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大数据驱动智能工业:落地工业4.0的关键  

2015-03-23 20:35:22|  分类: 自动化动态 |  标签: |举报 |字号 订阅

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大数据技术驱动智能工业的发展,推进工业4.0的核心技术支持来自于工业软件与工业电子产业,相应地,这个计划也会对这两个产业本身的大发展带来机会。大数据驱动智能工业:落地工业4.0的关键 - 上海鼎湘自动化科技 - 上海鼎湘自动化科技有限公司
 

春节假期之后的第一个星期天,国家统计局公布中国2月份制造业采购经理指数(PMI)为49.9,这—数字比上月微升0.1个百分点。尽管这表明制造业收缩幅度开始收窄,从而暂时结束已经持续4个月的下行走势,不过仍然处于枯荣线下方。
尽管被视为“世界工厂,并且在很长一段时期内中国确实也以此为荣,不过事实上,中冈制造业发展多年,大部分仍然停留在产业链的最低端,利润微薄之外,产品技术与市场发展脱节。制造业企业不能实现产业的转型升级,就只能在市场的压力下走向倒闭。

IDC2014年预测,制造业互联网化将渗透到企业研发、生产、物流、销售、售后等价值链环节,2015年,制造业互联网化趋势将进一步向产品延伸。

工业4.0概念由德国提出。2013年汉诺威工业博览会上,德国发布《实施“工业4.0”战略建议书》,8个月之后,2013年12月,德国电气电子和信息技术协会发布“工业4.0”标准化路线图。

在中国社会科学院工业经济研究所工业发展研究室主任吕铁看来,最近一次金融危机出现以来,发达国家开始重新关注经济再平衡问题,“也就是虚拟经济和实体经济的关系需要重新平衡”,吕铁解释,“进一步重新认识作为实体经济最重要主体的制造业的作用和地位”。

德国提出的工业4.0计划其实是一个关于工业制造的愿景以及路线图。

在这个愿景中,随着信息技术与工业技术的高度融合,网络、计算机、信息、软件与自动化技术的深度交织产生新的价值模型,在制造领域,资源、信息、物品和人相互关联的“虚拟网络—实体物理系统(Cvbe-Physical  Svstem,CPS)”。

德国工业4.0的最终目的是要成为新一代工业生产技术(即CPS)的供应国和主导市场,即将德国的机器人、制造成套装备、IT技术、控制技术、信息技术等核心产业整合到工业4.0体系内,确保德国制造业的未来。

“在新工业革命的背景下,—方面利用新技术来保持提升优势产业的竞争力,另—方面抓住新兴技术的突破产生新的产业机会,在新兴产业里占据一席之地,形成一个比较合理的有竞争力的体系”,吕铁如此分析德国提出工业4.0计划的目的。

“德国的工业4.0计划中所列出的要解决的问题,也是我们中国制造业发展中要解决的问题”,中国电子信息产业发展研究院电子信息产业研究所所长安晖对表示。

尽管水平存在差距,但中国制造业在产业结构上与德国有相似之处,因应制造业出现的疲敝状态,中国亦需要有类似计划实现本国产业的结构优化与升级。这就不难理解国务院总理李克强对工业4.0计划表现出的浓烈兴趣。2014年10月,李克强出访时 与德国签订《中德合作行动纲,要》,重点提及希望在工业4.0方面和德国加强合作。

“工业4.0”与中国“两化融合”核心一致
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“不管是中国还是哪个国家,工业与社会发展到—定阶段之后,工业必然需要实现转型升级。不管是工业4.0也好,工业互联网也好。不管表述为什么,其核心概念都是想使得工业转型升级,而这种升级,不光是工业本身的提升,还包括人的提升、环境的提升”,中国电子信息产业发展研究院电子信息产业研究所所长安晖这样解释“工业4.0”对于中国的意义。

安晖透露,中国研究者普遍认为,“利用IT技术与理念,使工业转型升级,转型升级以后耗费的物质资源更少,产出更高效更多”的工业40计划与我国早先提出的“两化融合”核心—致。安晖将其形容为“异曲同工”。

不过他强调,即便这种看法得到德国方面的认同,中国也不能因此而沾沾自喜,“最重要的就是我们的两化融合—直没有确定很好的路径,不知道到底做什么,大家只是在画饼,画完饼之后也不知道怎么做。”

“德国工业4.0实际上可以视为我们的两化融合的具体路线图,在德国的方案中,每—项内容都明确且细化,这就为我们一步一步往前走提供了参照”,安晖说。

“两化融合”中,信息化进程和工业化进程不再相互独立进行,不再是单方的带动和促进关系,而是两者在技术、产品、管理等各个层面相互交融,彼此不可分割,并催生工业电子、工业软件、工业信息服务业等新产业。两化融合是工业化和信启北发展到—定阶段的必然产物。

安晖坦言,虽然中国“这些年来信息化领域确实取得很多进步,但是中国的信息化、尤其是工业领域的信息化,还是—种处于起步阶段的信息化”。

在中国的互联网上能够查询到对中国工业企业“两化水平”的评估数据,“虽然数据显示是在进步,但是我们内心也知道,在具体的工厂中,信息化水平还比较低”,安晖说,“同时,这几年软硬件企业虽然有丁很大的发展,但是实际上能够掌握核心技术的,特别是在工业软件和工业电子这样的细分领域,核心技术产品企业实力还比较弱,高端市场还是由IBM或SAP这样的外企控制着”。

安晖乐见中德两国在工业4.0领域的积极合作,因为这可以在相当程度上解决中国对于“两化融合”的路径认识不清问题。“尽管对于两化融合有标准有规范,还有评估,而且这些确实也在推动两化融合的进行,但是在工业核心业业务领域怎么具体实现,我们在之前并没有真正找到实际的实现路径。而德国的工业4.0则给我们提供了这样的路径参照”,安晖认为,现在有了“工业4.0”这么—个经验,或者说中国与德国合作共同研究,可以“使这个路子蹚得更快一些”。

弯道超车的操作规程是“小步快跑”

无论是两化融合还是工业4.0,中国的目标都是在新技术背景之下,抓住新一次工业革命的历史机遇,实现“弯道超车”,在世界制造业这个舞台上得以扮演更为重要的角色。

像以往任何一个有关经济发展的规划一样,工业4.0概念也被热切关注。中国电子信息产业发展研究院电子信息产业研究所所长安晖对于当前工业4.0概念被热炒表示理解,他所期待的是在初期的热炒之后,慢慢热度下降,“最终获得一个稳定的成长”。安晖对强调,对于国家来说,正确的处理方式是,下面可以热,但是政府部门,国家部委一定要冷静”。 安晖不认为行政部门甚至研究人员应该在第一时间出面打击过热行情,而是应该提供决策依据,由上而下地进行政策引导,“作为部委千万要坚持科学,小步快跑”,安晖说。

吕铁支持安晖的看法,他将自己的观点归纳为“政府做好政府的事,市场做好市场的事,企业做好企业的事”。

吕铁认为面对新技术和新产业的发展,政府需要下功夫做好发展规划,避免出现前几年新兴产业一哄而上的乱局,“无论是新技术还是新产业,发展都是逐步积累的的过程,从技术研发到取得突破到逐渐产业化商业化,不是简单的事”。

“政府除了做好规划为企业营造一个好的竞争环境以外,也要通过制定政策有效引导企业把精力和资源,重点放在做出更好的产品上来”吕铁强调,“企业发展以及竞争的重点,需要做一个调整,不能老是追求扩张。”大数据驱动智能工业:落地工业4.0的关键 - 上海鼎湘自动化科技 - 上海鼎湘自动化科技有限公司
 

当前中国工业企业的发展看中规模的扩张,在以速度为导向的政策之下,对于企业来说,最简单并且易于见效的增长方式就是采取价格竞争的战略,这种低成本的扩张战略在新背景下已经不再适用。继续依靠旧有的发展模式将无法在新形势下形成核心竞争力。

“政府需要创造一个好的竞争环境,引导企业朝着正确方向走,企业本身也要尽快适应发展模式的转变,尽快调整发展战略”,吕铁强调。

“工业4.0,无论是企业还是国家抓住这个历史机遇,完全有可能在总体上站在产业前沿或者顶尖位置上”,吕铁对此比较乐观。

大数据驱动的智能工业

安晖确信中国推进工业4.0的核心技术支持来自于工业软件与工业电子产业,相应地,这个计划也会对这两个产业本身的大发展带来机会。

事实上,已经有外国软件制造商开始在中国布局,对于中国制造业产业升级进行深度介入。

例如,在IBM看来,所谓工业4.0,其实就是大数据驱动的智能工业。IBM大中华区副总裁冯国华认为,这是一场由首席执行客户(CEC)推动的,以“D世代企业”(大数据分析驱动型企业)的诞生与发展为标志的,以大数据、云计算、移动、社交等技术为主要驱动手段的工业革命。其中大数据分析的重要性尤为突出。概括而言,大数据深刻改变了工业企业的生产和决策。

而所谓“D世代企业”,是指那些为了更好地适应消费者的转变,需要借助大数据、云计算、社交、移动等新技术推动企业转型,从而帮助企业更好地满足消费者需求的企业。它们能够运用基于云计算的多种移动社交和大数据分析工具了解市场状况,预测客户未来需求,并根据数据洞察指导企业内部运作和市场销售的行动目标。

在工业4.0趋势下:工业的信息化水平进一步提升,尤其是“互联化”和智能化的提升,使企业呈现出产品智能化、制造业互联网化以及流程智能化的特征。

产品的智能化使产品具有更多数据特征,并将这—特征贯穿至产品的研发、生产等全流程中,通过数据分析发现有价值的洞察并带回到全流程中,指导下一步的流程与决策。

IBM在中国深耕多年,已经在互联化与智能化结合领域多有尝试,而中国多个企业乃至地方政府部门也以开放的心态拥抱新技术。

宁波市与IBM合作开发了智慧物流中心来简化当地港口的整个供应链,、使宁波的5,000家物流公司能够共享数据。现在,每个运载工具都安装了GPS跟踪装置,卡车空载现象因此减少,货物流通因此加快。通过将分析融 入乐友业务的核心,iBM帮助这家由传统连锁商店发展成为包括在线及直复营销企业的母婴用品公司,识别其会员进行的数百万交易的内容、时间和地点。拥有400万在线顾客和分布于13个城市的众多商店,乐友发现分析技术在帮助其理解不断发展壮大的中国中产阶级的需求和巩固其在中国最大零售商中的地位方面发挥着重要作用。

2014年3月,中国最大的环氧丙烷产品提供商宁波镇海炼化利安德化工销售有限公司与宁波智慧物流科技有限公司及iBM公司共同宣布,海安销售通过应用智慧物流云平台成功打造业内领先的供应链统—协作平台,大幅提升了物流效率、货物安全性及客户体验,海安的货损率从2%0降低550.9%o以下,每年可以节省成本数百万元,减少于30%的卸货点等待时间,每年可以节省押车成本数十万元,切实降低了安全风险。

向工业4.0迈进,也是一个产业生态价值链的重组。IBM商业价值研究院《2025年的汽车行业》调研也指出,过去一个世纪,严格、封闭的行业必须转型成为开放、协作的行业,且必须由致力于全面颠覆汽车生态系统的新型创新者组成,包括产品、服务,以及消费者与车辆或企业的关系。

IBM大中华区董事长及首席执行总裁钱大群表示:中国路径是要发挥中国工业、服务业门类齐全的优势,利用世界上最大、增长最快的消费市场,利用发达的移动互联经,济快速崛起的优势,以大数据、云计算、移动和社交科技等新一代盯技术为突破口,驱动大规模、活跃的市场创新、应用创新和业务模式创新。

将大数据、云计算科技与移动互联网结合起来,中国的企业可以紧贴市场,与用户建立—种新型的互动关系,更好地了解用户的想法,做出更明智的决策,反过来驱动创新。

新一代汀科技还能够帮助全产业整合和跨工业、服务业部门的整合,发挥中国产业的“团队优势”。IBM正在与国内工程机械、食品、环保、电力、物流等行业合作,运用大数据分析、云计算、移动互联等科技帮助提升产业整合度。

因此,IBM认为中国特色的“工业4.0”道路应当把新一代IT科技作为重要的突破口,驱动移动互联经济和IT产业适度超前发展,发挥带动作用,实现两化深度融合。

为了支持中国安全、可控IT产业的发展,IBM向中国开放了代表世界最先进水平的Power芯片技术和Informix等一系列主干型的高端软硬件技术,并提供配套服务。

IBM希望这些措施能够有效地支持中国特色“工业4.0”战略的形成和执行,帮助中国各行各业创新升级,进而实实在在推动中国经济转型。

在中国本土软件工业还未能达到真正的世界先进水平的时候,采取开放姿态无疑有助于中国制造业早日实现工业4.0的美好愿景。对此,安晖充满信心。
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“工业4.0”项目的三大主题

一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;

二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新—代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者;

三是“智能物流”,主要通过互联网、物联网、务联网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率,而需求方,则能够快速获得服务匹配 ,得到物流支持。


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