http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 22:20:45 來源:中國電子報
圖為德國瓦克集團博格豪森生產基地
德de國guo製zhi造zao業ye是shi世shi界jie最zui具ju競jing爭zheng力li的de製zhi造zao業ye之zhi一yi,尤you其qi是shi裝zhuang備bei製zhi造zao業ye在zai全quan球qiu處chu於yu領ling先xian地di位wei。這zhe在zai很hen大da程cheng度du上shang源yuan於yu德de國guo在zai創chuang新xin性xing製zhi造zao技ji術shu方fang麵mian的de研yan究jiu、kaifaheshengchan,yijifuzagongyeguochengguanlidezhuanyexing。deguoyongyouqiangdadejiqiheshebeizhizaoye,zaixinxijishulingyubiaoxianchuhengaodeshuipinghenengli,zaiqianrushixitonghezidonghuagongchengfangmianyepoyoujianshu,zhexieyinsugongtongdiandingledeguozaizhizaogongchengxingyezhongdelingjundiwei。yinci,deguonengyiqidetianduhoudeyoushi,kaituoxinxinggongyehuadeqianneng——“工業4.0”。
第四次工業革命
前三次工業革命的發生,分別源於機械化、電力和信息技術。如今,隨著物聯網及服務的引入,製造業正迎來第四次工業革命。不久的將來,企業能以CPS(Cyber Physical Systems,信息物理係統)的形式建立全球網絡,整合其機器、倉儲係統和生產設施。
在製造業領域,這些CPS包括能自主交換信息的智能機器、存儲係統和生產設施,它們能獨立運行和相互控製。這有利於從根本上改善工業過程,包括製造、工程、材料使用、供應鏈和生命周期管理。
zhinenggongchangxianzaisihuyikaishicaiyongyizhongquanxindefangshilaishengchanchanpin。zhinengchanpintongguoweiyidetezhengbeishibie,zairenheshihoudounengbeidingwei,womenzhidaotadefazhanlicheng,lejietadangqiandezhuangkuang,yijishixianqimubiaozhuangtaidefangshi。congtongguowuliuxiadingdandenayikeqi,zongxiangkeyugongchanghegongsiyewuliuchenglianwang,hengxianglianjiezekeshishiguanliyanshengjiazhitixi,zheerzhegongtonggoujianleqianrushizhizaoxitong。
“工業4.0”擁yong有you巨ju大da的de潛qian力li。智zhi能neng工gong廠chang讓rang客ke戶hu個ge性xing化hua的de定ding製zhi需xu求qiu得de以yi滿man足zu,這zhe也ye意yi味wei著zhe,即ji使shi產chan品pin隻zhi生sheng產chan一yi次ci,也ye能neng通tong過guo頗po具ju收shou益yi的de方fang式shi製zhi造zao出chu來lai。在zai“工業4.0”中,以供應商為例,動態業務和工程流程能幫他們根據生產需要最終做出相應改變,並靈活應對生產中斷和故障。
現在,在製造過程中已經能夠提供端到端的透明化,以促進決策優化。工業4.0將會開發出創造價值的新方法和新的商業模式。特別是,它將給初創公司和小企業的發展帶來機會,下遊服務也能從中受益。
采取雙重策略
工業4.0將正視和解決某些當今世界麵臨的挑戰,如資源能源利用效率、城鎮化、人口結構變化等。工業4.0nengchixudailaifugaizhenggejiazhiwangluodeziyuanshengchanlvhexiaolvdezengyi。tanengjiangrenkoujiegoubianhuaheshehuiyinsukaolvzainei,yishihedefangshizuzhishengchan。zhinengfuzhuxitongranggongrencongdantiao、程序化的工作中解放出來,能把精力集中在創新和增值業務上。
鑒於熟練工短缺的問題,工業4.0允(yun)許(xu)老(lao)工(gong)人(ren)延(yan)長(chang)職(zhi)業(ye)生(sheng)涯(ya),從(cong)而(er)長(chang)久(jiu)地(di)保(bao)持(chi)生(sheng)產(chan)力(li)。靈(ling)活(huo)的(de)工(gong)作(zuo)組(zu)織(zhi)形(xing)式(shi)使(shi)工(gong)人(ren)們(men)能(neng)夠(gou)更(geng)好(hao)地(di)整(zheng)合(he)自(zi)己(ji)的(de)工(gong)作(zuo),使(shi)私(si)人(ren)生(sheng)活(huo)和(he)持(chi)續(xu)的(de)職(zhi)業(ye)生(sheng)涯(ya)發(fa)展(zhan)變(bian)得(de)更(geng)有(you)效(xiao)率(lv),在(zai)工(gong)作(zuo)和(he)生(sheng)活(huo)之(zhi)間(jian)找(zhao)到(dao)了(le)更(geng)好(hao)的(de)平(ping)衡(heng)點(dian)。
zhizaogongchenglingyudequanqiujingzhengbiandeyujiajilie,deguobushiweiyiyigerenshidaozaizhizaoyebushuwulianwangjifuwushidashisuoqudeguojia。erqie,bingfeizhiyouyazhoudejingzhengduishouduideguogongyezaochengweixie,meiguoyezaicaiqucuoshi,tongguotuijin“高端製造業計劃”來反對“去工業化”。
為了實現工業生產向工業4.0的(de)轉(zhuan)變(bian),德(de)國(guo)需(xu)要(yao)采(cai)取(qu)雙(shuang)重(zhong)策(ce)略(lve)。德(de)國(guo)裝(zhuang)備(bei)製(zhi)造(zao)業(ye)應(ying)尋(xun)求(qiu)穩(wen)固(gu)在(zai)全(quan)球(qiu)市(shi)場(chang)的(de)領(ling)導(dao)地(di)位(wei),一(yi)如(ru)既(ji)往(wang)地(di)把(ba)信(xin)息(xi)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)與(yu)其(qi)傳(chuan)統(tong)的(de)高(gao)科(ke)技(ji)戰(zhan)略(lve)進(jin)行(xing)整(zheng)合(he),使(shi)自(zi)己(ji)成(cheng)為(wei)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)的(de)主(zhu)要(yao)供(gong)應(ying)商(shang);與此同時,還有必要為CPS技術和產品創建新的領先市場,並為之服務。要實現上述CPS雙重策略的目標,以下工業4.0的基本特征應該得到落實:通過價值網絡實現橫向集成;工程端到端數字集成橫跨整個價值鏈;垂直集成和網絡化的製造係統。
邁向工業4.0之路,德國要在研發上投入巨大的精力。為實施雙重策略,所進行的研究應實現“製造係統的橫向、縱向集成”和“工程端到端的集成”。此外,出於對工業4.0係統的要求和著眼於CPS技術的持續發展,工作場所中新的社會基礎設施應該得到更多關注。
涉及8個關鍵領域
如果工業4.0得以成功實現,研發活動將需要與之適應的工業政策的支持。德國工業4.0工作組認為,需要在以下8個關鍵領域采取行動:
(1)標準化和參考架構:工業4.0會涉及聯網,並通過“價值網絡”集成幾家不同的公司。由此,需要開發出一攬子共同標準,並需要一個參考架構來描述這些標準。
(2)複雜係統的管理:生sheng產chan和he製zhi造zao係xi統tong正zheng日ri益yi變bian得de複fu雜za,適shi當dang的de計ji劃hua和he解jie釋shi性xing模mo型xing能neng為wei管guan理li這zhe些xie複fu雜za的de係xi統tong打da下xia基ji礎chu。因yin此ci,工gong程cheng師shi們men應ying該gai備bei有you開kai發fa出chu這zhe些xie模mo型xing的de方fang法fa和he工gong具ju。
(3)一套綜合的工業寬帶基礎設施:毋庸置疑,高質量的綜合通訊網絡是工業4.0的關鍵要求。無論是在德國國內,還是在德國與其他夥伴國之間,寬帶網絡基礎設施也因此需要進一步大規模拓展。
(4)安全和安保:安(an)全(quan)和(he)安(an)保(bao)對(dui)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)的(de)成(cheng)功(gong)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。確(que)保(bao)生(sheng)產(chan)設(she)施(shi)和(he)產(chan)品(pin)本(ben)身(shen)對(dui)人(ren)或(huo)者(zhe)環(huan)境(jing)不(bu)造(zao)成(cheng)任(ren)何(he)危(wei)險(xian),這(zhe)點(dian)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。同(tong)時(shi),生(sheng)產(chan)設(she)施(shi)和(he)產(chan)品(pin),尤(you)其(qi)是(shi)它(ta)們(men)所(suo)包(bao)含(han)的(de)數(shu)據(ju)和(he)信(xin)息(xi),都(dou)需(xu)要(yao)加(jia)以(yi)保(bao)護(hu),防(fang)止(zhi)被(bei)濫(lan)用(yong)和(he)未(wei)經(jing)授(shou)權(quan)的(de)訪(fang)問(wen)。
(5)工作的組織和設計:在智能工廠,雇員的角色將發生引人注目的改變。越來越多的實時導向的控製,將改變工作內容、工作流程和工作環境。工作組織以一種“社會-技術”的方法實現,將為員工提供承擔重大責任和促進個人發展的機會。這一旦成為現實,合作工作的設計、終身學習的措施以及啟動參考模型課題,將變得尤為重要。
(6)培訓和持續的職業發展:工業4.0將jiang從cong根gen本ben上shang改gai變bian人ren們men的de工gong作zuo和he專zhuan業ye能neng力li。實shi施shi適shi當dang的de培pei訓xun並bing以yi學xue習xi的de方fang式shi組zu織zhi工gong作zuo因yin此ci變bian得de尤you為wei必bi要yao,可ke借jie此ci實shi現xian終zhong身shen學xue習xi和he基ji於yu工gong作zuo地di點dian的de個ge人ren發fa展zhan。為wei達da成cheng這zhe一yi目mu標biao,示shi範fan項xiang目mu和he“最佳實踐網絡”應該推廣,數字化學習技術也應投入研究。
(7)監管框架:在工業4.0下建立新的製造流程和橫向業務網絡架構時,必須遵守法律;而現有法律也同樣應考慮到創新的影響而進行調整。麵臨的挑戰包括保護企業數據、責任問題、處(chu)理(li)個(ge)人(ren)數(shu)據(ju)和(he)貿(mao)易(yi)限(xian)製(zhi)。這(zhe)將(jiang)不(bu)僅(jin)對(dui)立(li)法(fa),也(ye)對(dui)其(qi)他(ta)有(you)商(shang)業(ye)性(xing)質(zhi)的(de)活(huo)動(dong)提(ti)出(chu)了(le)要(yao)求(qiu)。製(zhi)度(du)將(jiang)作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)涵(han)蓋(gai)麵(mian)廣(guang)泛(fan)的(de)適(shi)用(yong)工(gong)具(ju)而(er)存(cun)在(zai),其(qi)內(nei)容(rong)包(bao)括(kuo)指(zhi)導(dao)方(fang)針(zhen)、合同範本和公司集體協議,或者自我監管的舉措如審計。
(8)資源效率:撇開成本高不說,僅製造業在原材料和能源上的大量消耗就給環境和安全供應帶來諸多風險。工業4.0將帶來資源生產力和效率的提高。對企業來說,權衡“需要投資在智能工廠中的額外資源”與“帶來的潛在節約”之間的利弊非常必要。
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