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关于工业4.0和智能制造的总结

工 业4.0是德国首先提出来的,美国叫“工业互联网”,我国叫“中国制造2025”。这三者其实本质都是一样的,核心都是智能制造。在即将过去的2015年 里,“互联网+”这个概念已经是家户喻晓了,“大众创业,万众创新”上升到国家战略,此时又恰逢工业4.0来袭,国内开启了“智能制造”思潮,第四次工业 革命已经到来。
2015 年中国有几个概念非常火,第一是大众创业、万众创新,第二就是工业4.0,第三个就是“互联网+”。“互联网+”是巨大无比的概念,“互联网+”里面有 “互联网+金融”叫做互联网金融、“互联网+零售”、“互联网电子商务”,而“互联网+制造”就是工业4.0。它将推动中国制造向中国创造转型,所以很多 人说,工业4.0是整个中国时代性的革命。
“互联网+制造”就是工业4.0。“工业4.0”是德国推出的概念,美国叫“工业互联网”,我国叫“中国制造2025”,这三者本质内容是一致的,都指向一个核心,就是智能制造。
一、工业4.0
工业4.0有五大特点:
1、互联:把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地联系在一起。
2、数据:使产品数据、设备数据、研发数据、工业链数据、运营数据、管理数据、销售数据、消费者数据共享互连。
3、集成:利用相关技术集成通过CPS形成物联网,使人与人、人与机器、机器与机器、服务与服务之间互联,实现高度集成。
4、创新:从技术创新到产品创新,到模式创新,再到业态创新,最后到组织创新
5、转型:生产更加柔性化、个性化、定制化。
工业4.0涵盖九大技术领域:物联网、大数据、云计算、工业机器人、3D打印、工业网络安全、虚拟现实、人工智能和知识工作自动化。
未来有三类公司将会获得巨大发展:
1、智能工厂:一是传统的工厂转型成智能工厂,二是一出生就是智能工厂;
2、解决方案公司:为制造业公司提供智能工厂顶层设计、转型路径图、软硬件一体化实施的工业4.0解决方案公司。
3、技术供应商:工业物联网、工业网络安全、工业大数据、云计算平台、MES系统、
当然除这三类以外,虚拟现实、人工智能、知识工作自动化等技术供应商也会面临巨大的发展前景。
工业4.0解决方案:包括软件和硬件。
软件部分:工业物联网、工业网络安全、工业大数据、云计算平台、MES系统、虚拟现实、人工智能、知识工作自动化等;
硬件部分:工业机器人(包括高端零部件)、传感器、RFID、3D打印、机器视觉、智能物流(AGV)、 PLC、数据采集器、工业交换机等。
二、智能制造
说起智能制造首先明确两个概念:智能制造和CPS
智能制造:不只是一个车间的自动化生产,或者说车间里一两个机器人作业,而是一个包括产品智能化、装备智能化、生产智能化、管理智能化、服务智能化在内的 完整体系。其实智能制造就是包括智能化的产品、装备、生产、管理、和服务在内的体系,其主要载体是智能工厂和智能车间。
信息物理系统(CPS):实行智能制造的重要手段,这一系统通过集成计算、通信与控制于一体,实现大型物理系统与信息交互系统的实时感知和动态控制,使 得人、机、物真正融合在一起。利用这一系统可以实现传统制造业无法实现的目标,最典型的就是批量化定制生产,主要是在每一个制造环节嵌入多个生产模块,从 产品下单开始,每一道工序都通过数字化管理和生产模块的无缝切换同每一件产品的生产要求进行匹配,在生产过程不间断的情况下实现批量化定制。
最近,美国制定了“再工业化”、“制造业复兴”、“先进制造业伙伴计划”,德国抛出了“工业4.0”,日本开始实施“再兴战略”,韩国搞了“新增动力战 略”,法国也提出了“新工业法国”方案。国际上掀起了新一轮科技革命和产业变革的热潮,发达国家顺应潮流,纷纷抛出刺激实体经济增长的国家战略和计划,希 望通过技术进步和产业政策调整重获在制造业上的竞争优势。纵观人类工业化进程:工业1.0(机械化)——工业2.0(电气化)——工业3.0(自动化) ——工业4.0(智能化)——······,发达国家是从3.0串联到4.0,而我国则是从2.0、3.0直接并联到4.0。目前国内低端制造业,存在产 能过剩问题,现在竞争不过东南亚等国家;高端制造业,尽管发展很快,可跟欧美等发达国家相比仍有差距。现在我国的工业处于中间地带,受到两头挤压的困境。
马云说过:“经济的拉动,主要靠投资、出口和拉动内需。投资、出口那是政府的事;拉动内需,打开老百姓的钱袋子那是企业家的事。”一面是国内产品无人问 津,一面是国内大批赴国外抢购奶粉、马桶盖子以及代购其他高端产品,说明国内内需很大,中国制造迫切需要升级。在全球经济不景气的大环境下,再依靠传统的 投资、出口无法使经济走出困境,政府真正需要做的那就是怎样拉动内需,如何让企业生产出高质量的产品,这就需要政府简政放权,在制度上进行改革创新,不仅 对经济的结构进行顶层设计,还需要加大经济结构的调整,继续深化经济的改革,为企业的创新创造提供有力的制度支撑和服务平台。净化市场氛围,让企业生产制 造出老百姓满意、信赖、放心的高端产品 ,正是“中国制造2025”急需解决的问题。
九大技术支柱,假如说互联网是这个时代的基础设施,大数据、云计算、物联网又是互联网的基础设施。3D打印和工业机器人两大硬件技术支撑智能制造。虚拟现实和仁贵智能更是面向未来两大核心技术。
第一是工业物联网,核心要素包括智能设备,先进数据分析、人与设备交互接口。在今年达沃斯论坛谷歌董事长讲未来有如此多的IP地址,整个传感器在房间里 面跟我们所有东西进行互动,不仅是冰箱、空调,窗帘,钥匙,包括我们吃饭的盘子都会变成智能终端,用传感器把他们连接在一起。
第二是云计算,云计算是技术和商业模式双重创新,云计算是公有云、私有云、混合云,孙正义在去年乌镇互联网大会做的演讲,世界上所有事情都被云技术连接起来,它是人了最宝贵资产之一。
第三是工业大数据,这是阿里巴巴马云在贵阳峰会讲的,未来所有制造业将会成为互联网和大数据的终端企业未来制造业不是要石油,最大的能源是大数据。
第四是工业机器人,在一个月左右,在北京国家会议中心举行世界机器人大会,国家主席习近平发来贺电,副主席李源潮亲临致辞,机器人产业成为中国未来智能制造领域最大的产业。中国制造2025把它放第二位,中国是机器人生产大国,同时也是应用大国。我们来看一下日本机器人,这是日本的安川机器人跟大师比赛,这是日本安川机器人切六个橙子,在削一个豆角。削一个橙子的时候跟人类是一样的,但是削六个橙子和豆角的时候,机器人比日本大师水平更高。未来机器人的水平通过机器学习,人工智能正在以加速度在提升。
第五是3D打印是增材制造,过去农业时代是等材制造,工业时代是简材制造,3D打印是增材制造,是未来一个补充。过去制造业两种方式,第一是OEM,是B2B2C,未来是基于3D打印的增材制造。
第六是知识工作自动化,在2025年知识工作自动化可以创造5.7万亿美元的收益,在全球创造1.1的机会。机器需要自动化,知识工作实现自动化。把 这个时代切分三块,第一农业时代、工业时代、互联网时代。农业时代主体是农民,工业时代三个主体第一是蓝领,白领,知识工作者。互联网时代的主体谷歌出了 一本新书组如何重新定义公司,他定义为创意精英。工厂的蓝领被机器人替代,白领和知识工作者80%会被知识工作自动化替代。创意精英硅谷来看两大方法论, 精益创业和设计思维。
第七是虚拟现实,这是一个体育馆里面,所有人没有戴眼镜,虚拟现实,他把内容投射我们视网膜里面。身临其境,眼见为实,虚拟现实就是混淆虚拟和现实。这 个Facebook的扎克伯格讲虚拟现实是继智能手机下一个入口。每天一起床戴上虚拟现实眼镜晚上睡觉摘下来,虚拟现实是人类生活社交都在这个过程当中。
第八是人工智能,这是第三代机器人,强人工智能机器人。人 工智能分为三类,弱人工智能、强人工智能,强人工智能,这是第三代机器人,他认为他有生命。当机器人认为他有生命的时候,实际上和我们今天的人类争夺生存 权。智商85比较笨,智商120很聪明,很难想象智商是12952的机器人,因为没有这个概念。人工智能进化速度非常快,一台机器人智商达到一万多,人类 几千年来,人类普遍智商只有100多,人工智能对人的生存形成了影响,比尔盖茨也是这样的担心。
第九是中国制造2025,这是中国制造2025的模型,418模型,大转变,要素驱动向创新驱动,低成本竞争向质量效益,粗放制造向绿色制造,生产制造 向服务型制造。中国制造2025和德国工业4.0不一样,中国制造2025只有规划纲要和十个行业,我总结1软9硬,7.5装备。新一代信息技术,大数据 物联网云计算虚拟现实人工智能统统装到新一代信息技术。第一是机器人,机器人是中国在未来制造领域的产业,机器人就像手机一样是一个家庭的电子产品。硅谷 一个四个人的家庭在2050、2060年有四到五个机器人,有陪伴,有别的。电器装备、新材料、新材料、农业机械装备等等。
小结,工业4.0的核心是智能制造,精髓是智能工厂,精益生产是智能制造的基石,工业机器人是时代所趋,工业标准是必要条件,工业大数据是未来环境。 15年前马云看到消费互联网成就了今天阿里巴巴,今天产业互联网的风口已经来临,谁能成为下一个马云,谁能成为下一个BAT。

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