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德國發(fā)展工業(yè)4.0有哪些優(yōu)勢和挑戰(zhàn)
點擊次數：2077 發(fā)布時間：2016-10-31
德國發(fā)展工業(yè)4.0有哪些優(yōu)勢和挑戰(zhàn)
德國發(fā)展工業(yè)4.0有哪些優(yōu)勢和挑戰(zhàn)
如果說美國的互聯(lián)網+工業(yè)模式更強調“互聯(lián)網”,那么德國的工業(yè)4.0模式則更注重“工業(yè)”,換言之,美國本輪再工業(yè)化進程更依賴“軟件”優(yōu)勢,而德國則更偏重“硬件”。德國工業(yè)4.0是工業(yè)化與信息化結合的產物,核心是網絡化、信息化和智能化,是真正意義上的工業(yè)革命。根據對德國工業(yè)領域的考察和研究,其主要優(yōu)勢體現在信息物理系統(tǒng)、中小企業(yè)作用、產業(yè)組織、標準先行和人力勞動的靈活性等方面,未來面臨的主要挑戰(zhàn)包括短時間可能難以實現、網絡安全問題、技術成本較高、高人工成本對競爭力的威脅、原有系統(tǒng)能否與工業(yè)4.0新系統(tǒng)結合以及信息孤島如何打破。
德國發(fā)展工業(yè)4.0的主要優(yōu)勢
——信息物理系統(tǒng)
工業(yè)4.0被認為是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命,旨在通過深度應用信息技術和網絡物理系統(tǒng)等技術手段,將制造業(yè)向智能化轉型,其中CPS(信息物理系統(tǒng))是關鍵通用技術。德國目前居于地位的有嵌入式系統(tǒng)、傳感器和氣動式控制系統(tǒng)。信息物理系統(tǒng)制造商、M2M、嵌入式系統(tǒng)、智能傳感器和執(zhí)行器制造商很可能成為市場和創(chuàng)新者。信息物理系統(tǒng)的應用將傳統(tǒng)工業(yè)的3C(計算Computing、通信 ComMUniCATion和控制Control)拓展為6C,增加了內容(Content)、協(xié)同(Community)、定制化(Customization)。利用新的技術,工業(yè)企業(yè)可以德國具有比較優(yōu)勢的信息物理系統(tǒng)包括智能設備、數據存儲系統(tǒng)和生產制造業(yè)務流程管理,可以使訂單自動通過整個價值創(chuàng)造鏈條,自動預訂加工機器和材料,自動組織向客戶供貨,自動優(yōu)化物流體系,并在生產環(huán)節(jié)實現數字化、可視化的智能制造。
——中小企業(yè)發(fā)揮重要作用
小而精是德國中小企業(yè)的特點,小是指企業(yè)的規(guī)模相對于大企業(yè)而言,從業(yè)人數較少,精是指產品的科技含量和單位產值較高。但其實并不是所有的制造業(yè)都是以中小企業(yè)為主的,這種企業(yè)結構主要存在于機器設備制造業(yè)以及信息和通信產業(yè),而在金屬、鋼鐵和其他有色金屬制造,重型機械和電力機械制造,人造染料、纖維、肥料以及新材料和化學工業(yè)等領域,則是以“大企業(yè)”為主導,但也有大量中小企業(yè),且與大企業(yè)形成了比較和諧的共存和發(fā)展關系。各類智能互聯(lián)制造平臺將中小企業(yè)整合到新的價值網絡中,進一步增強了中小企業(yè)的活力,使中小企業(yè)成為新一代智能化生產技術的使用者和受益者,同時也成為先進工業(yè)生產技術的創(chuàng)造者和供應者,從而帶動產業(yè)結構整體升級。
——產業(yè)組織結構加速轉型
德國正由傳統(tǒng)的大型企業(yè)集團掌控的供應鏈主導型向產業(yè)生態(tài)型演變,平臺技術以及平臺型企業(yè)將在產業(yè)中展現出更多的作用。根據德國工業(yè)4.0標準化路線圖,可將工業(yè)4.0的參與者分為三類:技術供應方、基礎設施供應方和工業(yè)用戶,分別負責提供關鍵的產品技術、軟件支持結構或服務以及利用新技術優(yōu)化生產過程。從生產流程管理、企業(yè)業(yè)務管理到研究開發(fā)產品生命周期的管理形成的 “協(xié)同制造模式”(Collaborative Manufacturing Model,CMM),使企業(yè)價值鏈從單一的制造環(huán)節(jié)向上游研發(fā)與設計環(huán)節(jié)延伸,企業(yè)管理鏈從上游向下游生產與制造環(huán)節(jié)拓展,形成集成了工程、生產制造、供應鏈和企業(yè)管理的網絡協(xié)同制造系統(tǒng)。
——標準先行
標準化是保持*的先決條件、產業(yè)競爭的制高點、保證制造業(yè)企業(yè)市場競爭力的關鍵,也是實行貿易保護的重要技術手段。德國是世界工業(yè)標準化的發(fā)源地,約有2/3的機械制造標準來自 “德國標準化學會DIN”,包括一系列專業(yè)委員會,如機械制造標準委員會(NAM)、機床標準委員會(NWM)、電工委員會(DKE)、技術監(jiān)督協(xié)會(TUV)等,以及申克(SCHENCK)、魯爾奇(LURGI)、道依奇(DEUTZ)三大公司的標準化室等。標準的功能主要體現在信息提供上,減少復雜多樣性和不匹配。標準化每年為德國帶來可觀的經濟利益,德國企業(yè)對“誰制定標準誰就擁有市場”體會頗深。
——人力勞動的靈活性
未來的工業(yè)生產需要大量有素質和能力的員工來面對靈活性的需求。未來控制標準化的日常工作可以依賴信息物理系統(tǒng),而復雜的決策工作保留給人,生產過程中機器和人的關系將更加緊密,合作方式更加靈活,人的靈活性要與機器設備的靈活性相匹配,組成團隊共同工作。在德國,攜帶智能裝備的人被吸納到工業(yè)4.0之中,工人通過移動終端調取相關信息、應用和商業(yè)數據,信息可以分散式獲取、加工、反饋。例如越來越多的工廠開始使用IproductionPad作為增強型輔助設備,按照不同情形給人提供相應信息和輔助系統(tǒng)。
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