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全面解析工业4.0是什么意思?

(一)什么是工业4.0

工业4.0首先由德国政府在2013年4月提出,美国把“工业4.0”称为“工业互联网”,而我国则把“工业4.0”称为“中国制造2025”。简单说,工业4.0就是是以智能制造为主导的第四次工业革命,旨在通过充分利用信息通信技术和网络空间虚拟系统相结合的手段,将制造业向智能化转型,通过智能制造的模式重塑制造业竞争格局。

全面解析工业4.0是什么意思

工业1.0主要体现在机械化方面,是以蒸汽机为标志,用蒸汽动力驱动机器取代人力,从此手工业从农业分离出来,正式进化为工业。

工业2.0主要体现在电气化方面,是以电力的广泛应用为标志,用电力驱动机器取代蒸汽动力,从此零部件生产与产品装配实现分工,工业进入大规模生产时代。

工业3.0主要体现在自动化方面,是以PLC(可编程逻辑控制器)和PC的应用为标志,从此机器不但接管了人的大部分体力劳动,同时也接管了一部分脑力劳动,工业生产能力也自此超越了人类的消费能力,人类进入了产能过剩时代。

工业4.0迅速在欧洲和中国引起热议,从政府到企业界都在广为研讨。与此同时,中国、美国、日本也相继推出了自己的战略规划。其背后的驱动因素是各国认识到全球制造业的发展正处于新时代来临前的十字路口,谁将占据下一个时代制造业的领导地位,取决于当前正确、积极的战略选择和实施。

无法判断德、美、日、中在这一轮竞争中谁将胜出,成为制造业新版图中最大的领导者。但有一点非常清楚,那就是各国正在从战略的高度争夺制造业领导地位.正在试图影响制造业的版图构成。

(二)德国:产学研推动,升至国家战略

工业4.0研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助,在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成,已上升为国家级战略。德国联邦教研部与联邦经济技术部于2013年将其纳入《高技术战略2020》的十大未来项目中,计划投入2亿欧元资金,支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。西门子、SAP等企业积极跟进,德国在工业4.0的理念思考和创新实践方面已经走在了世界前列。

(三)美国:政府战略推动创新,积极实施再工业化

在美国,工业4.0的概念更多地被“工业互联网”所取代。尽管名称不同,但它们的基本理念一致,就是将虚拟网络与实体连接,形成更具有效率的生产系统。

金融危机后,美国政府将发展先进制造业上升为国家战略,希望以新的革命性生产方式重塑制造业。2009年12月出台的《重振美国制造业框架》,详细分析了重振制造业的理论基础及优势,成为美国发展制造业的战略指引。2011年6月和2012年2月,先后启动“先进制造伙伴计划”和“先进制造业国家战略计划”,以加快抢占21世纪先进制造业制高点。

2013年1月,美国总统执行办公室、国家科学技术委员会和高端制造业国家项目办公室联合发布了《国家制造业创新网络初步设计》,投资10亿美元组建美国国家制造创新网络(NNMI ),集中力量推动数字化制造、新能源以及新材料应用等先进制造业的创新发展,打造一批具有先进制造业能力的创新集群。

(四)日本:以人工智能为突破口的特色工业4.0

日式工业4.0的一大特色是对人工智能产业的探索,以解决劳动力断层并支持未来的工业智能化,而其首先应用的领域就是工业化生产线。以日本汽车巨头之一本田公司为例,其通过采取机器人、无人搬运机、无人工厂等先进技术和产品,加上采用新技术减少喷漆次数、减少热处理工序等措施把生产线缩短了40%,并通过改变车身结构设计把焊接生产线由18道工序减少为9道,建成了世界最短的高端车型生产线。

日本政府近期加大了对3D打印机等尖端技术的财政投入。2014年,日本经济产业省继续把3D打印机列为优先政策扶持对象,计划当年投资45亿日元,实施名为“以3D造型技术为核心的产品制造革命”的大规模研究开发项目,开发世界最高水平的金属粉末造型用3D打印机。

(五)中国:实施“中国制造2025”,加速制造大国向制造强国转型

2014年10月,我国发表《中德合作行动纲要》,宣布了中德两国将开展工业4.0合作。2015年3月,《政府工作报告》中谈及产业结构转型时强调,要实施“中国制造2025”,加快从制造大国转向制造强国。(中国制造业发展纲要(2015-2025)》被誉为“中国版工业4.0规划”,其借鉴德国版工业4.0计划,围绕在中国工业有待加强的领域进行强化,打造新一代信息技术产业、高端装备制造产业、新能源产业和生物医药与生物制造产业。

鉴于全球范围内制造业成本竞争力的实质性变化,如果再考虑距离所形成的供应链风险和在途库存的增高,未来的全球制造业版图将很可能呈现出区域性中心的特征。一旦这样的版图最终形成,那么中国作为世界工厂的地位将不复存在,世界再也不需要中国来制造绝大多数产品了。西欧的消费者可能在使用东欧制造的产品,美国、加拿大的消费者使用的是墨西哥制造的产品。而南美的制造业可能会更分散一点,不过会有许多产品是从墨西哥购买,而不是万里之外的中国。非洲很多国家可能会从肯尼亚和尼日利亚购买产品。在亚洲,东南亚各国也会制造相当数量的产品。

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