工业4_0与工业互联网_比较_启示与应对策略_杨帅
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互联网与工业4互联网已经深入到我们的日常生活中,改变了我们的生活方式、学习方式和生产方式。
在这个互联网的时代,工业4.0的概念也随之出现。
互联网和工业4.0是息息相关的,两者的结合正在推动着世界的发展。
在互联网和工业4.0的结合中,我们又可以看到很多新的机会和挑战。
一、互联网改变了生产方式在过去,生产是以生产线为核心的。
但是,随着互联网的发展,生产线开始向智能化转型。
智能工厂可以通过互联网的连接实现自动化生产,提高生产效率。
在这种情况下,人类的角色也发生了改变,他们的作用不再是处理重复性的工作,而是变成了监管员和分析员,以确保机器的平稳运转,并且通过数据和模拟分析的结果来提高生产效率。
随着人们对生产效率的要求提高,生产的实时化变得越来越重要。
互联网的发展推动了生产的实时化,生产过程可以通过互联网的连接实时监测和控制。
这些实时数据可以提供给工人和分析员作出决策。
二、工业4.0的优势随着互联网在工业中的应用,现代工业开始向工业4.0转型。
工业4.0将生产线和机器与互联网连接起来,构建了一种以智能化为核心的生产模式。
这种生产模式带来了很多优势,包括:(1)提高生产效率通过实时监测和控制,工业4.0可以提高生产效率,促进工厂的自动化和数字化,减少生产成本。
(2)改进产品质量通过检测和分析数据,工业4.0可以对生产过程进行严格监控和控制,从而改进产品的质量。
(3)提高生产灵活性工业4.0可以让生产线适应不同的需求和变化,使生产更加灵活,也有助于提高企业的竞争力。
(4)提升用户服务水平工业4.0可以通过互联网将客户与企业更紧密地联系起来,随时提供咨询、服务和支持,提升企业的用户服务水平。
三、对教育的影响互联网和工业4.0的融合不仅影响到生产和制造行业,也对教育产生影响。
在这个时代,技能和知识的升级变得更加重要,人们需要不断地学习和更新自己的技能,以适应新的生产模式和市场需求。
传统的教育模式已不能满足现代生产和制造的需求,越来越多的企业开始与高等院校合作,建立“校-企合作”模式,为学生提供更加实际的实践机会和岗前培训,以便让他们更好地适应于工业4.0。
学习工业4.0感想引言工业4.0是当今全球制造业发展的热点,其主要特点是数字化、网络化、智能化和个性化。
学习工业4.0对于我们了解现代工业的现状、探索未来工业的发展趋势以及提升自身职业能力都有很大的帮助。
在本文中,我将分享自己学习工业4.0的感想和收获。
了解工业4.0的重要性在开始学习工业4.0之前,首先要了解工业4.0的重要性。
当今全球市场竞争日益激烈,许多产业都在进行数字化转型。
数字化、网络化、智能化和个性化是工业4.0的主要特点,它们将是现代工业的发展趋势。
学习工业4.0有利于我们了解未来工业的发展趋势,为自己的职业生涯做好规划。
工业4.0带来的机遇和挑战学习工业4.0可以让我们更好的了解工业发展中面临的机遇和挑战。
工业4.0采用的智能化制造和个性化生产模式可以有效提高生产效率和质量,减少生产成本,提高竞争力。
但是,工业4.0的发展也给传统工业带来了很大的冲击,技术水平要求更高,市场需求更加多样化,传统生产模式不再适应工业4.0的发展。
因此,面对机遇和挑战,我们需要不断提高自身技术水平,适应未来工业的变化。
工业4.0对职业的影响随着工业4.0的普及,很多岗位也在不断发生变化。
一些传统生产岗位将逐渐消失,而一些高技术职业和新兴岗位则将会出现。
比如,工业4.0对于机器人技术和人工智能的发展提出了更高的要求,将会出现一些需要掌握这些技术的职业,比如智能制造工程师、机器人控制技术员等。
学习工业4.0有助于我们掌握新技术、适应新岗位的要求,提高职业素养。
工业4.0对社会的影响工业4.0的发展也将会对整个社会产生深远的影响。
首先,生产效率的提高将会带来更多的经济效益,推动社会的发展。
其次,工业4.0将会加速“智能城市”的建设,使城市更加智能化和信息化。
第三,工业4.0的发展还会带来一些新的社会问题,比如人工智能是否会替代人类的工作等等。
因此,学习工业4.0有助于我们了解未来社会的发展方向和趋势。
工业4.0是一个时代的标志,它的发展正带领着我们进入一个新的时代。
【图解】德国工业4.0战略对我国推进工业转型升级的启示『导读:德国工业4.0战略为我们展现了一幅全新的工业蓝图,深入分析其愿景与要点,可以洞察德国提出工业4.0的目的与战略意图。
在新的发展背景下,将信息化的时代特征与我国工业化历史进程紧密结合起来,把两化深度融合作为主线,为推动工业转型升级注入新的动力,从而在向工业化迈进的过程中占得先机,这是4.0战略对我国推进工业转型升级的重要启示。
』“工业4.0”的概念源于2011年德国汉诺威工业博览会,其初衷是通过应用物联网等新技术提高德国制造业水平。
在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等学术界和产业界的大力推动下,德国联邦教研部与联邦经济技术部于2013年将“工业4.0”项目纳入了《高技术战略2020》的十大未来项目中,计划投入2亿欧元资金,支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。
随后,德国机械及制造商协会(VDMA)等设立了“工业4.0平台”,德国电气电子和信息技术协会发表了德国首个工业4.0标准化路线图。
德国政府认为,尽管德国拥有强大的机械和装备制造业,但中国对德国工业构成了竞争威胁,美国也在通过各种计划促进先进制造业发展,因此,制定“工业4.0”战略的目的就是为了“确保德国制造的未来”。
当前,正值我国大力推动两化深度融合、促进工业转型升级的关键时期,德国推行“工业4.0”战略的理念、内容和做法等诸多方面,都值得我们认真关注、学习并给出积极回应。
“工业4.0”战略愿景与要点与美国流行的第三次工业革命的说法不同,德国将制造业领域技术的渐进性进步描述为工业革命的四个阶段,即工业4.0的进化历程(图1)。
工业1.0。
18世纪60年代至19世纪中期,通过水力和蒸汽机实现的工厂机械化可称为工业1.0。
这次工业革命的结果是机械生产代替了手工劳动,经济社会从以农业、手工业为基础转型到了以工业以及机械制造带动经济发展的模式。
工业2.0。
19世纪后半期至20世纪初,在劳动分工的基础上采用电力驱动产品的大规模生产可称为工业2.0。
工业4.0 和工业互联网的区别
摘要: 为了在新一轮工业革命中占领先机,争夺国际产业竞争话语权,德国实施工业4.0 战略,美国则推动了工业互联网概念,二者基本理念相近,都是将虚拟网络与实体连接,是对工业未来发展方向和发展模式的探索。
工业4.0 旨在推...
为了在新一轮工业革命中占领先机,争夺国际产业竞争话语权,德国实施工业4.0 战略,美国则推动了工业互联网概念,二者基本理念相近,都是将虚拟网络与实体连接,是对工业未来发展方向和发展模式的探索。
工业4.0 旨在推进生产或服务模式由集中式控制向分散式增强型控制转变,帮助实现高度灵活的个性化和数字化生产或服务。
工业互联网更加注重软件、网络和大数据,目的是实现通信、控制和计算的集合,二者在应用范围、强调重点和实现方式等方面存在一定差异。
本文在总结二者差异的基础上,把握各自重点和特征,总结出对我国推进制造业智能化发展的启示和建议,为政府决策提供参考。
一、工业4.0 与工业互联网的相同点
从推动力量上看,二者都体现了由大企业主导的产学研密切配合。
工业4.0 是由德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等联合发起的,并由德国政府纳入《高技术战略2020》,成为国家十大未来项目之一。
工业互联网则是由美国通用电气公司发起的,并由AT T、思科、通用电气、IBM 和英特尔成立工业互联网联盟进行推广的。
由于两大战略都是由企业提出的,企业具有内在动力去宣传、推广和实施,市场亲和度较高。
因此,在推行过程中都。
德国“工业4.0”_内容、动因与前景及其启示德国“工业4.0”: 内容、动因与前景及其启示引言:近年来,随着科技的不断发展和产业结构的转型,智能制造与信息技术在全球范围内逐渐崭露头角。
其中,德国作为全球制造业强国,率先提出并推动了“工业4.0”的概念,引领了全球智能制造的潮流。
本文将就德国的“工业4.0”进行深入探讨,包括其内容、动因、前景以及启示。
一、德国“工业4.0”的内容德国“工业4.0”是指将物理设备、数字技术和网络系统有机结合,实现智能工厂和智能制造的理念。
它的核心在于使用信息技术与物联网的应用,通过实时数据的采集与分析,以及设备之间的通信与协作,实现生产过程的自动化、智能化,从而提高生产效率、增加产品的个性化和灵活性。
二、德国“工业4.0”的动因1. 技术发展:随着信息技术和互联网的发展,德国意识到利用数字化和自动化技术来提高企业竞争力的重要性。
2. 挑战孤岛现象:德国的制造业主要由中、小型企业组成,他们往往存在孤岛化的问题,德国希望通过工业4.0的推进,实现企业之间、企业与供应商之间信息的共享和协同,提高整体效率。
3. 持续竞争压力:全球化竞争加剧,德国制造业企业需要通过提高生产效率、降低成本和加大产品创新等措施来保持竞争力。
三、德国“工业4.0”的前景1. 制造业转型升级:德国“工业4.0”将为传统制造业带来巨大的转型和升级机遇,推动传统制造业向智能制造业转型。
2. 提高生产效率:通过智能制造,德国制造业企业将能够实现更高的生产效率、更精准的生产计划和更低的故障率。
3. 激发创新能力:德国“工业4.0”将为企业提供更多的数据和信息,推动产品和生产方式的创新,进而增强企业的竞争力。
4. 推动经济增长:德国作为制造强国,通过“工业4.0”的发展,将进一步促进国内经济的增长,提高就业率。
四、德国“工业4.0”的启示1. 技术创新驱动:科技创新是推动智能制造和工业4.0的关键。
企业需要不断加大技术研发投入,推动科技与制造的融合。
互联网+技术与“工业4.0”为我国工业发展带来的机遇与挑战发表时间:2017-09-21T10:43:08.247Z 来源:《电力设备》2017年第13期作者:罗崇廉[导读] 摘要:本文主要围绕互联网+技术与“工业4.0”的发展展开研究,阐述了“工业4.0”的本质,并在分析工业互联网的基础上,为我国工业发展给出了些许意见,以期能给有关研究提供参考。
(佛山市顺德生产力促进中心广东佛山 528000)摘要:本文主要围绕互联网+技术与“工业4.0”的发展展开研究,阐述了“工业4.0”的本质,并在分析工业互联网的基础上,为我国工业发展给出了些许意见,以期能给有关研究提供参考。
关键词:互联网;工业4.0;发展“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。
在如今互联网发展越来越进步的状况下,如何通过互联网来促进工业4.0的发展成为了如今所急需探讨的问题。
基于此,本文就互联网+技术促进我国工业发展进行了研究,相信对有关方面的研究能提供一定的帮助。
1物联网1.1 物联网是互联网大脑的感觉神经系统我们在互联网进化论和互联网神经学的研究过程中,提出“互联网正在向着与人类大脑高度相似的方向进化,它将具备自己的视觉、听觉、触觉、运动神经系统,也会拥有自己的记忆神经系统、中枢神经系统、自主神经系统。
另一方面,人脑至少在数万年以前就已经进化出所有的互联网功能,不断发展的互联网将帮助神经学科学家揭开大脑的秘密。
科学实验将证明大脑中也经拥有Google一样的搜索引擎,Facebook一样的SNS系统,IPv4一样的地址编码系统,思科一样的路由系统⋯⋯”根据这一研究结果所绘制的“互联网虚拟大脑结构图”对互联网与云计算、大数据、物联网、工业4.0(工业互联网)的关系进行了阐释,参见图1所示。
因为物联网重点突出了传感器感知的概念,同时它也具备网络线路传输,信息存储和处理,行业应用接口等功能,而且也往往与互联网共用服务器,网络线路和应用接口,使人与人(Human to Human,H2H),人与物(Human to Thing,H2T)、物与物(Thing to Thing,T2T)之间的交流变成可能,最终将使人类社会、信息空间和物理世界(人/机/物)融为一体。
工业互联网与工业4近年来,工业互联网和工业4.0成为了越来越多企业和政府关注的话题。
它们代表着一个全新的工业革命,将工业和信息技术相融合,改变着我们的生活和经济格局。
工业互联网是指在制造业中利用互联网技术,将各个环节、各个物件、各个人员串联起来,建立起一个全网式的数据交流和协同生产和服务体系。
而工业4.0,则是德国政府在2011年提出的一项计划,旨在将智能机器、工业传感器、物联网、大数据分析等技术融合,实现智能制造。
工业互联网和工业4.0有何不同?工业互联网口中强调的是数据的互联互通、云端存储与分析,着重解决的是信息化的基础问题,解决传统工业链条中对于企业内部信息筛选、对外数据交流等“孤岛”式的断层问题;而工业4.0则是一种更广阔、战略性的概念。
它呼唤企业与社会、生产与服务的融合,标志着智能制造面世。
在实际应用中,工业 4.0需要基于先进生产设备和技术、物联网技术、大数据、云计算、人工智能等发展来支撑,包括智能机器、智能制造过程的物联网平台,数据管理与分析平台、工艺仿真平台等软硬件的完善和广泛使用。
工业4.0的核心建立在产业连接性及产业数据共享平台上,通过具备IT技术支持的物联网实现生产商、供应商、顾客之间的交换与协作,同时利用大数据技术实现对订单、业务等业务活动的跟踪与统计,从而实现生产和服务“智慧化”。
无论是工业互联网还是工业4.0,它们都对企业发展和社会进步产生积极的影响。
提高生产效率工业互联网和工业4.0将信息化技术和生产实体结合起来,对操作指导、生产调度、精确控制等方面实行智能化监控和管理,从而提高生产效率。
通过实时数据分析、可视化监控,简化管理流程和精简人员,降低人员管理成本,提高生产效率和质量。
服务升级工业互联网和工业4.0将物联网技术扩展到生产设备、设施、产品和物流设备等领域,使其能够实时共享数据。
这样就可以更好地跟踪生产进程和产品状态,在实现生产的同时提供更完善、高质量的服务。
如何应对工业4.0策略选择与运营模式转型挑战工业4.0 是当今全球的热门话题,各先进国家都有相关的政策发布。
但工业4.0究竟是什么?应该如何应对这趋势潮流?其实工业4.0 并不是新议题,而是一个进化的历程。
有人将这个议题讲得非常大,非常复杂,其范畴本来就非常广大,有的人会认为它距离很遥远。
更有人认为工业4.0像是瞎子摸象,因为每一个人说的都是局部。
鼎新林隆润策略官认为工业4.0不只是瞎子摸象,更像是瞎子摸恐龙!有的人说恐龙很大只,有的人说很小只,有的说恐龙会飞,有的人说恐龙不会飞。
总之就是,谈工业4.0说什么也都对,也可以说都不对,因为范畴很广,所以以下用势、术、法三面向作说明。
势:工业4.0就是一个进化的历程目前大家普遍最认同的,就是认为工业4.0是趋势。
是否去面对并应对这趋势,大家普遍都有共识认为:“无可回避”。
以企业进化论与易经的综合论述(如下图一):此产业到底是在潜伏期还是进入扩展期,或是面临转折的博弈期,如果博弈以后攻顶,历经这六步骤,挑战的是这六个阶段,又要如何在过程中胜出,跨越到下一个阶段。
如果把4.0看成成长历程的话,其实是没有空间与选择要不要进化的,是要一步步走到4.0,或是有没有机会后发先至一步到位的。
术:技术演进与实际引用意见不一从术的面向来谈的话,面对工业4.0大家意见就很多,因为有的人谈大数据、物联网、云端、传感器,针对技术层面每个人都有强烈的经验论述。
比如说物联网是通过何种方式搜集,数据搜集后放在公有云比较对,还是放在私有云比较对就争论不休。
每一种趋势下都是百家争鸣,最后是技术好功能佳的胜出,还是最终取得最多用户认同的一方胜出呢?最多用户认同的,不见得是技术最好功能最多。
如何在最短时间抢占最多的客户群,才是未来胜出的关键。
法:需要有个管理的套路可以应用因为工业4.0是一个渐进的过程,事实上对企业来说,最需要的是一连串的可操作的应用程序,是有方法有顺序的经营与操作。
将工业4.0议题纳入年度经营管理运作,就个别产业来说,需要应对产业状况从战略规划的角度,制定年度策略议题,制定策略议题以后,如何转化成战略操作的目标,或是订定课题来提升团队的战技能力,以及团队是否有能力针对命题来解题,运作中如何通过知识的累积,进而成为企业自己的孙子兵法。
工业4.0对制造业转型升级的影响和挑战引言当今世界,由于科技的快速发展和创新,工业界正处于一个革命性的时代。
工业4.0作为第四次工业革命的重要概念,对制造业的转型升级产生了深远的影响。
本文将探讨工业4.0对制造业的影响和挑战,并提出一些应对之道。
工业4.0的概念和特点工业4.0,是指以物联网、大数据、人工智能等技术为基础,实现生产线自动化、智能化和网络化的工业模式。
其特点包括:1. 自动化生产工业4.0强调生产线的自动化程度,通过机器人和自动化设备的应用,实现生产过程的无人化和规模化。
2. 智能化加工工业4.0借助人工智能技术,使制造设备能够自动学习和优化生产过程,提高生产效率和质量。
3. 数据化管理工业4.0通过物联网技术将生产过程中的各个环节连接起来,实现设备之间的信息共享和实时监控,从而提供实时数据分析和管理决策。
4. 网络化交互工业4.0强调生产设备之间、设备与工厂之间的网络化交互,实现全面联动和协同作业,提高生产灵活性和响应速度。
工业4.0对制造业的影响工业4.0的发展对制造业产生了广泛而深远的影响,从生产模式、技术创新到企业管理等方面都发生了重大变化。
1. 生产模式的转型工业4.0使得传统的大规模生产逐渐向个性化定制转变,生产过程更加灵活和高效。
通过自动化设备和智能化系统的应用,生产线可以根据客户需求实现灵活调整,降低生产成本和提高产品质量。
2. 技术创新的推进工业4.0倡导创新驱动的发展模式,促进了技术创新的加速。
在工业4.0的背景下,各种前沿技术,如人工智能、机器学习、大数据分析等得以广泛应用于制造业中,为生产提供更多可能性。
3. 企业管理的变革工业4.0对企业管理方式提出了新的要求。
传统的垂直管理体系被水平网络化的组织结构所取代,信息共享和协同合作成为企业管理的重要特征。
同时,企业需要加强对技术人才的培养和引进,以适应技术驱动的发展。
4. 提升生产效率和降低成本工业4.0的应用使得生产过程更加智能和高效,大幅度提升了生产效率和质量,同时降低了生产成本。
“互联网”与“工业4.0”当“工业4.0”与“互联网+”成为两个炙手可热的词语,也给机器人产业带来了新的机遇,一场轰轰烈烈的工业革命运动席卷全球。
机器人如何加快“工业4.0”的步伐,如何与互联网紧密融合在一起,以及机器人应用于生产各个领域,尤其是生产制造型企业,如何为我们企业节省大量的人工成本,摆脱繁重危险的劳动,如何为企业提高生产效率,创造经济效益?已经成为重要的话题。
“工业4.0”“工业4.0”是指利用物联信息系统(Cyber—Physical System简称CPS)将生产中的供应、制造、销售信息数据化、智慧化,最后达到快速、有效、个人化的产品供应。
德国提出的“工业4.0”中的九大技术支柱包括工业物联网、云计算、工业大数据、工业机器人、3D打印、知识工作自动化、工业网络安全、虚拟现实和人工智能。
这九大支柱中会产生无数的商机和上市公司。
“工业4.0”商业模式是以解决顾客问题为主,所以说,未来制造企业将不仅仅进行硬件的销售,而是通过提供售后服务和其他后续服务,来获取更多的附加价值,这就是软性制造。
而带有“信息”功能的系统成为硬件产品新的核心,意味着个性化需求、批量定制制造将成为潮流。
制造业的企业家们要在制造过程中尽可能多的增加产品附加价值,拓展更多、更丰富的服务,提出更好、更完善的解决方案,满足消费者的个性化需求,走软性制造+个性化定制道路。
这是一次巨大的产业革命,错过了“工业4.0”也就错过了这个时代!!“互联网+”“互联网+”其目的是推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展,引导互联网企业拓展国际市场。
“互联网+”基本内涵是两化融合的升级版,将互联网作为当前信息化发展的核心特征,提取出来,并与工业,商业,金融业等服务业的全面融合。
“互联网+”与“工业4.0”互联网+工业就是传统制造业企业采用移动互联网、云计算、大数据、物联网等信息通信技术,改造原有产品及研发生产方式,这与“工业互联网”、“工业4.0”的内涵一致,也就是说互联网+与工业4.0包含与被包含的关系,前者为企业的进一步发展指明方向,后者则是为新工业的发展提供了新的方向,至少是比较合理的工业近些年发展的趋势。
—————————————————收稿日期:2015-01-29基金项目:国家社会科学基金项目“我国财税政策的福利效应实证研究”(13CJY111)作者简介:杨帅,中国信息通信研究院政策与经济研究所工程师,博士,主要从事产业经济与政策方面的研究,联系方式yangshuai@caict.ac.cn。
一、引言21世纪以来,信息通信技术创新与迭代演进速度不断加快,信息、生物、新能源、新材料等技术呈现出显著的交叉融合趋势(于新东和牛少凤,2011),[1]这被广泛视为全球新一轮科技革命和产业变革的重要标志。
理论研究和经济发展的历史经验都一再证明,每次工业革命都是以重大科技的突破为先导(刘霞辉,2006),[2]反之重大科技突破则通过对生产方式和生产关系的全面变革形成工业革命。
在本轮科技革命与产业变革中,信息通信技术加速创新并向其他产业快速渗透融合的特征突出,大量学者的研究已经证明,信息通信技术创新与广泛应用促使合作、沟通和信息处理成本大幅下降(Brynjolfsson 和Hitt ,2000),并且与企业组织变迁互补进而显著提升生产效率(Zand 等,2011),二十世纪七八十年代大量经济学家通过实证发现IT 投资和高绩效之间没有明显关联的“生产率悖论”(productivity paradox )已经不复存在。
[3-4]随着信息通信技术创新进一步加快,并与其他技术与产业加速融合,直接或间接地促进生产效率的大幅提升(Saunders 和Brynjolfsson ,2009),全球经济运行的生产投入要素结构可能因此进一步发生重大调整,制造和制造业的经济功能有可能被重新定义,全球产业竞争格局也可能被重构(黄群慧和贺俊,2013)。
[5-6]工业4.0与工业互联网:比较、启示与应对策略杨帅(中国信息通信研究院,北京100191)摘要:工业4.0与工业互联网是在新工业革命背景下分别产生于德国和美国的未来工业发展模式,并分别得到国内产学研用各界的联合推进。
深入对比分析工业4.0与工业互联网的异同,发现二者在动因、内核、方向、结果等方面基本一致,但因两国在工业和互联网领域的比较优势差异显著,进而导致两种模式在内涵、实现路径、实施重点与效果等方面明显不同。
工业4.0与工业互联网之间的大量相似点,实际指明了全球工业未来发展的新方向,不同之处则暗示出只有结合国情的发展模式才能获得广泛支持,这无疑给我国制定应对策略、加快推进两化融合战略提供了可资借鉴的宝贵经验。
关键词:工业4.0;工业互联网;比较;启示;应对策略中图分类号:F 403文献标识码:A 文章编号:1005-0892(2015)08-0099-09DOI:10.13676/36-1030/f.2015.08.010当代财经2015年第8期总第369期在2008年全球金融危机之后,为加速经济复苏并进一步抢占新产业革命带来的发展机遇,欧美日等发达国家纷纷推出以制造业为主的刺激政策,推动信息技术与工业加快融合,其中德国的工业4.0和美国的工业互联网成为最具代表性的新模式。
近年来,国内外学者、企业等纷纷投入力量对这两种模式进行研究和完善,如Blanchet等(2014)、裴长洪和于燕(2014)、芮明杰(2014)、罗文(2014)对德国工业4.0模式的内涵、实践以及对我国制造业的借鉴意义进行了研究,而Berbon和Watkins(2014)、GE和Accenture(2014)、李培楠和万劲波(2014)等则对工业互联网的体系、重点以及对我国两化融合的启示开展了相关研究。
[7-13]但时至今日,信息物理系统(CPS)、工业4.0、工业互联网、两化融合等概念层出不穷,学界、业界与政界的认知并不一致,而目前尚未有相关文献对这些基本概念和模式的特征、异同进行系统梳理和辨析。
然而,只有对工业4.0与工业互联网进行深入分析,掌握以德美为代表的发达国家在本轮产业变革中的施政路径、方向和重点,才能进一步完善我国两化融合战略,真正做到知己知彼,才能不断缩小我国与发达国家间的差距,甚至在某些领域进一步赶超。
二、工业4.0、工业互联网的提出与演进根据工业4.0概念的提出与推进进展,可将其划分为三个阶段(如图1所示)。
一是2011年的战略提升阶段,主要完成了从概念提出到国家级战略项目的演化。
2011年1月,德国工业-科学研究联盟(Industry-Science Research Alliance,FU)提出了工业4.0战略,认为工业4.0是基于信息物理系统(CPS)的第四次工业革命。
4月,在德国汉诺威工业博览会上,德国人工智能研究中心(DFKI)的Wolfgang Wahlster教授首次公开提出工业4.0概念,此后这一概念得到了德国科学与工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等学术界和产业界的广泛认同。
11月,工业4.0战略被纳入到《高科技战略2020》行动计划中,工业4.0正式成为德国全国上下、社会各界共同推动的战略行动。
二是2012年1月-2013年9月的战略框架制定阶段。
2012年1月,工业-科学研究联盟的沟通促进小组发起,并在德国博世公司(Robert-Bosch GmbH)的Siegfried Dais博士和国家科学与工程院(German Academy of Science and Engineering)的Henning Kagermann教授的共同主持下正式成立了“工业4.0”工作组,该工作组的主要任务就是为工业4.0项目的实施起草综合性战略建议。
2012年10月,由德国科学与工程院协调制定的《未来项目“工业4.0”落实建议》正式提交给政府部门,该建议成为2013年建议版本的基础。
在2013年4月的汉诺威工业博览会上,德国信息技术与通信新媒体协会(BITKOM)、德国机械设备制造业联合会(VDMA)和德国电气与电子工业联合会(ZVEI)等三大工业专业协会联合设立了联合秘书处,并正式启动“工业4.0平台”,目标是引进和开发技术、标准、商业模式与组织模式。
9月,德国联邦教育研究部发布了由工业4.0工作组修订完善的《把握德国制造业的未来———实施“工业4.0”战略的建议》,该报告对全球政产学研各界都产生了重大冲击,成为展望未来生产制造模式的重要窗口,同时也宣告德国工业4.0战略实施框架已经搭建完成。
三是2013年12月至今的战略落地实施阶段。
12月,德国电气电子和信息技术协会(VDE)发布了德国首个工业4.0标准化路线图,意味着工业4.0战略建议方案中的标准化行动方案开始进入实践阶段,也标志着整个德国工业4.0战略开始落地实施。
与此同时,德国西门子等公司也同步开展了数字化工厂的全球布局和实验性建设。
在美国,工业互联网概念的提出与推广大致可以划分为两个阶段。
一是2012年以来工业互联网概念的提出与宣传阶段。
2012年底,通用电气(GE)发布《工业互联网:突破智慧与机器的界限》白皮书,首次提出工业互联网的概念①,认为工业互联网是数据、硬件、软件与智能的流动和交互(Evans 和Annunziata ,2013),[14]实际上就是通过先进的传感网络、大数据分析、软件来建立具备自我改善功能的智能工业网络。
此后,GE 欲在三年内投入15亿美元用于工业互联网领域的研发,同时也不遗余力地在美国、中国等市场推广工业互联网理念,期待各界认同并加入到这一模式的应用推广中来。
二是2014年以来工业互联网模式的应用推广阶段。
2014年3月底,AT&T 、Cisco (思科)、GE 、IBM 和Intel (英特尔)等5家企业联合宣布成立工业互联网联盟(Industrial Internet Consortium,IIC),意在建立一个致力于打破行业、区域等技术壁垒,促进物理世界与数字世界融合的全球开放性会员组织。
目前,该联盟的成员已从一开始发起成立的5家企业扩展到170家(截至2015年6月20日),涵盖了大型和小型技术创新者、垂直市场领导者、研究人员、大学和政府部门,以及从事硬件、软件、服务、咨询等业务的跨国企业,如微软、惠普、埃森哲、赛门铁克、美国国家仪器、富士通、日立、华为等。
2014年10月,GE 在上海发布《未来智造》白皮书,提出工业互联网、先进制造和全球智慧是催生新一轮工业变革、显著提高生产效率的三大核心要素,并展示出其正应用工业互联网提升医疗、航空、能源、水处理、石油天然气等行业的生产运营效率。
三、工业4.0与工业互联网相似点全球不同国家的工业化历史表明,虽然不同国家在推动工业化发展中采取的措施和手段有所差异,但每次工业革命几乎都为全球工业化进程铺设了大体一致的路径。
在新一轮科技革命和产业变革浪潮下,产业发展呈现出智能化、网络化、服务化大趋势,德国和美国虽然分别提出了不同的战略概念、模式和路线图,但在产业发展大趋势下二者必然存在诸多共同点。
(一)需求变迁是共同的内生诱因。
从经济学角度看,需求的持续演进永远是供给侧技术、结构、模式变迁的不竭内生动力,市场需求升级对产业发展技术、模式等方面的升级产生引致需求。
工业4.0和工业互联网概念的提出与推广,归根结底都是在围绕新时期消费需求或产业发展需求变迁开展市场竞争新路径的探索。
工业4.0的提出主要源于德国国内企业和研究机构都纷纷认识到,在市场需求向个性化、多样化、便捷化等方向转型的大背景下,中国和美国通过利用互联网技术加速产业转型、模式创新以提升竞争力的努力已经取得重大进展,而德国制造业正在失去互联网加速创新和应用带来的变革机遇,只有积极利用互联网创新技术加快向个性化、多样化、智能化方向转型,才能适应图1德国工业4.0演化路径工业4.0概念提出成立工作组提出落实建议标准化路线图完善落实建议纳入高科技战略20202011201220132014阶段一阶段二阶段三———————————————①实际上,在2000年的文章中就已经出现工业互联网的概念,但那时的工业互联网是一个纯技术层面的概念,而非目前的制造模式概念。
工业4.0与工业互联网:比较、启示与应对策略市场需求变迁,保持或提升产业国际竞争力。
对此,芮明杰(2014)甚至将工业4.0的本质内涵归纳为针对个性化消费需求而自然产生的新一代智能制造生产方式,[9]而这一沿着需求升级方向产生的新生产方式自然就代表了未来工业发展的方向。
在美国,虽然GE 从生产效率的角度提出工业互联网的概念与模式,但是这种效率改善却正是当前全球广泛存在的高投入、高消耗、高排放工业发展模式所急需的,也是产业转型升级并实现持续健康发展所不断提出的需求。
GE 在工业互联网白皮书中提出,在未来15年中只要工业互联网推动实现1%的成本节约,航空、电力、医疗、铁路、油气等领域就能分别实现300、660、630、270和900亿美元的价值(Evans 和Annunziata ,2012),[14]如此庞大的潜在市场需求才是GE 力推工业互联网的根本内生动力。