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摘 要工业4.0与中国制造2025的核心目标是一致的,4.0时代是利用互联网,将智能化贯穿在生产、物流和服务等各个相关领域,主打智能化的工业4.0贯穿于整个价值链。可以通过从客户到制造端改革,实现数字化时代,构建信息物理系统,网络化企业来促进工业4.0在我国的发展。
【关键词】工业4.0;工业2025;特征;策略
1 工业4.0的内涵
“互联网+制造”就是工业4.0,“工业4.0”是德国推出的概念,美国叫“工业互联网”,我国叫“中国制造2025”,这三者本质内容是一致的,都指向一个核心,就是智能制造。德国一直被称作是欧洲经济的稳定剂,而近年来,因应全球经济复苏步伐缓慢,以及欧盟内部和新兴经济体发展带来的双重竞争压力,德国经济面临不小的挑战。作为世界制造业的标杆,德国希冀通过提升工业水准,融合传统与新兴科技来重塑德国“品质”,并抢得工业4.0的先机。对于中国制造业而言,所面临“内外挤压”局面和诉求也类似:一方面,发达国家纷纷凭借“再工业化”重塑制造业竞争优势;另一方面,东南亚多国及印度等发展中国家正凭借低廉的制造成本来吸引劳动密集型的制造业转移至该国。工业4.0”的核心是智能生产技术和智能生产模式,旨在通过“物联网”和“务(服务)联网”,把产品、机器、资源、人有机联系在一起,推动各环节数据共享,实现产品生命周期和生产流程的数字化。创新是“中国制造2025”的核心驱动,未来随着新一代信息技术与制造业的深入融合,制造业生产方式、企业组织、产品模式等都将发生巨大变化。归根结底,工业4.0与中国制造2025的核心目标是一致的。
2 工业4.0的基本模式
制造领域技术的阶段性进步被描述为工业革命的四个阶段,即工业4.0的进化历程。4.0时代是利用互联网,将智能化贯穿在生产、物流和服务等各个相关领域,主打智能化的工业4.0贯穿于整个价值链,主要革新表现为:
2.1 研发数字化
在研发过程中运用数字化技术实现虚拟模拟及个性化技术,将大大帮助缩短研发周期,提高研发效率。数字化研发平台、数字化模型及模拟、端到端产品生命周期管理、整合数字化工程等工具都将得到充分运用。
2.2 智能工厂
包括以制造为主的运营纵向集成及以价值链为主的横向集成。纵向集成主要通过应用高阶技术和设备以及虚拟现实技术或协作式机器人,推动设备与设备、设备与系统、系统与系统的互联,进而实现智能制造和全物流环节流程透明化。横向集成包括采购、原材料规划、销售及客户管理、需求规划、进厂和出厂物流管理等,通过横向集成,企业可以优化产品的交付时间并提高对市场的反应速度。
2.3 数字化销售和营销
大数据分析及电子支付的发展可以应用到客户关系管理、多渠道营销、自助服务、动态定价、个性化营销等多个层面。
3 中国发展工业4.0的策略
3.1 从客户到制造端改革
在工业4.0时代,传统的制造企业将进入个性化的智能模式时代,“从客户到制造端”的新商业模式将会成为时代的主流。“从客户到制造端”是指,客户直接在企业自己的营销平台上下单,在基于工业4.0的信息系统支持下,企业接收到客户的个性化需求订单,然后企业快速地进行设计、采购、生产、发货,直至将产品交付到客户手中,并进行售后服务。这样节省下来的流通成本,占到传统企业的40%。能够对企业所有客户进行统一格式的海量存储,还能够根据不同的规则,对客户进行分类。这样就可以对所有的客户数据进行有目的的数据分析,从而得出一定的结论。根据结论,可以进行个性化的、实施吊起客户胃口的营销活动,从而达到客户主动下单的目的,以增加企业的销售额,实现企业的快速发展。
3.2 实现数字化时代
在数字化浪潮中,只有运用数字化思维、掌握数字化技术,才能实现柔性制造和智能制造,才能搭建出通往“工业4.0”的道路。数字化改变了我们的生活,要求企业能够驾驭数字化,能够实现灵活的柔性制造,灵活性表现在两个方面:一方面是能够生产个性化产品,另外一部分是可以适应需求的高潮低谷差异。数字化的巨大益处已在离散工业领域显而易见,过程工业的大量数据同样具有巨大的挖掘空间。在过程工业,数字化解决方案主要体现在三个方面:一是利用正确的元器件/基础设施确保可靠的连通性(传感器、通信信号、网络安全等),为实现工业4.0做好准备;二是通过专业的技术服务提高生产力和可靠性,改善运行和维护,优化维保模式;三是从一体化工程迈向一体化运维。通过工业软件和自动化工具、工业安全、工业通信和工业服务,数字化企业理念是使得企业的核心流程与所有产品研发流程无缝数字化。
3.3 构建信息物理系统(CPS)
信息物理系统(CPS)是构建生产流程和价值创造流程并应对其挑战的创新性解决方案,是未来尖端技术的代表,将主导所有重要的基础设施系统——从能量供应到交通监管直至对人口密集地区的管理等。CPS是机械和电子技术与信息技术和软件工程的结合体,可通过一种信息基础设施(比如互联网)进行联络,具有高度复杂性。CPS的组建通过各种有线或无线通信网络将嵌入式系统联网而构成。这一专业术语随着大型分布式复杂系统的研发需求应运而生——例如可及时满足生产需求的新型工业生产装置的设计。
3.4 网络化企业
精确的协调不仅在同一个企业内部的所有流程中可以实现,而且可以在参与价值创造的所有企业间实现。由于掌握了所有生产流程的最新数据,就可以更便捷精确地做出反应,即使遇到了本企业之外的、无法预估的情况时也能应付。比如,进货途中因堵车造成延误,运输集装箱中的无线芯片将接收来自交通控制中心的最新交通信息,并将之直接传输给生产控制中心,这样,负责生产规划的员工就可根据实时数据提前更改计划。在控制程序的帮助下,他可以调取所有订单状态并进行检查,看哪些订单可以提前。软件将提供多种备选方案,而生产负责人将从中挑选一个。延迟的进货到达后,可以按照原先的计划进入生产流程。这种扁平化生产流程联网技术拥有高度的灵活性和高效率。
综上所述,工业4.0与中国制造2025的核心目标是一致的,4.0时代是利用互联网,将智能化贯穿在生产、物流和服务等各个相关领域,主打智能化的工业4.0贯穿于整个价值链。可以通过从客户到制造端改革,实现数字化时代,构建信息物理系统,网络化企业来促进工业4.0在我国的发展。
参考文献
[1]张慧明,蔡银寅.中国制造业如何走出“低端锁定”——基于面板数据的实证研究[J]. 国际经贸探索,2015(01).
[2]姜红德.工业互联网和两化深度“融合”殊路同归[J].中国信息化,2014(19).
[3]李云.OTO模式探讨.[J].福建质量管理,2016.(02).
作者单位
云南丽江师范高等专科学校 云南省丽江市 674100
【关键词】工业4.0;工业2025;特征;策略
1 工业4.0的内涵
“互联网+制造”就是工业4.0,“工业4.0”是德国推出的概念,美国叫“工业互联网”,我国叫“中国制造2025”,这三者本质内容是一致的,都指向一个核心,就是智能制造。德国一直被称作是欧洲经济的稳定剂,而近年来,因应全球经济复苏步伐缓慢,以及欧盟内部和新兴经济体发展带来的双重竞争压力,德国经济面临不小的挑战。作为世界制造业的标杆,德国希冀通过提升工业水准,融合传统与新兴科技来重塑德国“品质”,并抢得工业4.0的先机。对于中国制造业而言,所面临“内外挤压”局面和诉求也类似:一方面,发达国家纷纷凭借“再工业化”重塑制造业竞争优势;另一方面,东南亚多国及印度等发展中国家正凭借低廉的制造成本来吸引劳动密集型的制造业转移至该国。工业4.0”的核心是智能生产技术和智能生产模式,旨在通过“物联网”和“务(服务)联网”,把产品、机器、资源、人有机联系在一起,推动各环节数据共享,实现产品生命周期和生产流程的数字化。创新是“中国制造2025”的核心驱动,未来随着新一代信息技术与制造业的深入融合,制造业生产方式、企业组织、产品模式等都将发生巨大变化。归根结底,工业4.0与中国制造2025的核心目标是一致的。
2 工业4.0的基本模式
制造领域技术的阶段性进步被描述为工业革命的四个阶段,即工业4.0的进化历程。4.0时代是利用互联网,将智能化贯穿在生产、物流和服务等各个相关领域,主打智能化的工业4.0贯穿于整个价值链,主要革新表现为:
2.1 研发数字化
在研发过程中运用数字化技术实现虚拟模拟及个性化技术,将大大帮助缩短研发周期,提高研发效率。数字化研发平台、数字化模型及模拟、端到端产品生命周期管理、整合数字化工程等工具都将得到充分运用。
2.2 智能工厂
包括以制造为主的运营纵向集成及以价值链为主的横向集成。纵向集成主要通过应用高阶技术和设备以及虚拟现实技术或协作式机器人,推动设备与设备、设备与系统、系统与系统的互联,进而实现智能制造和全物流环节流程透明化。横向集成包括采购、原材料规划、销售及客户管理、需求规划、进厂和出厂物流管理等,通过横向集成,企业可以优化产品的交付时间并提高对市场的反应速度。
2.3 数字化销售和营销
大数据分析及电子支付的发展可以应用到客户关系管理、多渠道营销、自助服务、动态定价、个性化营销等多个层面。
3 中国发展工业4.0的策略
3.1 从客户到制造端改革
在工业4.0时代,传统的制造企业将进入个性化的智能模式时代,“从客户到制造端”的新商业模式将会成为时代的主流。“从客户到制造端”是指,客户直接在企业自己的营销平台上下单,在基于工业4.0的信息系统支持下,企业接收到客户的个性化需求订单,然后企业快速地进行设计、采购、生产、发货,直至将产品交付到客户手中,并进行售后服务。这样节省下来的流通成本,占到传统企业的40%。能够对企业所有客户进行统一格式的海量存储,还能够根据不同的规则,对客户进行分类。这样就可以对所有的客户数据进行有目的的数据分析,从而得出一定的结论。根据结论,可以进行个性化的、实施吊起客户胃口的营销活动,从而达到客户主动下单的目的,以增加企业的销售额,实现企业的快速发展。
3.2 实现数字化时代
在数字化浪潮中,只有运用数字化思维、掌握数字化技术,才能实现柔性制造和智能制造,才能搭建出通往“工业4.0”的道路。数字化改变了我们的生活,要求企业能够驾驭数字化,能够实现灵活的柔性制造,灵活性表现在两个方面:一方面是能够生产个性化产品,另外一部分是可以适应需求的高潮低谷差异。数字化的巨大益处已在离散工业领域显而易见,过程工业的大量数据同样具有巨大的挖掘空间。在过程工业,数字化解决方案主要体现在三个方面:一是利用正确的元器件/基础设施确保可靠的连通性(传感器、通信信号、网络安全等),为实现工业4.0做好准备;二是通过专业的技术服务提高生产力和可靠性,改善运行和维护,优化维保模式;三是从一体化工程迈向一体化运维。通过工业软件和自动化工具、工业安全、工业通信和工业服务,数字化企业理念是使得企业的核心流程与所有产品研发流程无缝数字化。
3.3 构建信息物理系统(CPS)
信息物理系统(CPS)是构建生产流程和价值创造流程并应对其挑战的创新性解决方案,是未来尖端技术的代表,将主导所有重要的基础设施系统——从能量供应到交通监管直至对人口密集地区的管理等。CPS是机械和电子技术与信息技术和软件工程的结合体,可通过一种信息基础设施(比如互联网)进行联络,具有高度复杂性。CPS的组建通过各种有线或无线通信网络将嵌入式系统联网而构成。这一专业术语随着大型分布式复杂系统的研发需求应运而生——例如可及时满足生产需求的新型工业生产装置的设计。
3.4 网络化企业
精确的协调不仅在同一个企业内部的所有流程中可以实现,而且可以在参与价值创造的所有企业间实现。由于掌握了所有生产流程的最新数据,就可以更便捷精确地做出反应,即使遇到了本企业之外的、无法预估的情况时也能应付。比如,进货途中因堵车造成延误,运输集装箱中的无线芯片将接收来自交通控制中心的最新交通信息,并将之直接传输给生产控制中心,这样,负责生产规划的员工就可根据实时数据提前更改计划。在控制程序的帮助下,他可以调取所有订单状态并进行检查,看哪些订单可以提前。软件将提供多种备选方案,而生产负责人将从中挑选一个。延迟的进货到达后,可以按照原先的计划进入生产流程。这种扁平化生产流程联网技术拥有高度的灵活性和高效率。
综上所述,工业4.0与中国制造2025的核心目标是一致的,4.0时代是利用互联网,将智能化贯穿在生产、物流和服务等各个相关领域,主打智能化的工业4.0贯穿于整个价值链。可以通过从客户到制造端改革,实现数字化时代,构建信息物理系统,网络化企业来促进工业4.0在我国的发展。
参考文献
[1]张慧明,蔡银寅.中国制造业如何走出“低端锁定”——基于面板数据的实证研究[J]. 国际经贸探索,2015(01).
[2]姜红德.工业互联网和两化深度“融合”殊路同归[J].中国信息化,2014(19).
[3]李云.OTO模式探讨.[J].福建质量管理,2016.(02).
作者单位
云南丽江师范高等专科学校 云南省丽江市 674100