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工業(yè)4.0時(shí)代,產(chǎn)品和服務(wù)將借助于互聯(lián)網(wǎng)和其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù),通過軟件、電子及環(huán)境的結(jié)合,生產(chǎn)出全新的產(chǎn)品和服務(wù),完全不同于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的智能制造模式。
一是產(chǎn)品需求的個(gè)性化趨勢。在工業(yè)4.0時(shí)代,用戶至上是核心思維,用戶對資源配置、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響力不斷上升,今后的終端客戶可以更加直接地參與產(chǎn)品工程及設(shè)計(jì),產(chǎn)品甚至可以完全按照個(gè)人意愿進(jìn)行生產(chǎn),極端情況下將成為自動(dòng)化、個(gè)性化的單件制造。
二是生產(chǎn)平臺的標(biāo)準(zhǔn)化要求。工業(yè)4.0戰(zhàn)略的關(guān)鍵是建立一個(gè)人、機(jī)器、資源互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)化社會(huì),各種終端設(shè)備、應(yīng)用軟件之間的數(shù)據(jù)信息交換、識別、處理、維護(hù)等必須基于一套標(biāo)準(zhǔn)化的體系,開發(fā)出一套單一的共同標(biāo)準(zhǔn),不同公司間的網(wǎng)絡(luò)連接和集成才會(huì)成為可能。工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)化不僅涉及硬件標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一,還有諸多軟件的制定,要求機(jī)械、加工制造、自動(dòng)化工程和軟件領(lǐng)域的企業(yè)協(xié)作并統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
三是生產(chǎn)方式的模塊化策略。為了能有效地管控產(chǎn)品的多樣性,企業(yè)特別需要以模塊化的方式進(jìn)行生產(chǎn),提高效率、減低成本。只有通過將產(chǎn)品個(gè)性化需求進(jìn)行分類,以滿足最關(guān)鍵的共性需求,設(shè)置更小的生產(chǎn)單元,才能更經(jīng)濟(jì)地滿足個(gè)性化需要。德國有很多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在共同開發(fā)新一代生產(chǎn)線,構(gòu)成這種生產(chǎn)線的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了模塊化,可以根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類自由更換設(shè)備模塊,而且設(shè)備模塊更換后可立即投入使用,以此推動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化。
中國為什么選擇德國標(biāo)準(zhǔn)?
第一,中國政府認(rèn)為,德國路徑比美國路徑更容易實(shí)現(xiàn);第二,美國的工業(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,推出中國版的中國制造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),按照國家工信部部長所說:德國是從工業(yè)3.0串聯(lián)到工業(yè)4.0,中國是2.0、3.0一起并聯(lián)到4.0。
工信部和中國工程院把中國版的工業(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)。
以從業(yè)人員的品質(zhì)要求來看,將更加關(guān)注人的創(chuàng)新精神和全面發(fā)展。一是更強(qiáng)調(diào)人的能動(dòng)性。隨著智能化生產(chǎn),不僅熟練工種逐漸減少,能動(dòng)性崗位會(huì)變多,而且具有創(chuàng)新意識和能動(dòng)性的人,才可以研發(fā)最好的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品、創(chuàng)造合適的生產(chǎn)機(jī)制,并可以時(shí)刻以清醒的頭腦和全局的眼光獨(dú)立、快速并正確地作出決定,這是推動(dòng)工業(yè)4.0的關(guān)鍵。二是更強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科能力和全局意識。企業(yè)使用的人,都是已經(jīng)具有跨學(xué)科經(jīng)驗(yàn),或者是曾挑選做過這樣的交替性工作。三是更強(qiáng)調(diào)自我組織和情緒管理能力。工業(yè)4.0工作模型的設(shè)計(jì)需要結(jié)合個(gè)人責(zé)任和分散領(lǐng)導(dǎo)下的自治管理方法,這種管理方法讓員工有更多的自由做決定,更多地參與和調(diào)節(jié)自己的工作負(fù)載,而同時(shí)也能夠靈活地安排工作。
“工業(yè)4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變,目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。在這種模式中,傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失,并會(huì)產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價(jià)值的過程正在發(fā)生改變,產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。
“工業(yè)4.0為德國提供了一個(gè)機(jī)會(huì),使其進(jìn)一步鞏固其作為生產(chǎn)制造基地、生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商和IT業(yè)務(wù)解決方案供應(yīng)商的地位?!钡聡こ淘涸洪L孔翰寧(Henning Kagermann)教授如此評價(jià)工業(yè)4.0。
德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為,“工業(yè)4.0”概念即是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命,或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System)相結(jié)合的手段,將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。