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德國工業4.0助力中國制造2025

2016-08-02
過去,中國制造的發展模式主要是依靠人口紅利以及資本等要素驅動,近年隨著內部人力成本、運營成本的上漲以及外部經濟的疲軟,中國制造業面臨著雙重壓力。成本優勢逐步被削弱,低端制造面臨著東南亞發展中經濟體的沖擊,而在向高端制造業升級轉型的價值鏈攀升過程中,也會受到發達國家的擠壓。此外,消費者的需求不斷趨于多元化與個性化,對高質量產品的需求日益加劇。
 
在這樣的背景之下,中國制造業亟須向中國“智”造轉型,通過智能制造帶動產業數字化水平和智能化水平提高的國家工業中長期發展戰略——中國制造2025戰略由此提出。
 
在中國制造2025的“召喚”之下,與智能制造關聯密切的概念頻頻出現,如由自動控制技術、嵌入式軟件技術、機器人技術、無線通信技術與物聯網技術相融合的信息物理系統(CPS)的構建,即以實現智能制造與智能工廠為愿景。縱觀全球,由德國首先提出的工業4.0與中國制造2025的愿景頗為契合。工業4.0指的是通過實現“物聯網”系統完成大生產,最大程度實現生產全自動化、個性化、彈性化、自我優化和提高生產資源效率、降低生產成本的全新生產方式。
 
數字化打造透明工廠
 
工業4.0這一嶄新的工業制造邏輯和方式意味著網絡滲透工廠大生產的過程之中。與過去是以中心控制指揮系統,每一分鐘對機器發出指令的方式不同,在工業4.0時代由商品所附帶的信息告訴機器需要怎樣的生產過程,以制造出符合客戶要求的產品成為大勢所趨。
 
在生產之前,這些產品的使用目的就已預先被確定,部件生產所需的全部信息都已存在于虛擬現實中,每一個部件有自己的“名稱”和“地址”,具備身份信息的部件“知道”什么時候經過哪條生產線或哪個工藝過程。通過這種方式,部件可以確定各自在數字化工廠中的運行路徑。在未來的工廠里,甚至可以實現設備和工件之間的直接交流,進而自主決定后續的生產步驟,組成一個分布式、高效和靈活的系統。
 
因此,生產自動化、物流自動化、信息流自動化三個方面成為數字化生產的全過程中不可或缺的組成因素。
 
其中,信息流的自動化是數字化的關鍵所在,從前期的計劃、采購、加工到交付的完整供應鏈中,需要各個部門的協同配合,如果部門間不能實現信息共享,消耗在共同環節的時間成本將會成倍疊加,效率自然很低。在信息自動化的過程中,通過設備自動完成信息的流動過程,上述痛點可以得到最優解,尤其是當企業的規模足夠大、加工的規模足夠復雜的時候,設備之間進行自主的信息交流變得十分必要。
 
實際上,如何實現研發、生產到物流的無縫銜接是所有企業的共同課題。數字化工廠用技術手段打通了從研發到生產、物流的全價值鏈,所有的圖紙、產品流、數據庫、物料流等都可以用數字手段模擬實現,通過數據共享避免了信息傳輸壁壘,實現生產和研發的互動,打造出業務透明的數字化工廠。

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