http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 14:18:02
國務院正式頒發《中國製造2025》規劃。“中國製造2025”與工業4.0強調的智能化信息化方向與發展戰略基本一致,新一輪的製造業變革逐步來臨。
智慧工廠:工業4.0核心載體,製造業升級之路。
智慧工廠,也稱數字化工廠(DF),是指以產品全生命周期的相關數據為基礎,在計算機虛擬環境中,對整個生產過程進行仿真、評估和優化,並進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式。數字化工廠主要解決產品設計和產品製造之間的“鴻溝”,實現產品生命周期中的設計,製造、裝配、wuliudenggegefangmiandegongneng,jiangdishejidaoshengchanzhizaozhijiandebuquedingxing,zaixunihuanjingxiajiangshengchanzhizaoguochengyasuohetiqian,bingdeyipingguyujianyan,congersuoduanchanpinshejidaoshengchandezhuanhuadeshijian,bingqietigaochanpindekekaoxingyuchenggonglv。yuyibangongchangxiangbi,shuzihuagongchangqiangtiaodeshishengchanjihuashuzihua,daliangshiyongjisuanjigezhongfuzhujishu,ruCAD、CAM、CIM等等,相對固定,由上而下。
智慧工廠的基本設想是製造的產品集成有動態數字存儲器、感知和通信能力,承載著整個供應鏈和生命周期中所需的各種信息;整個生產價值鏈中所集成的生產設施能夠實現自組織,以及能夠根據當前的狀況靈活地決定生產過程。智慧工廠將建立“數字企業平台”,通過開放接口將虛擬環境與基礎架構融為一體,從而構成信息物理融合係統(CPS),生產自動化係統將升級為信息物理融合生產係統(cyberphysicalproductionsystem,CPPS)。
工業4.0jiangyoujizhongshikongzhixiangfensanshizengqiangxingkongzhijibenmoshizhuanbian。zaizhezhongmoshizhong,chuantongdexingyejiexianjiangxiaoshi,binghuichanshenggezhongxindehuodonglingyuhehezuoxingshi。chuangzaoxinjiazhideguochengzhengzaifashenggaibian,chanyelianfengongjiangbeizhongzu,jiangshirenleicong“自動化生產”進入“智能化生產、綠色生產、都市化生產”。信息物理融合係統(CPS)是集成計算、通信與控製於一體的下一代智能係統,是計算進程和物理進程的統一體,包含了無處不在的環境感知、嵌入式計算、網絡通信和網絡控製等係統工程,使物理係統具有計算、通信、精確控製、遠程協作和自治功能。智能的網絡世界與物理世界融合產生的CPS亦稱“工業物聯網”。
從中國製造到中國智造,這是工業4.0的大時代!工業流程中使用物聯網及其服務,從而產生了創新的工廠係統——zhihuigongchang。wanquanbutongyuchuantongdegongchangzidonghuaxitong,zhinenggongchangcaiyongmianxiangfuwudetixijiagou,jutitixijiagourushangtusuoshi。congtuzhongkeyikanchu,duiyingyuchuantongzidonghuaxitongdexianchangji,zhihuigongchangshiyongwulianwangjishu;對應於控製級,智慧工廠采用CPPS信息物理融合生產係統;對應的監控管理級連接到安全可靠和可信的雲網絡主幹網,智慧工廠采用服務互聯網提供的服務。
智能工廠:帶來製造業長期競爭力的提升。
互聯網激活傳統工業,保持製造業長期競爭力的必由之路:與前三次工業革命相比,我們認為工業4.0最大的進步在於利用互聯網激活了傳統工業過程,使工廠設備“能說話、能思考”,同時實現三大功能:最大程度地降低製造業對勞動力的依賴、將流通成本降到最低、最大程度滿足用戶個性化需求。從長期來看,工業4.0時代,對於智能工廠的投入將遠超過一般工業,但項目盈利能力也將顯著提高,並且資本投入越大、斜率越陡峭,即投資的邊際回報率越高。我們認為,無論在何種經濟體,工業4.0都將是製造業發展不可繞開的必由之路,是未來世界製造業最大的一波“浪潮”。
我們認為,相對於傳統製造組織形式,工業4.0智能工廠對於製造業長期競爭力提升主要體現在三個方麵:降低對勞動力的依賴、降低倉儲物流成本,以及滿足用戶個性化需求。
1)降低製造業對勞動力的依賴:德國重視“工業4.0”delingyigeyuanyinshilaolinghuadailaidelaodonglibuzu。deguorenkoudelaolinghuachengduzaiquanqiupaimingdier,jinciyuriben,xuduodeguozhizaogongsinianqingyuangongdeshuliangzaibuduanjianshao,yijingchuxianshulianlaodongliduanquedexianxiang。qiedeguoderengongchengbenfeichanggao,yigedianxingzhizaoyeqiyederengongchengbenyaozhandao25%到30%。對於我國來說,未來隨著人口紅利的消失,勞動力供給減少、人工成本上升和新一代勞動力製造業就業意願的下降,製造業的國際競爭力麵臨巨大製約。而工業4.0時代高度網絡化、自動化的智慧工廠,能最大程度地降低製造業對勞動力的依賴,降低勞動成本,大幅提升製造業長期競爭力。
2)降低物流成本:智能物流是工業4.0核心組成部分,是降低社會倉儲物流成本的終極方案:在工業4.0的智能工廠框架中,智能物流倉儲位於後端,是連接製造端和客戶端的核心環節。自動化物流倉儲是運用軟件技術、互聯網技術、自動分揀技術、光導分揀、RFID、聲控技術等先進的科技手段和設備對物品的進出、庫存、分揀、包裝、配送及其信息進行有效的計劃、執行和控製的物流活動。典型的物流與倉儲自動化係統主要包括:自動化立體倉儲係統、自動輸送係統(包括移動機器人係統AGVS)、zidongshibiexitonghezidongfenjianxitong,yijijiqirenzuoyexitongdeqitafuzhuxitongdeng。xiangduiyuchuantongdewuliucangchusheshi,zidonghuawuliucangchuxitongdeyoushizhuyaotixianzaiduilaodonglichengbendejieyue、對租金成本的節約、管理效率的提升等方麵。我們估算自動化倉儲在保證同等儲存能力的條件下,可至少節約70%以上的土地和80%以上的勞動力。自動化倉儲係統能夠最大程度提升倉儲管理的準確性,以及識別、分揀、進出貨的處理速度,降低存貨周轉率,適應電商、生鮮配送等現代快速物流的需求。
3)滿足用戶個性化需求:進入信息時代、互hu聯lian網wang時shi代dai以yi來lai,產chan品pin生sheng命ming周zhou期qi越yue來lai越yue短duan,節jie奏zou越yue來lai越yue快kuai,對dui資zi源yuan利li用yong的de要yao求qiu越yue來lai越yue高gao,用yong戶hu的de個ge性xing化hua需xu求qiu快kuai速su釋shi放fang,導dao致zhi製zhi造zao業ye大da批pi量liang生sheng產chan的de模mo式shi慢man慢man被bei摒bing棄qi,柔rou性xing化hua的de實shi時shi的de動dong態tai響xiang應ying需xu求qiu越yue來lai越yue多duo。正zheng因yin為wei人ren們men對dui個ge性xing化hua需xu求qiu的de日ri益yi增zeng強qiang,當dang條tiao件jian具ju備bei時shi,此ci前qian為wei提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv、降低產品成本的規模化、複製化生產方式也將隨之發生改變——工業4.0時代,個性化產品將以高效率的批量化方式生產。“個性化”是精耕細作、靈活創意的代名詞,“規模化”曾經意味著大批量、重複生產,智能製造就是讓“個性化”和“規模化”這對工業生產中的矛盾相融合的生產方式,互聯網則能夠讓製造鏈條上的各個環節更加緊密、高效協作。