去年開始,制造業(yè)大國德國推出了一項名為“工業(yè) 4.0”的國家戰(zhàn)略。德國希望,在工業(yè) 4.0中的各個環(huán)節(jié)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將數(shù)字信息與現(xiàn)實社會之間的聯(lián)系可視化,將生產(chǎn)工藝與管理流程全面融合。由此,生產(chǎn)出智能產(chǎn)品。
問題1:為何是4.0?
首先,讓我們回顧一下前幾次工業(yè)革命的主要特征。
1.0
18世紀(jì)末期始于英國的第一次工業(yè)革命,19世紀(jì)中葉結(jié)束。這次工業(yè)革命的結(jié)果是機(jī)械生產(chǎn)代替了手工勞動,經(jīng)濟(jì)社會從以農(nóng)業(yè)、手工業(yè)為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)型到了以工業(yè)以及機(jī)械制造帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式。
2.0
第二次工業(yè)領(lǐng)域大變革發(fā)生在20世紀(jì)初期,形成生產(chǎn)線生產(chǎn)的階段。通過零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配的成功分離,開創(chuàng)了產(chǎn)品批量生產(chǎn)的新模式。
3.0
20世紀(jì)70年代以后,隨著電子工程和信息技術(shù)充實到工業(yè)過程之中,實現(xiàn)了生產(chǎn)最優(yōu)化。第三次工業(yè)革命始于第二次工業(yè)革命過程中發(fā)生的生產(chǎn)過程高度自動化。自此,機(jī)械能夠逐步替代人類作業(yè)。
4.0
未來10年,工業(yè) 4.0將通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來決定生產(chǎn)制造過程,實現(xiàn)實時自動化管理。
我們可以看出,相對于1.0與2.0的差別、2.0與3.0的差別,3.0與4.0的差別其實并不明顯。盡管,德國的工業(yè) 4.0報告中對4.0有著各種定義與解釋。但是,筆者認(rèn)為,工業(yè)4.0不過就是“工廠的智能化”。
類似今天的智能手機(jī),集成了拍照、視頻、聯(lián)網(wǎng)以及其他應(yīng)用軟件等多種用途。同樣,工業(yè) 4.0囊括了CRM(客戶關(guān)系管理)、PDM(生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理)、SCM(產(chǎn)業(yè)鏈管理)、PLM(產(chǎn)品生命周期管理)、CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計)等系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理,從而將分散的各種信息匯總分析,為新一代制造工藝帶來決定性的影響。
問題2:工業(yè) 4.0能實現(xiàn)什么?
具體而言,工業(yè) 4.0時代,在智能工廠中,CRM、PDM、SCM等管理系統(tǒng)可能都將被合并。如此一來,接到客戶訂單后的一瞬間,工廠就會立即自動地向原材料供應(yīng)商采購原材料。原材料到貨后,將被賦予數(shù)據(jù),“這是給某某客戶生產(chǎn)的某某產(chǎn)品某某工藝中的原材料”,使“原材料”帶有信息。被賦予信息的原材料,也就擁有了自己的特定用途或目的地。
在生產(chǎn)過程中,原材料一旦被錯誤配送到其他生產(chǎn)線,它就會與生產(chǎn)設(shè)備開展“對話”,返回屬于自己的正確的生產(chǎn)線。如果生產(chǎn)機(jī)器之間的原材料不夠用,生產(chǎn)機(jī)器也可以向訂單系統(tǒng)提出“交涉”,來增加原材料數(shù)量。最終,即便是原材料嵌入到產(chǎn)品之后,由于它還保存著路徑流程信息,將會很容易實現(xiàn)追蹤溯源。
此外,工業(yè) 4.0時代可能還會實現(xiàn)更多高級功能。例如,設(shè)備可以自律性地察覺維護(hù)時期,管理人員對生產(chǎn)狀況的遠(yuǎn)程監(jiān)管、操作以及管理,資源分配的最優(yōu)化等等。
問題3:應(yīng)該如何評價工業(yè) 4.0?
德國率先提出工業(yè) 4.0概念,與其本身是制造大國不無關(guān)系。作為制造大國,德國一直希望保持在全球制造業(yè)中的領(lǐng)軍地位。所以,工業(yè) 4.0被很多人理解為德國傳統(tǒng)制造業(yè)的復(fù)蘇。但是,在筆者看來,工業(yè) 4.0不僅僅是制造業(yè)的復(fù)蘇,還代表著信息產(chǎn)業(yè)的再度興起。
筆者認(rèn)為,工業(yè) 4.0有一個關(guān)鍵點。那就是工廠內(nèi)采購來的原材料被賦予“這是給某某客戶生產(chǎn)的某某產(chǎn)品的某某工藝中的原材料”信息。其實,準(zhǔn)確來說,并不是“賦予”原材料信息,而應(yīng)該說是智能工廠中使用了含有信息的“原材料”。也就是說,在工業(yè) 4.0時代,“原材料(物質(zhì))”=“信息”。
結(jié)論:制造業(yè)將成為信息產(chǎn)業(yè)的一部分
我們通常把工業(yè)化時代稱作原子時代,把信息化時代稱作比特時代。工業(yè)革命以動力能源,改變了世界的原子結(jié)構(gòu),信息革命則以計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng),改變世界的比特結(jié)構(gòu),并重構(gòu)出一個嶄新的信息空間。原子代表物質(zhì),比特代表信息。
比特時代,我們可以看到媒體行業(yè)的書籍,正在從“原子(紙質(zhì))”向“比特(電子書)”過渡。但是,比特時代并非淘汰原子,而是將原子作為信息(比特)來處理。
例如,從供應(yīng)商那里采購來原材料之后,添加上工藝流程信息,配送至生產(chǎn)制造車間,到產(chǎn)品出廠時打上標(biāo)簽,在售后服務(wù)時實現(xiàn)追蹤溯源。這個過程將整個生產(chǎn)制造的環(huán)節(jié)進(jìn)行信息化的匯總管理,其制造過程本身就是一直在處理信息。所以說,工業(yè) 4.0消除了“信息”與“原材料”的本身差別。
當(dāng)然,也有專家認(rèn)為工業(yè) 4.0能夠優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)節(jié),減少原材料用量,能夠優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈,減少環(huán)境負(fù)荷,能夠降低工廠成本,實現(xiàn)高投資效率……但筆者認(rèn)為,工業(yè) 4.0最大的變化是“原材料”=“信息”,制造業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)二者將同義化。從某種角度來看,制造業(yè)終將成為信息產(chǎn)業(yè)的一部分。
作者:工業(yè)和信息化部國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作中心 王喜文
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