一、工業(yè)4.0演變歷程

工業(yè)1.0時(shí)代，是機(jī)器與人結(jié)合的時(shí)代。18世紀(jì)60年代開始，英國(guó)發(fā)起第一次工業(yè)革命。以蒸汽機(jī)的誕生為標(biāo)志，開啟了機(jī)械制造的時(shí)代。在蒸汽的驅(qū)動(dòng)下，工廠生產(chǎn)邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，機(jī)器取代了人力，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。

工業(yè)2.0時(shí)代，電力驅(qū)動(dòng)登上歷史舞臺(tái)。19世紀(jì)后期開始就進(jìn)入了電氣化和自動(dòng)化的時(shí)代，發(fā)電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明，在勞動(dòng)分工基礎(chǔ)上采用電力驅(qū)動(dòng)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，開啟了產(chǎn)品規(guī)�；�生產(chǎn)的新模式，標(biāo)志著工業(yè)2.0時(shí)代的到來(lái)。標(biāo)志性產(chǎn)物有發(fā)電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、電話和飛機(jī)。

工業(yè)3.0時(shí)代，電子信息化成為當(dāng)仁不讓的主角。自20世紀(jì)70年代開始持續(xù)至今，一直處于信息化時(shí)代。廣泛應(yīng)用電子與信息技術(shù)，制造過(guò)程的自動(dòng)化控制程度得以飛躍性提高。以PLC、PC應(yīng)用為標(biāo)志，主要產(chǎn)物有生物工程、電子計(jì)算機(jī)、原子能、互聯(lián)網(wǎng)、航天技術(shù)、人工材料等。

工業(yè)4.0時(shí)代，將開啟智能化的新開端。德國(guó)于2013年提出“工業(yè)4.0”概念，國(guó)內(nèi)提出“中國(guó)制造2025”。通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新型技術(shù)，將實(shí)體物理世界與虛擬的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)工廠的智慧制造。產(chǎn)品全生命周期、全制造流程數(shù)字化以及基于信息通信技術(shù)的模塊集成，將形成一種高度靈活、個(gè)性化、數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)新生產(chǎn)模式。在工業(yè)4.0時(shí)代，機(jī)器將進(jìn)一步取代人工，并實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。


二、工業(yè)4.0三大主題

智能工廠即工廠實(shí)現(xiàn)智能化。用智能化的生產(chǎn)方式使生產(chǎn)制造效率更高、高質(zhì)更高，從而最大限度減少成本。智能化生產(chǎn)方式包括機(jī)器生產(chǎn)設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)等，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是有機(jī)器代替人工。

智能生產(chǎn)即智能化在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用。主要涉及整個(gè)工廠或者企業(yè)之間的生產(chǎn)物流的管理，利用更科學(xué)更先進(jìn)的技術(shù)盡行再加工應(yīng)用，比如人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)等。除了制造大企業(yè)之外，特別注重吸引中小企業(yè)參與，中小企業(yè)更容易成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者，也是新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者。

智能物流這個(gè)主題聚焦物流領(lǐng)域。傳統(tǒng)的物流方式已經(jīng)不再適用如今，現(xiàn)在主要是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行物流資源的整合，在最大程度上發(fā)揮有物流資源供應(yīng)方分配的效率，使得供求方和需求方在最短的時(shí)間內(nèi)獲得服務(wù)匹配，得到物流支持。


三、工業(yè)4.0五大特征

互聯(lián)：互聯(lián)工業(yè)4.0的核心是連接，要把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起。 

數(shù)據(jù)：工業(yè)4.0連接產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)、工業(yè)鏈數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、消費(fèi)者數(shù)據(jù)。 

集成：工業(yè)4.0將無(wú)處不在的傳感器、嵌入式中端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過(guò)CPS形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)這個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)，使人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器、以及服務(wù)與服務(wù)之間，能夠形成一個(gè)互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成。 

創(chuàng)新：工業(yè)4.0的實(shí)施過(guò)程是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過(guò)程，制造技術(shù)、產(chǎn)品、模式、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新，將會(huì)層出不窮，從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新，到模式創(chuàng)新，再到液態(tài)創(chuàng)新，最后到組織創(chuàng)新。 

轉(zhuǎn)型：對(duì)于中國(guó)的傳統(tǒng)制造業(yè)而言，轉(zhuǎn)型是從2.0、3.0的傳統(tǒng)工廠轉(zhuǎn)型到4.0的工廠，整個(gè)生產(chǎn)形態(tài)上，從大規(guī)模生產(chǎn)，轉(zhuǎn)向個(gè)性化定制。整個(gè)生產(chǎn)的過(guò)程更加柔性化、個(gè)性化、定制化。這是工業(yè)4.0一個(gè)非常重要的特征。


四、中德美的“工業(yè)4.0” 

中國(guó)工業(yè)4.0 即《中國(guó)制造2025》。旨在從制造大國(guó)邁向制造強(qiáng)國(guó)，把發(fā)展智能制造作為主攻方向，與“互聯(lián)網(wǎng)+”和大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新緊密結(jié)合，促進(jìn)整個(gè)制造業(yè)向智能化、綠色化和服務(wù)型升級(jí)，提升制造業(yè)智能化和智能制造的水平，包括最新技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用等，加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)。

德國(guó)工業(yè)4.0被認(rèn)為是第四次工業(yè)革命。是德國(guó)政府2011年11月公布的《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》中的一項(xiàng)戰(zhàn)略，旨在支持工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，保持德國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。2013年4月設(shè)立了“工業(yè)4.0平臺(tái)”，并提出德國(guó)向工業(yè)4.0轉(zhuǎn)變需要采取雙重策略，即德國(guó)要成為智能制造技術(shù)的主要供應(yīng)商和CPS（信息物理系統(tǒng)）技術(shù)及產(chǎn)品的領(lǐng)先市場(chǎng)。

美國(guó)工業(yè)4.0概念更多的被“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”所取代。盡管稱呼不同，但概念的基本理念一致，就是將虛擬網(wǎng)絡(luò)與實(shí)體連接，形成更具有效率的生產(chǎn)系統(tǒng)。與德國(guó)強(qiáng)調(diào)的“硬”制造不同，軟件和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的美國(guó)更側(cè)重于在“軟”服務(wù)方面推動(dòng)新一輪工業(yè)革命，希望用互聯(lián)網(wǎng)激活傳統(tǒng)工業(yè)，保持制造業(yè)的長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力。


五、中國(guó)工業(yè)4.0重點(diǎn)領(lǐng)域 

中國(guó)版的“工業(yè)4.0”規(guī)劃——《中國(guó)制造2025》指出，聚焦十大重點(diǎn)領(lǐng)域：新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)機(jī)裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械等十大重點(diǎn)領(lǐng)域突破。


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