工業(yè)4.0與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有哪些不同之處?
為了在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機(jī),爭奪國際產(chǎn)業(yè)競爭話語權(quán),德國實(shí)施工業(yè)4.0戰(zhàn)略,美國則推動了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+概念,二者基本理念相近,都是將虛擬網(wǎng)絡(luò)與實(shí)體連接,是對工業(yè)未來發(fā)展方向和發(fā)展模式的探索。工業(yè)4.0旨在推進(jìn)生產(chǎn)或服務(wù)模式由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制轉(zhuǎn)變,幫助實(shí)現(xiàn)高度靈活的個性化和數(shù)字化生產(chǎn)或服務(wù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+更加注重軟件、網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù),目的是實(shí)現(xiàn)通信、控制和計算的集合,二者在應(yīng)用范圍、強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方式等方面存在一定差異。本文在總結(jié)二者差異的基礎(chǔ)上,把握各自重點(diǎn)和特征,總結(jié)出對我國推進(jìn)制造業(yè)智能化發(fā)展的啟示和建議,為政府決策提供參考。
一、工業(yè)4.0與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相同點(diǎn)
從推動力量上看,二者都體現(xiàn)了由大企業(yè)主導(dǎo)的產(chǎn)學(xué)研密切配合。工業(yè)4.0是由德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等聯(lián)合發(fā)起的,并由德國政府納入《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》,成為國家十大未來項(xiàng)目之一。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則是由美國通用電氣公司發(fā)起的,并由AT&T、思科、通用電氣、IBM和英特爾成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟進(jìn)行推廣的。由于兩大戰(zhàn)略都是由企業(yè)提出的,企業(yè)具有內(nèi)在動力去宣傳、推廣和實(shí)施,市場親和度較高。因此,在推行過程中都得到了產(chǎn)業(yè)界的認(rèn)可與歡迎。這反映出企業(yè)對創(chuàng)新活動的熱情,以及對產(chǎn)業(yè)未來方向的深刻把握,也啟示我們在工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略制定過程中,應(yīng)注重引導(dǎo)和支持企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作,激發(fā)企業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情,充分調(diào)動企業(yè)及各方面的積極性,共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的進(jìn)步。
從發(fā)展目標(biāo)上看,打造智能化的產(chǎn)業(yè)體系實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率提升是兩大戰(zhàn)略的核心。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化已經(jīng)成為制造業(yè)發(fā)展的重要特征,是制造業(yè)企業(yè)未來發(fā)展的主要方向。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0戰(zhàn)略都不約而同地提出,利用信息化、智能化技術(shù)改造當(dāng)前的生產(chǎn)制造與服務(wù)模式,提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,提升產(chǎn)品和服務(wù)的市場競爭力。其中,工業(yè)4.0戰(zhàn)略提出,要把信息互聯(lián)技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)制造相結(jié)合,打造“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”,以提高資源利用率。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略則提出,要將工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)在設(shè)計、研發(fā)、制造、營銷、服務(wù)等各個階段進(jìn)行充分融合,以提高整個系統(tǒng)運(yùn)行效率。
從實(shí)現(xiàn)方法上看,依托互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)集成與互聯(lián)是兩大戰(zhàn)略的基礎(chǔ)。集成與互聯(lián)是實(shí)現(xiàn)智能化制造的核心,兩大戰(zhàn)略都是以物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)的收集、傳輸、處理和反饋。其中,工業(yè)4.0提出,通過信息網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的充分融合,打造數(shù)字工廠,實(shí)現(xiàn)價值鏈上企業(yè)間的橫向集成,網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)的縱向集成,以及端對端的工程數(shù)字化集成,來改變當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)與服務(wù)模式。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提出,要將帶有內(nèi)置感應(yīng)器的機(jī)器和復(fù)雜的軟件與其他機(jī)器、人連接起來,從中提取數(shù)據(jù)并進(jìn)行深入分析,挖掘生產(chǎn)或服務(wù)系統(tǒng)在性能提高、質(zhì)量提升等方面的潛力,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源效率提升與優(yōu)化。
二、工業(yè)4.0與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的不同之處
從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)上看,工業(yè)4.0戰(zhàn)略偏重生產(chǎn)制造的“硬”環(huán)節(jié),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略偏重分析服務(wù)的“軟”環(huán)節(jié)。工業(yè)4.0立足于“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”兩大主題,偏重于生產(chǎn)與制造過程,旨在推進(jìn)生產(chǎn)或服務(wù)模式由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)高度靈活的個性化和數(shù)字化生產(chǎn)或服務(wù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則旨在形成開放且全球化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)通信、控制和計算的集合,在智能制造產(chǎn)業(yè)體系中偏重于設(shè)計、服務(wù)環(huán)節(jié),注重物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等對生產(chǎn)設(shè)備管理與服務(wù)性能的改善。
從發(fā)展重點(diǎn)上看,工業(yè)4.0強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)過程的智能化,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)設(shè)備的智能化。工業(yè)4.0倡導(dǎo)的是以CPS為核心,將產(chǎn)品與生產(chǎn)設(shè)備之間、工廠與工廠之間的橫向集成,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的有機(jī)整合,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化與效率提升。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)立足于全行業(yè)的信息資源,提高設(shè)備安全性與可靠性、降低能耗、物耗與維護(hù)費(fèi)用等,同時,可以減少生產(chǎn)過程中的人力勞動需求,提高生產(chǎn)過程的柔性與智能化水平。
三、幾點(diǎn)啟示
一是立足基礎(chǔ),完善我國制造業(yè)智能化進(jìn)程的頂層設(shè)計。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0分別由美國和德國提出,是有著深刻的歷史淵源與產(chǎn)業(yè)背景的。美國信息技術(shù)世界領(lǐng)先,推行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有先天優(yōu)勢;德國制造聞名全球,發(fā)展工業(yè)4.0條件得天獨(dú)厚。相比之下,我國雖擁有世界最完整的供應(yīng)鏈條和工業(yè)體系,傳感器、控制系統(tǒng)等智能化的核心技術(shù)與設(shè)備仍受制于人,短時間內(nèi)難以復(fù)制、推廣、實(shí)現(xiàn)兩大戰(zhàn)略的發(fā)展目標(biāo)。因此,我國在推進(jìn)制造業(yè)智能化過程中,應(yīng)立足產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ),科學(xué)規(guī)劃發(fā)展方向與實(shí)施路徑。一方面要布局前沿,把握產(chǎn)業(yè)與技術(shù)變革的歷史機(jī)遇;另一方面要強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力培養(yǎng),避免高端產(chǎn)業(yè)的空心化與低端化發(fā)展。
二是優(yōu)化環(huán)境,推進(jìn)制造業(yè)智能化的配套體系建設(shè)。在推進(jìn)制造業(yè)智能化過程中,由富于冒險精神、敢于先行先試的企業(yè)進(jìn)行探索和嘗試,政府應(yīng)組織實(shí)施一攬子支持計劃,鼓勵企業(yè)進(jìn)行模式探索和業(yè)務(wù)創(chuàng)新。逐步加強(qiáng)寬帶基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提高通訊網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性,滿足未來智能制造模式對大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)需求。推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè),鼓勵企業(yè)參與標(biāo)準(zhǔn)的制定,推進(jìn)中國標(biāo)準(zhǔn)的國際化進(jìn)程。同時要逐步完善相關(guān)法律體系,為企業(yè)營造良好公平的競爭氛圍。
三是強(qiáng)化安全,加快信息安全防護(hù)體系建設(shè)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0都是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞與生產(chǎn)控制,對互聯(lián)網(wǎng)的可靠性及信息安全提出了更高的要求。目前,我國在信息安全體系建設(shè)方面仍存在核心產(chǎn)品與技術(shù)依賴進(jìn)口、制度化的防范機(jī)制缺失、網(wǎng)絡(luò)安全管理人才匱乏等問題。未來,要加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)及信息安全關(guān)鍵產(chǎn)品設(shè)備的研發(fā),實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵產(chǎn)品的自主可控。同時,要加快在網(wǎng)絡(luò)防護(hù)、入侵檢測等領(lǐng)域信息安全關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),推進(jìn)安全防護(hù)中介機(jī)構(gòu)建設(shè),培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)安全人才隊(duì)伍,全面提高工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)能力。
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