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工业革命带给我们的思考

今年,有关工业4.0的话题和报到比较多,对于正处在工业2.0和工业3.0的中国,如何进入工业4.0时代,也许有许多要解决的问题。首先是信息化,然后在此基础上的智能化。也明确了今后市场对IT服务行业需求会不断增加。如何只争早夕地迎接工业4.0时代到来,首先要从了解工业4.0的内容开始。

工业4.0(Industry 4.0)是德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一,并已上升为国家战略,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。

“工业4.0”概念是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统(Cyber-Physical System)[2] 相结合的手段,将制造业向智能化转型。

“工业4.0”项目主要分为两大主题,一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。

随着个人电脑向智能设备演变,一种新的趋势开始显现:越来越多的IT基础设施和服务通过智能网络(云计算)来提供。伴随微型化和互联网的持续发展,这一趋势宣告了人们期盼的普适计算已成为现实。

通过无线,越来越多功能强大的、自主的微型电脑(嵌入式系统)实现了与其他微型电脑和互联网的互联。这意味着物理世界和虚拟世界(网络空间)以信息-物理系统(CPS)的形式实现了融合。

新的互联网协议IPv6于2012年推出后,目前已经有足够多的IP地址可供智能设备通过互联网实现直接联网。于是,网络资源、信息、物体和人之间能实现物联网及服务互联网。这也将扩展至工业领域:在制造业中,这种技术演化可以描述为“第四阶段的工业化”或“工业4.0”。

18世纪工业化的进程,始于机械制造设备的出现。那时候,纺织机一类的机器大大改变了生产产品的方式。第一次工业革命之后,在劳动分工的基础上,20世纪的第二次工业革命实现了电力驱动的规模化生产。之后,便是从20世纪70年代初直到现在的第三次工业革命。第三次工业革命利用电子和信息技术(IT)提高了制造过程的自动化程度,机器取代了相当一大部分的“体力劳动”和一部分“脑力劳动”。

物联网及服务互联网能够创造一个包含全部生产过程的网络,将工厂转变成为一个智能环境。信息物理生产系统由智能机器、仓储系统、生产设备组成。该生产系统是数字化的,基于ICT技术实现了端到端的整合——从运入物流到生产,再到营销、运出物流和服务(维修)。信息物理生产系统不仅使生产能够得到更加灵活的配置,也能够充分利用差异化管理和流程控制所提供的机会。

除了优化现有基于IT的流程,工业4.0还将释放对具体流程和全球范围内整体效应进行更多差异化跟踪的潜力。这些都是目前难以实现的。工业4.0还将使商业伙伴(如供应商和客户)、员工之间的关系更加紧密,并提供更多互惠互利的新机遇。

中国现在正处在工业2.0和工业3.0同时并存的状况下,如何发展能快速进入工业4.0的时代,是摆在我们面前的重要课题,要想实现中华民族的伟大复兴,每一个中国公民都应该直面现在,怀揣梦想和目标,既要有政府部门的宏伟的规划蓝图,也需要脚踏实地的立足本职工作勇于探索和解决眼前课题难题,才能汇合成一股洪流,实现中华民族的伟大复兴梦。