受的范圍內,同時提高質量水平、節(jié)約人工成本?!爸袊圃?025”的目標涵蓋了“工業(yè)4.0”,但涉及的內容更加繁多。中國制造和德國制造的起跑線是不一樣的。
德國制造業(yè)是世界上投入更大、更專注、更精尖,更具競爭力的,在全球制造裝備領域占據(jù)領頭羊地位,擁有良好的技術基礎。而中國制造業(yè)與發(fā)達國家相比還存在相當?shù)牟罹啵诙鄠€領域都需要提升。而在那些“補課”“追趕”“提升”的額外任務清單之外,更具新意、更受關注的,依然是與德國“工業(yè)4.0”相同的目標任務——智能制造。這是各大國搶占新一輪發(fā)展的制高點。
共同的核心目標——智能工廠
可見,扒去那些看似遙遠模糊而高深莫測的概念,“中國制造2025”與“工業(yè)4.0”的主攻方向都是相同的——推進制造過程智能化。據(jù)工業(yè)風向標了解到智能制造的基本依托,在于信息化與工業(yè)化的深度融合,既物聯(lián)網的全面應用。物聯(lián)網是互聯(lián)網和傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)融合的集中體現(xiàn),也是智能制造的基礎性設施。優(yōu)質的物聯(lián)網技術,將打通所有生產環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)壁壘,無線掌控一切。有了物聯(lián)網做基礎,還需要打造出一個個的實施節(jié)點。
這需要緊密圍繞重點制造領域關鍵環(huán)節(jié),深入研究制造工藝的仿真優(yōu)化、數(shù)字化控制、智能測量等智能控制核心裝置,加快推動工業(yè)機器人、人機智能交互、智能物流管理等技術裝備的工程應用。
而整個智能制造體系的綜合呈現(xiàn),就是智能工廠——數(shù)字化車間。它是通過信息系統(tǒng)來控制產品的生產,實現(xiàn)精準制造、增加生產的靈活性,提升生產效率和精度,同時大幅度降低成本。更終實現(xiàn)真正的柔性制造、無人工廠、遠程協(xié)同生產。就此,“中國制造2025”提出了一個宏偉的愿景:到2025年,制造業(yè)重點領域全面實現(xiàn)智能化,試點示范項目運營成本降低50%,產品生產周期縮短50%,不良品率降低50%。
智能工廠不僅是制造,還在于連接,要想實現(xiàn)成本降低50%、生產周期縮短50%這種看起來不可能的目標,單一提升制造節(jié)點本身是不可能實現(xiàn)的。因為智能工廠的核心要義除了先進,還在于連接。智能工廠意味著人類、機器和資源能夠實現(xiàn)互相通信,生產設備不再是過去單一而獨立的個體,信息在不同的設備之間“流動”,實現(xiàn)機器對話機器,機器對話生產部件,就像社交網絡中一樣自然。
工業(yè)風向標認為智能設備“知道”它們如何被制造出來的細節(jié),也知道它們的用途。智能集成感控系統(tǒng)按照實現(xiàn)設定的程序自己完成生產全部過程,減少人在生產中的參與,以此提升產品質量,解放人力。
徹底打通企業(yè)從上到下的生產管理信息流,這比早期的數(shù)字化工廠、柔性智能自動化工廠,又是一個大臺階的飛躍。工業(yè)4.0時代直接將人、設備與產品實時聯(lián)通,工廠接受消費者的訂單直接備料生產,省卻了銷售和流通環(huán)節(jié),因此能夠實現(xiàn)整體成本降低50%、生產周期縮短50%的目標。
基于云平臺構建的制造企業(yè)的大數(shù)據(jù)的意義-數(shù)網星云平臺
產品營銷:大數(shù)據(jù)分析結果為制造企業(yè)提供針對性推銷、定向研發(fā)、智能維保等服務。
設備遠程故障診斷分析:大數(shù)據(jù)預測設備未來可能出現(xiàn)故障的時間,提供避免風險的解決方案,消除設備故障停機給客戶帶來的損失。
客戶體驗:在移動端建立企業(yè)宣傳平臺,以場景化方式讓客戶參與產品的認知,增加品牌的傳播效果。
技術創(chuàng)新:借助平臺的專家經驗共享、智能決策庫的建立,提高運維領域的裝備管理水平,降低行業(yè)運營成本。
節(jié)約效能:通過數(shù)據(jù)集的切分和規(guī)律查找,幫助找到優(yōu)化的數(shù)據(jù)集,實現(xiàn)人員投入及控制過程的節(jié)能提效。
綜合的提升與附加的好處——綠色制造
最終,我們能將所有工業(yè)相關的技術、銷售與產品體驗統(tǒng)合起來,建構出一個有感知意識的新型智能工業(yè)世界。
工業(yè)4.0時代的智能工廠,機器設備具有強大數(shù)據(jù)處理能力,它們提供的信息、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和動態(tài)分析能夠使生產變得更精益、更節(jié)能。
現(xiàn)在的許多生產線的能效低于60%,這意味著它們還有相當大的提升空間。節(jié)約水電對現(xiàn)代工廠管理來說也是一個重要因素,智能工廠能夠幫助企業(yè)實現(xiàn)環(huán)保目標。
進一步,更可利用智能物聯(lián)網預測部分狀況,通過先進分析,及時精準生產或調度現(xiàn)有資源、減少多余成本與浪費等等,創(chuàng)建具有適應性、資源效率的智能工廠。
以上這樣的架構雖然還在摸索,但如果得以從操作智能、運營智能和商業(yè)智能三個層次,把設備、生產線、工廠、客戶等緊密地連接在一起,更終能進一步通過分析各種大數(shù)據(jù),直接生成滿足客戶需求的產品。這將意味著,工業(yè)4.0將是一件非常激動人心的實體經濟形態(tài)大變革。
方興未艾的未來
工業(yè)4.0的關鍵自然是智能工廠。當然,這當中的難點非常之多,需要大量的跨專業(yè)的技術整合。將來的人才也需要更高的要求。
在更早的發(fā)起者德國,聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經濟及科技部預計將投資達2億歐元,用來提升制造業(yè)智能化。德國機械及制造商協(xié)會、德國電氣電子及信息技術協(xié)會設立了“工業(yè)4.0平臺”,發(fā)布了標準化路線圖。博世、西門子等著名大企業(yè)積極投入其中。
在美國,以智能制造、工業(yè)互聯(lián)網為代表領導聯(lián)盟的組織,也發(fā)起積極推進智能化制造業(yè)的未來。目標是促進智能化先進制造,帶來制造業(yè)向美國回歸。
而在中國,對于許多剛完成了自動化的制造業(yè)企業(yè)而言,智能制造似乎還只是一個遙遠的愿景。但需要指出的是,已有部分自動化程度較高的工程以及標桿性的海爾互聯(lián)網工廠嶄露頭角對實現(xiàn)“中國制造2025”的目標來說,這將是一個很好的開始。