工業(yè)4.0的概念定義及發(fā)展背景

定義工業(yè)4.0

“互聯(lián)網(wǎng)+制造”就是工業(yè)4.0。“工業(yè)4.0”是德國(guó)推出的概念，美國(guó)叫“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，我國(guó)叫“中國(guó)制造2025”，這三者本質(zhì)內(nèi)容是一致的，都指向一個(gè)核心，就是智能制造。

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“互聯(lián)網(wǎng)+”是巨大無(wú)比的概念，“互聯(lián)網(wǎng)+制造”就是工業(yè)4.0。它將推動(dòng)中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)型，工業(yè)4.0是中國(guó)時(shí)代性的革命。

工業(yè)4.0特征

互聯(lián)：互聯(lián)工業(yè)4.0的核心是連接，要把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起。

數(shù)據(jù)：工業(yè)4.0連接和產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)、工業(yè)鏈數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、消費(fèi)者數(shù)據(jù)。

集成：工業(yè)4.0將無(wú)處不在的傳感器、嵌入式中端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過(guò)CPS形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)這個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)，使人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器、以及服務(wù)與服務(wù)之間，能夠形成一個(gè)互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成。

創(chuàng)新：工業(yè)4.0的實(shí)施過(guò)程是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過(guò)程，制造技術(shù)、產(chǎn)品、模式、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新，將會(huì)層出不窮，從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新，到模式創(chuàng)新，再到液態(tài)創(chuàng)新，最后到組織創(chuàng)新。

轉(zhuǎn)型：對(duì)于中國(guó)的傳統(tǒng)制造業(yè)而言，轉(zhuǎn)型實(shí)際上是從傳統(tǒng)的工廠，從2.0、3.0的工廠轉(zhuǎn)型到4.0的工廠，整個(gè)生產(chǎn)形態(tài)上，從大規(guī)模生產(chǎn)，轉(zhuǎn)向個(gè)性化定制。實(shí)際上整個(gè)生產(chǎn)的過(guò)程更加柔性化、個(gè)性化、定制化。

工業(yè)4.0的技術(shù)支柱

工業(yè)4.0九大技術(shù)支柱包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)機(jī)器人、3D打印、知識(shí)工作自動(dòng)化、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能。

工業(yè)4.0背景下的公司發(fā)展類型

結(jié)合中國(guó)工業(yè)現(xiàn)狀來(lái)看，未來(lái)十年，中國(guó)工業(yè)4.0領(lǐng)域?qū)⒂谐渥惆l(fā)展的三類公司有：

第一類是智能工廠，分為兩種，第一種是傳統(tǒng)的工廠轉(zhuǎn)型成智能工廠，第二種是一出生就是智能工廠;

第二類是解決方案公司，為制造業(yè)公司提供智能工廠頂層設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)型路徑圖、軟硬件一體化實(shí)施的工業(yè)4.0解決方案公司;

第三類是技術(shù)供應(yīng)商，包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算平臺(tái)、MES系統(tǒng)。

除這三類以外，虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、知識(shí)工作自動(dòng)化等技術(shù)供應(yīng)商也會(huì)面臨巨大的發(fā)展前景。

【解決方案】包括軟件硬件。軟件有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算平臺(tái)、MES系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、知識(shí)工作自動(dòng)化等;硬件是工業(yè)機(jī)器人(包括高端零部件)、傳感器、RFID、3D打印、機(jī)器視覺、智能物流(AGV)、 PLC、數(shù)據(jù)采集器、工業(yè)交換機(jī)等。

這是一次巨大的產(chǎn)業(yè)革命，錯(cuò)過(guò)了工業(yè)4.0也就錯(cuò)過(guò)了這個(gè)時(shí)代!!

誰(shuí)贏得主導(dǎo)權(quán)?

第四次工業(yè)革命以2013年德國(guó)漢諾威為標(biāo)志，宣布這一輪工作革命以智能制造為核心。

德國(guó)政府所定義的德國(guó)工業(yè)4.0，由一個(gè)信息，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，四大主題、三項(xiàng)集成、八項(xiàng)計(jì)劃組成的框架機(jī)構(gòu)。德國(guó)政府提出工業(yè)4.0整體框架有很多地方和中國(guó)的實(shí)際國(guó)情不同，操作上面還有一定的距離。

第四次工業(yè)革命延續(xù)時(shí)間大概為30到40年，所以說(shuō)工業(yè)4.0、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)中國(guó)工業(yè)的顛覆、再造和融合，才剛剛開始。

第四次工業(yè)革命的本質(zhì)是主導(dǎo)這個(gè)世界未來(lái)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)，是由德國(guó)和美國(guó)按照自己的邏輯路徑、表述方法來(lái)進(jìn)行推進(jìn)。

美國(guó)提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，希望關(guān)注設(shè)備互聯(lián)、數(shù)據(jù)分析、以及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對(duì)業(yè)務(wù)的洞察，他們對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通，其關(guān)注點(diǎn)在大數(shù)據(jù)和云計(jì)算。

德國(guó)提出工業(yè)4.0，擁有強(qiáng)大的機(jī)械制造技術(shù)，嵌入式以及控制設(shè)備的先進(jìn)設(shè)備和能力，德國(guó)很關(guān)注生產(chǎn)過(guò)程智能化和虛擬化的深刻改變。

可以看到，美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和德國(guó)工業(yè)4.0，實(shí)施路徑和邏輯相反，但是目標(biāo)一致。美國(guó)是以GE公司、IBM這些公司為支持，側(cè)重于從軟件出發(fā)打通硬件;德國(guó)是以西門子、庫(kù)卡、SAP這些公司為主導(dǎo)，希望可以從硬件打通到軟件。

無(wú)論從軟到硬，還是從硬到軟，兩者的目標(biāo)是一致的，就是實(shí)現(xiàn)智能制造，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)的融合。

中國(guó)為什么選擇德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)?

第一，中國(guó)政府認(rèn)為，德國(guó)路徑比美國(guó)路徑更容易實(shí)現(xiàn);第二，美國(guó)的工業(yè)空心化嚴(yán)重。IT公司出現(xiàn)工業(yè)4.0挑戰(zhàn)大，缺少基礎(chǔ)設(shè)施的落地，德國(guó)工業(yè)技術(shù)雄厚，是生產(chǎn)制造基地，生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商加IT業(yè)務(wù)解決方案提供商。在第四次工業(yè)革命的戰(zhàn)略選擇上，中國(guó)政府的策略是，緊盯新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潮流，選擇工業(yè)4.0，推出中國(guó)版的中國(guó)制造2025，尋找機(jī)會(huì)彎道超車，后發(fā)先制。

工業(yè)4.0是一個(gè)全新的時(shí)代，一期剛剛開始，預(yù)計(jì)要30到50年的時(shí)間發(fā)展引進(jìn)，按照國(guó)家工信部部長(zhǎng)所說(shuō)：德國(guó)是從工業(yè)3.0串聯(lián)到工業(yè)4.0，中國(guó)是2.0、3.0一起并聯(lián)到4.0。

工信部和中國(guó)工程院把中國(guó)版的工業(yè)4.0的核心目標(biāo)定義為智能制造，這個(gè)詞表述非常準(zhǔn)確。由智能制造再延伸到具體的工廠而言，就是智能工廠。智能制造、智能工廠是工業(yè)4.0的兩大目標(biāo)。

在未來(lái)的工業(yè)4.0時(shí)代，軟件重要還是硬件重要，這個(gè)答案非常簡(jiǎn)單：軟件決定一切，軟件定義機(jī)器。所有的工廠都是軟件企業(yè)，都是數(shù)據(jù)企業(yè)，所有工業(yè)軟件在工業(yè)4.0時(shí)代，是至關(guān)重要的，所以說(shuō)軟件定義一切。

工業(yè)革命4.0這條路剛剛開始，但給了我們大概的方向，未來(lái)企業(yè)會(huì)變成數(shù)據(jù)的企業(yè)、創(chuàng)新的企業(yè)、集成的企業(yè)、不斷快速變化的企業(yè)。對(duì)于整個(gè)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)巨大的顛覆，稱之為工業(yè)革命。