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德美日的“工业4.0”方向有何差异?

发布时间: 2015-12-3 下午4:11

作者: 婉兮清扬

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有人认为,工业1.0实现了“大规模生产”(蒸汽机的发明),工业2.0实现了“电气化生产”(电力的广泛应用),工业3.0实现了“自动化生产”(产品的标准化)。那工业4.0将带来怎样的技术革命?这背后又有怎样的技术理念支撑?

  从全球各国工业企业的动作来看,德国的“智能工厂”已经名声在外,继而是美国企业提出“工业互联网”,日本企业随之也有所动作。以日立为代表的日本制造业开始将原有的硬件优势和IT能力进行捆|绑,从上游研发环节即强调对市场的灵敏度。难以想象,一向以“严谨”著称的日本企业若更加“灵活”,在工业4.0时代将会如何搅动风云。

  相比之下,中国企业的工业4.0目前仍在起步阶段。不过“中国制造2025”战略已经提出,中国工业将面临巨大变革已是大概率事件。对于多数中国制造企业而言,在紧跟政策的同时,充分借鉴几大国际“玩家”的经验,也不失为明智之举。



  德、美的方向:IOT化的工业生产

  德国和美国的工业4.0都是基于其原有优势在布局,但背后的技术理念大致一致,都是更加重视IOT物联网。德国在标准化制造中引入数字化信息化,美国则在工厂互联的基础上越发强调“数据”重要性。

  德国工业4.0的技术理念是将互联网作为工具,服务于德国强大的制造业。比如“智能工厂”,即通过“智能工厂、智能生产和智能物流”等标准化的流程,来提高技术创新和市场化效率。

  数字化的方面,德国的工厂会将工艺的规划与工程化、生产系统的规划与工程化、仿真优化及验证全部实现数字化,并且能够达到实体与数字信息同步,达到设计、制造、调试信息一体化的联动,其中任何一个环节的数据变化,都能在整个环节上同步进行变更,形成集成统一的数据标准。

  更为关键的是物流的自动化与信息的自动化、生产过程的自动化能高效匹配。另外,德国工厂善于运营模块化设计,模块化设计包含产品的设计,也包含了生产设备、信息化软件系统的模块化设计等。

  总体来说,数字化、模拟仿真、模块化及相对标准化的产品设计,和基于自己产品的物料清单、工艺清单的数字化、信息化与自动化的高度融合是德国实现工业4.0的重要因素。

  美国政府于2012年修正战略,正式发布了《先进制造业国家战略计划》,从此踏上了新一轮工业革命的道路。可以说,美国版的工业4.0的技术理念实际就是“工业互联网”革命。

  而且与德国工业强调的“硬”制造不同,软件和互联网经济发达的美国更侧重于在“软”服务方面推动新一轮工业革命,希望借助网络和数据的力量提升整个工业的价值创造能力。

  美国因为有着Google、IBM等IT巨头和无数的IT企业,所以在大数据应用上较为积极,非常重视对社会带来新的价值。而且美国重视工业上的互联,企图倡导将人、数据和机器统统连接起来,形成开放而全球化的工业网络,其内涵已经超越制造过程以及制造业本身。

  美国工厂将通过互联网,实现内外服务的网络化,向着互联工厂的趋势发展。随之而来,采集并分析生产车间的各种信息,向消费者反馈,将从工厂采集的信息作为大数据通过解析,能够开拓更多的、新的商业机会。对硬件从车间采集的海量数据进行处理,也将在很大程度上决定服务、解决方案的价值。

  这方面,作为美国大型制造业企业的一个代表,GE公司也开始加强数据分析和软件开发,从车间采集数据,进行解析,提供解决方案,开拓新的商业机会。

  日本思路:面向市场的“硬件+IT方案”

  日本的工业企业有什么动作?

  与德美相比,日本此前在工厂的省人力化、节能化等改善生产效率方面有些长处,但很多企业过去都对发展数字化一直比较消极,并且对高速变换的市场需求反应不够灵敏。这一态度在近几年有所改变。

  以日本制造企业日立为例,它提出要将以往的硬件与IT技术融合,走一种全新的模式。如日立(中国)研究开发有限公司总经理陈杨秋在接受媒体采访时所说,“日立同时拥有很强的基础设施和IT技术,而把两者结合打造社会创新事业,是日立的特色。”

  这种模式要求日立依托原有的硬件优势和IT技术积累,将两者更密切地贴合,并且更多贴近市场和客户需求,共同发现商机,寻求解决方案。

  新的理念下,日立最核心的“大脑”研发部门已经进行了架构调整。为了在全球推进以客户为导向的研究开发,从2015年4月1日起,日立将原有的日本国内研究机构和日本海外研究基地整编为由全球视点下的由“社会创新协创统括本部”“技术创新统括本部”“基础研究中心”构成的“2(统括本部)+1(中心)”新体制。通过本次整编,日立将能更好地运用各种尖端技术,让一线研究人员与客户协作开发课题解决方案,藉此建立起客户导向型研究开发体制。日立将这种体制称为“协创”。

  据日立工作人员介绍,日立的研发思路也已经不再止步于过去的技术积累,而更重视从研发投资到技术产出到应用收益方面的效果,因此,研发方针从过去的技术导向型变成如今的顾客导向型模式,“与以往相比,每个项目组都有更多的工作人员要跟进客户需求”。

  有了对接市场的研发架构和客户导向的研发理念之后,日立作为制造企业的产品内涵进一步扩展,除了电梯、建筑机械、工业设备等人们熟知的硬件产品以外,适应市场需求的各式各样的IT解决方案也成为日立一大特色。

  日立在中国已经实践了这种。比如,日立在中国的智能现金流解决方案就很好的体现了日立在硬件产品与IT方面的结合性。一方面,日立在为金融机构提供硬件的同时抓住了银行的另一大需求,研发出一套智能现金流测算技术,帮助银行降低ATM相关现金运转成本。

  “除此之外,我们还为多家银行设计了智能网点等,这些都是在与客户碰撞的过程中发现需求,‘协创’而成的”,日立研发人员介绍。

  此外,在城市建设方面,日立与日立电梯的城市管理机构客户合作,开发出了住宅小区、商业街、办公街区的视频安全解决方案,与公交运营公司合作,开发出基于乘客拥挤度解析的公交运行效率和改善顾客服务的视频解决方案。在医疗健康领域,正在致力于与医院医疗机关合作,力图为顾客开发出从预防、健康体检、检查、诊断到治疗护理等的系列健康管理方案。
  日立在技术理念和研发思路上的变化是日本制造业当下的缩影。更为重要的是,作为资深工业大国,三方玩家都开始重新审视未来工业的技术趋势,《中国制造2025》的目标刚提出不久,中国是否能大踏步跟上先行者的步伐,前行之路仍任重道远。
Yufy 编辑于 2015-12-3 下午4:13
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回复主题:德美日的“工业4.0”方向有何差异?

发布时间: 2015-12-5 下午8:37

作者: 自做自受

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作者: gang.wang

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