http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 14:02:14 來源:中國經濟網
2014年的熱門詞彙“工業4.0”,是一個引起全世界關注的概念,掀起了新一輪工業革命的浪潮。2015年,隨著新一輪工業革命的到來,傳統製造業的發展方式將出現顛覆性、革命性的轉變。

誰能執掌未來製造業的霸權?
衝在最前麵的是德國。2013年德國政府推出定義為“第四次工業革命”的《工業4.0戰略》,2014年工業4.0概念受到世界各國高度關注。2015年日本率先響應,1月23日推出《機器人新戰略》。我國2015年也將出台《中國製造2025》這項十年戰略規劃。
可以說,全球正出現以工業互聯網、智能製造為代表的新一輪技術創新浪潮,2015年將成為第四次工業革命元年。而新一輪工業革命將對工業經濟乃至大眾生活帶來深刻的影響。
第四次工業革命的起源
工業4.0在德國被認為是“第四次工業革命”。第一次工業革命發生在18世紀至19世紀,以蒸汽機的使用為標誌,實現生產過程機械化;第二次發生於19世紀後半期的電力應用;第三次發生於20世紀後半期,以“可編程邏輯控製器(PLC)”為代表,實現生產工程的自動化。工業4.0被認為是機械化(第一次)、電氣化(第二次)、自動化(第三次)後的第四次工業革命。
未來十年,第四次工業革命將步入“分散化”生產的新時代。工業4.0通過決定生產製造過程等的網絡技術,實現智能製造,進行實時管理。智能製造中的生產設備具有感知、分析、決策、控製等功能,是先進製造技術、信息技術的集成和深度融合。智能生產過程中,傳感器、智(zhi)能(neng)診(zhen)斷(duan)和(he)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)通(tong)過(guo)網(wang)絡(luo)互(hu)聯(lian),由(you)程(cheng)序(xu)控(kong)製(zhi)上(shang)升(sheng)到(dao)智(zhi)能(neng)控(kong)製(zhi),從(cong)而(er)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)能(neng)夠(gou)根(gen)據(ju)製(zhi)造(zao)環(huan)境(jing)和(he)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)的(de)變(bian)化(hua),進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)優(you)化(hua),提(ti)升(sheng)產(chan)品(pin)的(de)質(zhi)量(liang)和(he)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。
工業4.0本質是基於“信息物理係統”實現“智能工廠”
工業4.0將在前三次工業革命的基礎上進一步進化,基於信息物理係統(Cyber Physical System)實shi現xian新xin的de製zhi造zao方fang式shi。信xin息xi物wu理li係xi統tong是shi指zhi通tong過guo傳chuan感gan網wang緊jin密mi連lian接jie現xian實shi世shi界jie,將jiang網wang絡luo空kong間jian的de高gao級ji計ji算suan能neng力li有you效xiao運yun用yong於yu現xian實shi世shi界jie中zhong。從cong而er,在zai生sheng產chan製zhi造zao過guo程cheng中zhong,與yu設she計ji、開發、生產有關的所有數據將通過傳感器采集並進行分析,形成可自律操作的智能生產係統。
工業4.0zhong,gegehuanjiedoujiangyingyonghulianwangjishu,jiangshuzixinxiyuwulixianshishehuizhijiandelianxikeshihua,jiangshengchangongyiyuguanliliuchengquanmianronghe。youcishixianzhinenggongchang,shengchanchuzhinengchanpin。xiangduiyuchuantongzhizaogongye,yizhinenggongchangweidaibiaodeweilaizhinengzhizaoyeshiyizhonglixiangzhuangtaixiadeshengchanxitong,nenggouzhinengpanduanchanpinshuxing、生產成本、生產時間、物流管理、安全性、信賴性和可持續性等要素,從而為每個顧客進行最優化的產品定製製造。
工業4.0的關鍵是信息技術應用
工業4.0的關鍵技術是信息技術。具體而言,包括生產設備聯網實現自律協調作業的M2M,通過網絡獲取大數據的應用,開發、銷售、ERP、PLM、SCM等業務管理係統與實際生產過程之間的協同。
第三次工業革命的自動化,僅是將生產工程作為對象,對其進行信息技術的應用。工業4.0將信息技術的應用對象大幅擴大。由此,工廠將不斷進化升級,工作組的最終報告中稱之為由物聯網與服務互聯網構成的“智能工廠”。
以往,通過信息技術實現的“智能化”可在智能手機、智能電表、智慧城市、智能電網等物品和服務中見到。工業4.0則是要實現工廠本身的智能化。除了工業4.0之外,美國通用電氣公司(GE)也提出過類似的概念“工業互聯網”。
工業4.0需要解決四大難題
工業4.0shiyoudaguimopiliangshengchanxiangdaguimodingzhishengchanzhuanbian,shiyoujizhongshengchanxiangwangluohuayidixietongshengchanzhuanbian,shiyouchuantongzhizaoqiyexiangkuajierongheqiyezhuanbian。deguogongye4.0工作組的最終報告指出,實現工業4.0尚存在標準化、複雜的係統管理、通信基礎設施建設、網絡安全保障等四大難題。
(1)標準化:工廠要對內外的各種物品與服務進行聯網,那麼,通信方式、數據格式等許多內容都需要標準化。
(2)複雜的係統管理:實際生產過程與各種業務管理係統協同之後,係統整體更加複雜化,對其進行管理將更困難。
(3)通信基礎設施建設:主要是指適用於工業的、具有高可靠性的通信基礎設施建設。
(4)網絡安全保障:工廠與外界實現聯網之後,惡意軟件的入侵、受到網絡攻擊的危險性將進一步提升,需要製定保障網絡安全的對策與解決方案。
未來,我國製造業將麵臨同樣的難題。因此,加強與德國在工業4.0方麵的合作,或將有助於前瞻性地解決這些難題,為未來製造業發展鋪平道路。
第四次工業革命將是最後一次工業革命?
未來製造領域,信息技術將得到史無前例的深度應用。互聯網技術發展正在對傳統製造業的發展方式帶來顛覆性、革命性的影響。信息技術的廣泛應用,可以實時感知、采集、監控生產過程中產生的大量數據,促進生產過程的無縫銜接和企業間的協同製造,實現生產係統的智能分析和決策優化,使智能製造、網絡製造、柔性製造成為生產方式變革的方向。從某種程度上講,製造業互聯網化或者工業互聯網正成為一種大趨勢。
就產品而言,隨著信息技術在製造業領域的廣泛滲透,互聯網技術、人工智能、數(shu)字(zi)化(hua)技(ji)術(shu)嵌(qian)入(ru)傳(chuan)統(tong)產(chan)品(pin)設(she)計(ji),使(shi)產(chan)品(pin)逐(zhu)步(bu)成(cheng)為(wei)互(hu)聯(lian)網(wang)化(hua)的(de)智(zhi)能(neng)終(zhong)端(duan)。汽(qi)車(che)將(jiang)不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)一(yi)個(ge)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin),未(wei)來(lai)更(geng)將(jiang)是(shi)一(yi)個(ge)網(wang)絡(luo)產(chan)品(pin),或(huo)者(zhe)叫(jiao)大(da)型(xing)可(ke)移(yi)動(dong)的(de)智(zhi)能(neng)終(zhong)端(duan),具(ju)有(you)全(quan)新(xin)的(de)人(ren)機(ji)交(jiao)互(hu)方(fang)式(shi),通(tong)過(guo)互(hu)聯(lian)網(wang)終(zhong)端(duan)把(ba)汽(qi)車(che)做(zuo)成(cheng)一(yi)個(ge)包(bao)含(han)硬(ying)件(jian)、軟件、內容和服務的體驗工具。
congzhizaomoshieryan,gongchangdejizhongshengchanjiangxiangwangluoxietongshengchanzhuanbian。xinxijishushibutonghuanjiedeqiyejianshixianxinxigongxiang,nenggouzaiquanqiufanweineixunsufaxianhedongtaitiaozhenghezuoduixiang,zhengheqiyejiandeyoushiziyuan,zaiyanfa、製造、物wu流liu等deng各ge產chan業ye鏈lian環huan節jie實shi現xian全quan球qiu分fen散san化hua生sheng產chan。這zhe也ye使shi得de傳chuan統tong信xin息xi技ji術shu企qi業ye有you機ji會hui更geng多duo地di參can與yu到dao製zhi造zao業ye之zhi中zhong,而er傳chuan統tong製zhi造zao企qi業ye則ze向xiang跨kua界jie融rong合he企qi業ye轉zhuan變bian。企qi業ye生sheng產chan從cong以yi傳chuan統tong的de產chan品pin製zhi造zao為wei核he心xin轉zhuan向xiang提ti供gong具ju有you豐feng富fu內nei涵han的de產chan品pin和he服fu務wu,直zhi至zhi為wei顧gu客ke提ti供gong整zheng體ti解jie決jue方fang案an,互hu聯lian網wang企qi業ye與yu製zhi造zao企qi業ye、生產企業與服務企業之間的邊界日益模糊。
既(ji)然(ran)無(wu)論(lun)從(cong)製(zhi)造(zao)模(mo)式(shi)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan),還(hai)是(shi)從(cong)產(chan)品(pin)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan),物(wu)質(zhi)產(chan)品(pin)和(he)服(fu)務(wu)都(dou)將(jiang)被(bei)電(dian)腦(nao)存(cun)儲(chu)和(he)處(chu)理(li)的(de)信(xin)息(xi)所(suo)取(qu)代(dai)。那(na)麼(me),製(zhi)造(zao)業(ye)本(ben)身(shen)將(jiang)不(bu)複(fu)存(cun)在(zai),抑(yi)或(huo)製(zhi)造(zao)業(ye)繼(ji)自(zi)動(dong)化(hua)、智能化之後不再有突破。
種種跡象顯示,“工業4.0”將是最後一次工業革命。
作者:工業和信息化部國際經濟技術合作中心 王喜文