对德国工业4.0、美国互联网工业、中国制造2025的研究
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比较中国制造2025,德国工业4.0战略的主要特点分析我国还是一个发展中的国家,仍处于工业化进程中,落后与先进并存、传统与现代共生,需要积极探讨中国特色工业化道路:提升传统产业与培育新兴产业相结合;传统手工艺与先进制造业相结合;第一次工业化与第二次工业化相结合;信息化与工业化相结合。
德国工业4.0在全球产生重大影响,标志着全球加快全面进入以智能制造为核心的智能经济时代。
德国工业4.0与美国比较流行的第三次工业革命提法和一些学者说的第五次工业革命等,都是以信息技术革命性突破为基础,反映了工业经济数字化、信息化、智能化、工业自动化、网络化的发展趋势。
本文着重分析德国工业4.0战略的主要特点,比较中国制造2025,得出一些重要启示。
德国工业4.0主要特点德国工业4.0可以概括为:一个核心,两个重点,三大集成,四个特征和六项措施。
一个核心:互联网制造业,将信息物理融合系统(CPS)广泛深入地应用于制造业,构建智能工厂、实现智能制造。
两个重点:领先的供应商策略,成为“智能生产”设备的主要供应者;主导的市场策略,设计并实施一套全面的知识和技术转化方案,引领市场发展。
三大集成:企业部灵活且可重新组合的纵向集成,企业之间价值链的横向集成,全社会价值链的端到端工程数字化集成。
四个特征:生产可调节,可自我调节以应对不同形势;产品可识别,可以在任何时候把产品分辨出来;需求可变通,可以根据临时的需求变化而改变设计、构造、计划、生产和运作,并且仍有获利空间;四是过程可监测,可以实时针对商业模式全过程进行监测。
六项措施:实现技术标准化和开放标准的参考体系;建立复杂模型管理系统;建立一套综合的工业宽带基础设施;建立安全保障机制和规章制度;创新工作组织和设计方式;加强培训和持续职业教育。
把德国工业4.0放在全球围和历史背景中比较发现,可以看出德国工业4.0有以下5个重要特点。
1.基础性。
与德国整体发展战略相关,发挥优势,应对全局性挑战。
工业智能与工业互联网共性关键技术摘要:德国工业4.0、美国先进制造业国家战略计划、日本科技工业联盟、英国工业2050战略及“中国制造2025”表明,各国均将制造业向智能化转型作为国家战略目标。
通过信息化实现生产全自动化、个性化、柔性及系统优化,提高生产资源利用率,降低生产成本,实现分布式、柔性、定制化的生产制造模式。
作为“中国制造2025”中五大工程之一,智能制造工程将关键工序智能化、生产过程智能优化控制、关键岗位机器人替代等作为重点攻关项目,这也是中国智能制造战略卡脖子的核心技术之一。
工业互联网是实现工业智能的基础支撑,在产品设计、生产、制造、管理等环节进行高效、精准决策、实时动态优化、敏捷灵活响应。
所谓工业互联网,并非互联网技术和工业制造领域的简单融合,而是在技术、内涵层面进行深度外延。
工业互联网技术既是实现工业智能化转型的关键基础设施,也是云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术与工业经济深度融合的应用模式,更是一种新业态,将重塑企业形态、供应链和产业链。
工业智能和工业互联网技术将推动传统制造业进行新兴裂变和升级演化,推进核心硬件、基础软件、机理分析与算法等基础技术融合发展,逐步构建工业智能和工业互联网技术产业体系。
关键词:工业智能;工业互联网;工业4.0;中国制造2025;人工智能引言随着电子化、信息化和自动化技术的进一步发展,工业生产过程逐步实现了由人力为主向机械机器为主的转变,各类高精尖智能设备的应用使智能制造成为了当前工业社会的发展主流方向,企业纷纷投身于智能制造技术的研发与尝试,并在生产效率、质量、经济收益等方面逐步获得回报。
然而在实际生产的过程中,新技术的应用仍在一些因素的限制下阻碍了其进一步发展。
其中,工业智能制造中的网络安全问题便是最为突出的一项。
1分析“5G+工业互联网”时代下高端装备智能制造所面临的挑战在现代社会快速发展的背景下,我国进入了“5G+工业互联网”时代。
(2025)中国制造2025:六大领域试点行动智能制造实现率仅为10%根据今年两会期间工信部部长苗圩的表述,智能制造不仅是信息化与工业化深度融合的突破口,也是工业互联网的切入点之一。
在未来20年中,中国工业互联网发展至少可带来3万亿美元左右GDP增量,应用工业互联网后,企业的效率会提高大约20%,成本可以下降20%,节能减排可以下降10%左右。
由此,在发达国家高端制造业回流、发展中国家低端制造业优势突出的国际分工格局下,中国从制造大国升级制造强国的抓手已经明确:发展智能制造,其是两化深度融合、德国工业4.0、美国产业互联网概念背后的最大公约数。
通过国务院常务会议审议的“中国制造2025”,预计将于近期对外颁布,规划将通过制造业创新中心建设、智能制造、工业强基、绿色发展、高端装备创新五大工程来落实。
同时,智能制造的政策红利更在于,除了总文件外,未来将建立“1+X”规划体系,比如智能制造规划,或者信息化与工业化融合规划。
规划:六大领域试点行动智能制造是制造技术和信息技术的结合,涉及众多行业产业,聚焦智能制造试点的关键环节,有助于准确把握与其相关的产业投资机会。
而根据智能制造试点通知,将分类开展流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务等6大重点行动。
从中可以发现,试点中瞄准的6个方向,各具针对性。
第一,针对生产过程的智能化,更准确的说是生产方式的现化化、智能化。
根据通知要求,在以智能工厂为代表的流程制造、以数字化车间为代表的离散制造分别选取5个以上的试点示范项目。
其中,在流程制造领域,重点推进石化、化工、冶金、建材、纺织、食品等行业,示范推广智能工厂或数字矿山运用;在离散制造领域,重点推进机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器及电子信息等行业。
第二,针对产品的智能化,体现在以信息技术深度嵌入为代表的智能装备和产品试点示范。
也就是把芯片、传感器、仪表、软件系统等智能化产品嵌入到智能装备中去,使得产品具备动态存储、感知和通信能力,实现产品的可追溯、可识别、可定位。
什么叫工业4.0,这篇接地气的文章终于讲懂了笔者早年从事过工业自动化行业,后来去了几个城市,讲过《工业互联网与工业文明史》这门课,以至于很多人以为我很懂工业互联网(其实我也就是半桶水而已)。
今天早上有人问我,工业4.0到底是个啥,本来答应给他单独讲一遍,后来一想,不如整理下材料和思路,一块分享给大家,所以今天就跟大家谈谈这个神秘的工业4.0吧。
先声明,笔者只是个知识的搬运工,我说的不一定对,不过是看了很多材料后消化理解的结果而已。
事实上,工业4.0就没有标准答案,连德国人自己都没有。
先看三个概念:工业1.0机械化,以蒸汽机为标志,用蒸汽动力驱动机器取代人力,从此手工业从农业分离出来,正式进化为工业。
工业2.0电气化,以电力的广泛应用为标志,用电力驱动机器取代蒸汽动力,从此零部件生产与产品装配实现分工,工业进入大规模生产时代。
工业3.0自动化,以PLC(可编程逻辑控制器)和PC的应用为标志,从此机器不但接管了人的大部分体力劳动,同时也接管了一部分脑力劳动,工业生产能力也自此超越了人类的消费能力,人类进入了产能过剩时代。
这三个定义都很学术,你们放心,这是我全文最学术的一段话,后面,我决定老和尚讲故事的方法来给大家讲这个故事。
要理解工业4.0,我们得先看下目前的状况,我们称之为工业3.X,用修真小说的时髦描述,也就是3.0中后期,这种状态叫做完全的自动化和部分的信息化。
咱们还得从工厂的业务模式说起。
作为一个工厂,存在的目的只有两个,生产产品,然后卖出去。
所以在工业企业中,通常会分为两个大的部门,一个是生产部门,一个是业务部门,前者通过MES(制造执行系统)管理,后者通过ERP(管理信息系统)来管理。
这两个系统啥区别呢?ERP更倾向于财务信息的管理,而MES更倾向于生产过程的控制,简单的说,ERP主要告诉你客户需要生产多少个瓶子,哪天下单,哪天要货,而MES主要负责监控和管理生产这些瓶子的每一个步骤和工序如何实现。
读《中国制造2025》与“德国工业4.0”后的思考中机质协特别高级专家顾问沈烈初经建国六十多年,特别是改革开放三十多年来飞跃式的发展,中国制造业的总量已居世界第一位,但大而不强的格局尚无根本性改变。
纵观世界各工业发达国家,制造业在国民经济中都占有重要地位。
近年随着科技进步的迅猛发展,新的技术层出不穷地出现。
各国在迎接新一轮技术革命中,仍把制造业作为主攻方向,如美国在2012年推出“美国先进制造业国家战略计划”,2013年又推出“美国制造业创新网络计划”;2013年德国颁布“德国工业4.0”战略实施建议,同年法国颁布“新工业法国”战略;2014年日本提出“日本制造业白皮书”;2015年英国提出“英国制造业2050”等。
我国在2015年5月8日,国务院印发《中国制造2025》通知;不久之前国务院又公布了《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,加上近十年来推进了包括01、02、03、04专项在内的十余项“国家重大科技专项”规划,构成了我国振兴制造业的战略与战术部署。
再分析改革开放以来,制造业虽有了巨大进步,但各行业间发展极不平衡,如高铁制造业只有十余年的发展史,电工行业已有较长发展史,但高铁与发电、输变电成套设备已在世界上具有重要影响力,两者都采用“以我为主”,引进技术合作生产,消化吸收再创新的模式取得成功。
航空航天、海陆军事装备,随着与信息技术的融合,以自力更生为主,吸收国外先进技术经验,取得了骄人的成绩。
一些家电行业不仅量上,而且在质与性能上都有较强竞争力。
但也要看到,随着经济全球化,国内外市场竞争激烈,优胜劣汰加速进行,以至我国有一些行业被淘汰出局,如照相机、办公设备行业基本全军覆没,分析仪器、大型科学仪器等似乎有些溃不成军,高端医疗装备特别是检查用的影像设备,大多由国外少数企业垄断。
随着新兴行业的出现,其装备主要靠工业发达国家进口,如制造大规模及超大规模集成电路芯片用的成套设备、原辅材料甚至清洗剂、超纯气体等;生产光伏电池用的核心设备及原辅材料都是依赖进口;还有不少关键零部件、元器件及各种专用材料,很多产品在我们国家是空白,或达不到这些高新产业的要求。
浅谈德国工业4。
0与中国制造2025近日,在课堂上,老师上课时谈起了德国工业4.0与中国制造2025,这是在工业工程领域中时下热点的话题,对此,我也借此机会学习一下这方面的内容,增加自己的专业知识。
通过查找了相关的论文和背景资料,我了解到当前,德国工业 4。
0、美国工业互联网以及中国制造 2025 规划相继出台,世界各国在智能制造领域的竞争日益加剧。
我国企业如何在此次工业革命浪潮中脱颖而出,已经成为影响中国经济转型升级的重大命题。
德国作为世界八大工业国之一,其优势领域主要有电子、航天、汽车、精密机械、装备制造、军工等.德国工业以技术领先、品质精良而著称,但成本较高。
德国工业4.0,这一概念是由德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的。
其描绘了制造业未来的前景,提出继以蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术为标志的三次工业革命后,人们将迎来以信息物理融合系统系统为基础,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.德国工业 4。
0 的提出将成为工业战略性的革命,而中国也需要进行根本性的工业革命,从而提出了中国制造 2025。
目前,我国经济体系已经逐渐由以农业为主转型为以工业为主.但是,相对于世界工业发达国家,我国的工业由于发展时间过短等原因,一直处于多制造、少创造的尴尬地位。
当前,全球新一轮工业革命正在进行,为抓住这一机遇,提出了中国制造强国建设三个十年的“三步走”战略。
中国制造2025是中国版的“工业4.0"规划,该规划经李克强总理签批,并由国务院于2015年5月8日公布。
该规划提出了中国制造强国建设三个十年的“三步走”战略,是第一个十年的行动纲领.中国制造2025 明确提出,到 2025 年迈入制造强国行列,2035 年制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平,新中国成立一百年时制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列,使中国工业与世界先进工业接轨,建设全球领先的技术体系和产业体系,使我国实现由“世界制造大国"向“世界制造强国"的根本性转变。
2024年浅谈德国“工业4.0”及其中国化随着科技的飞速发展,全球的工业生产方式正面临着一场前所未有的革命性变革。
其中,德国的“工业4.0”概念引领着这场变革的潮流,而中国作为世界上最大的制造业国家,也在积极探索和实践工业4.0的理念。
本文将对德国“工业4.0”进行简要介绍,并探讨其在中国的发展和应用。
一、德国“工业4.0”概述德国“工业4.0”是一个基于物联网、大数据、云计算等先进技术的制造理念,旨在实现生产过程的数字化、网络化、智能化。
它代表了第四次工业革命,继蒸汽机时代、电气化时代和信息化时代之后,人类进入了智能化时代。
这一概念最早在2011年由德国学术界和产业界提出,2013年在汉诺威工业博览会上正式推出,迅速成为德国的又一标志性名片。
1.1 定义与特征工业4.0的核心在于通过物联网技术实现设备之间的互联互通,利用大数据分析和云计算进行实时数据处理和智能决策,从而实现生产过程的高度灵活性和个性化。
这种生产模式突破了传统制造业的局限,将生产、供应、销售等各环节紧密连接,形成一个高度智能化的生产网络。
1.2 关键技术支撑工业4.0的实现离不开一系列关键技术的支撑,包括物联网、人工智能、大数据分析、云计算、增强现实等。
这些技术相互融合,为工厂数字化提供了全方位支持。
物联网技术使得设备之间能够实现信息的实时传输和交换;人工智能技术能够对大量数据进行分析和处理,为决策提供依据;大数据和云计算则提供了强大的数据处理和存储能力。
二、中国化工业4.0的发展与实践中国作为世界上最大的制造业国家,对工业4.0的发展充满期待。
近年来,中国政府也提出了“中国制造2025”战略,旨在推动制造业向智能化、绿色化、服务化方向转型。
德国“工业4.0”的成功实践为中国提供了有益的借鉴。
2.1 政策推动中国政府高度重视工业4.0的发展,制定了一系列政策措施,包括税收优惠、资金扶持、人才培养等,以推动制造业的转型升级。
同时,中国还加强了与德国等国家的合作,共同推动工业4.0在全球范围内的发展。
国内外智能制造发展现状研究与思考国内外智能制造发展现状研究与思考1. 引言智能制造是当今工业发展的重要趋势之一,它通过融合先进的信息技术与制造技术,实现了生产制造的智能化和自动化。
在全球范围内,各国纷纷加大对智能制造的投入与研究,以提高制造业的竞争力和创新能力。
本文将就国内外智能制造发展的现状进行研究,并提出个人的思考与观点。
2. 国外智能制造发展现状在国外,如德国、美国、日本等发达国家,智能制造已成为国家经济发展的重要支撑。
其中,德国的工业4.0战略尤为引人注目。
工业4.0旨在通过网络化、数据化和自动化等手段实现制造业的智能化升级,以提高生产效率和产品质量。
德国企业在生产过程中广泛应用物联网、云计算、大数据等技术,实现了生产设备的联网和自动化控制。
美国的智能制造创新联盟和日本的第四次工业革命研究团队等组织也在推动智能制造的发展。
国外智能制造的成功经验值得我们借鉴和学习。
3. 国内智能制造发展现状在国内,智能制造也得到了极大的重视和扶持。
中国政府提出了“中国制造2025”战略,旨在通过信息技术的运用,加快制造业的转型升级。
中国制造2025注重数字化、网络化和智能化的推进,鼓励企业在生产与管理中应用人工智能、物联网、云计算等高新技术。
在机器人领域,中国已成为全球最大的机器人市场之一,且具备了一定的研发能力和生产实力。
中国的互联网巨头也积极布局智能制造领域,通过大数据和云计算技术,实现了工业互联网的发展。
4. 对智能制造发展现状的思考在研究智能制造发展现状的过程中,我深刻意识到智能制造对于提高制造业的竞争力和创新能力具有重要意义。
智能制造可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量等,从而推动制造业的升级和转型。
然而,智能制造也面临着一些挑战和难题。
数据安全问题、技术标准的制定与统一、人机协同的优化等,都需要我们深入思考和解决。
智能制造的推广与普及还需要政府、企业和社会各界的共同努力和支持。
5. 总结与展望智能制造在国内外都取得了一定的进展,但仍面临着一系列的挑战和问题。