五分钟让你理解何为德国工业4.0

发布时间:2019-07-23

 工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助,投资预计达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂,在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。

德国所谓的工业四代(Industry4.0)是指利用物联信息系统(Cyber-PhysicalSystem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。

工业4.0已经进入中德合作新时代,中德双方签署的《中德合作行动纲要》中,有关工业4.0合作的内容共有4条,第一条就明确提出工业生产的数字化就是"工业4.0"对于未来中德经济发展具有重大意义。双方认为,两国政府应为企业参与该进程提供政策支持。

如何理解工业4.0

       大体可以从以下几个方面解答工业4.0的核心问题:国家战略,不是国际标准德国工业4.0,是德国政府出于领先意识、危机意识和机遇意识,为了确保未来德国在世界上的经济竞争力和技术领先地位,于2013年在《德国高技术战略2020》中提出的国家发展战略,是给德国企业明确的一个努力方向。工业4.0,意即“第四次工业革命”,其总体目标是实现“绿色的”智能化生产。

      这是德国试图以高科技带动工业生产发展的国家战略,而不是国际标准,也就是说,各国没有跟上的义务。事实上,许多国家都发表了类似的纲领性文件,只不过各有不同的提法,如美国的“先进制造业国家战略计划”、日本的“科技工业联盟”、英国的“工业2050战略”和中国的“智能加工”等等。自然,谁能早日实现这一战略,谁就在国际上获得了“先发制人”的先机,拥有了标准制定者的地位。资源整合,并非创造发明德国工业4.0的目标,是在2020年至2030年之间,实现“第四次工业命”即“以信息物理系统为基础的智能化生产”。

工业4.0的基础,是已经实现的前三次工业革命

按一般的划分,第一次工业革命开始于18世纪后半叶,其主要标志是以蒸汽机的发明带来的机械化生产;

       第二次工业革命开始于19世纪后半叶,主要标志是以电力的发明带来的电气化和大规模流水线生产;

       第三次工业革命开始于20世纪后半叶,主要标志是通过信息技术和电气化的结合实现的自动化生产。

       第四次工业革命,从现在开始,其主要特征就是综合利用第一次和第二次工业革命创造的“物理系统”和第三次工业革命带来的日益完备的“信息系统”,通过两者的融合,实现智能化生产。

       智能工厂,高于自动生产德国工业4.0的定义是“以信息物理系统为基础的智能化生产”。那么,什么是“信息物理系统”?

       人体的结构,也许是最好的比拟。人体即由“物理”和“信息”两个系统组成,健壮的身体、灵巧的四肢、敏锐的感官,便相当于一个嵌入了无数传感器的“物理系统”,人的大脑和意识,赋予了人思考、社交和活动的能力,构成了一个完备的“信息系统”,控制和操纵肌体这一“物理系统”。

       用一句话概括,信息物理系统就是把物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自我管理的功能,实现虚拟网络世界和现实物理世界的融合。

"工业4.0"项目主要分为三大主题

       一是"智能工厂",重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;

       二是"智能生产",主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者;

       三是"智能物流",主要通过互联网、物联网、物流网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率,而需求方,则能够快速获得服务匹配,得到物流支持

       有专家预计,不断推广的工业4.0将为德国的西门子、ABB、通快(Trumpf)等机械和电气设备生产商,以及菲尼克斯电气(Phoenix Contact)、浩亭(Harting)以及魏德米勒(Weidmuller)等中小企业带来大量订单