在工业4.0的场景里,工厂变得越来越智能化,所有设备、产品部件和工作人员都将联网,设备与设备之间,设备也人之间,人与产品将进行实时的信息传输,基于透明化的信息流,工厂制造过程将变得更加协调,最终能够帮助企业化解风险和最大限度提升盈利水平。
近年来,随着物联网和传感器技术的突破,利用无线或有线的网络将工厂所有角色连接起来,数据采集变得越来越容易。工业4.0的核心是数据,各行各业的管理者正在利用数据分析,洞察新机遇。大数据分析可以使产量增加20%至25%,停机时间减少45%。
未来的制造工厂里,实现了虚拟计算和现实世界的连接,利用数字化技术颠覆制造流程,让一切都变得可控可调。数字化生产技术可能是未来10年内最有可能对制造业产生重大影响的颠覆性技术。
2009到2012年欧洲深陷债务危机,德国经济却一枝独秀,依然坚挺,它增长的动力来自其基础产业——制造业所维持的国际竞争力。对于德国而言,制造业是传统的经济增长动力,制造业的发展是德国工业经济增长的不可或缺因素。基于这一共识,德国政府倾力推动进一步的技术创新,其关键词是“工业4.0”。
德国2010年公布的《高科技战略2020》中,提出了一系列促进制造业发展的创新政策。为使该战略得到具体落实,2012年德国政府公布题为《十大未来项目》的跨政府部门的联合行动计划,并决定在2012~2015年间向十大项目资助84 亿欧元。被称为“工业4.0”的未来项目,与能源供给结构改革、可持续发展等项目同步公布。“工业4.0”未来项目,主要是通过深度应用ICT(信息通信技术),总体掌控从消费需求到生产制造的所有过程,由此实现高效生产管理。
当前,以“德国工业4.0”为代表的工业发展战略在全球范围内影响深远,包括中国、美国在内的许多国家也纷纷提出了类似的战略,以应对次时代愈加激烈的经济竞争。与此同时,很多企业也在进行数字化转型,以更好地满足工业4.0时代的形势需求。
那么,到底什么是工业4.0?工业4.0的基本架构及战略模式是怎样的?企业如何进行工业4.0的数字化转型?对此,香港大学SPACE中国商业学院客席讲师、前德国西门子高管吕俊德教授,分享了关于工业4.0时代企业数字化转型的精彩内容。
“与之前的工业革命相反,这次革命正以指数而非线性的速度发展……它不仅改变着我们要做‘什么’和‘怎么做’,也在改变着我们是‘谁’。” 世界经济论坛创始人克劳斯·施瓦布(Klaus Schwab)在其著作《第四次工业革命》中如此写道。工业4.0带动的智能制造风潮已经席卷全球,世界主要国家纷纷加大制造业回流力度,提升制造业在国民经济中的战略地位。
很明显,这是一场技术变革的竞速赛,在政策和市场的双重推动下,全球各大厂商纷纷大力发展智能制造技术,加速其落地。然而,就如F1赛道,如果缺乏娴熟的技术则会欲速不达,而跟随观望注定提前出局。“当下是投资的合适时机吗?能否升级现有系统,还是必须全部安装新系统?今天投资真会有回报吗……这是当前面临工业4.0即将落地的趋势下企业普遍存在的困惑。”在2019产业和技术展望研讨会上,ADI中国区工业自动化行业市场部经理于常涛(Roger)在其“加速迈向工业4.0”的演讲中指出。
随着工业4.0应用的快速增长,机器制造商们对于使用更少的人员为先进的机器提供更短的开发时间感到压力。利用实时的数据为运行决策制定提供必要信息的需求正在不断增长。与工业4.0 相关的关键字是连接性(在生产过程中所有参与者之间的连接),即使是在还没有应用工业4.0 的工厂里也是如此。很重要的一点是组件或系统至少要能与工业4.0的要求相兼容,并且可以与内部和外部网络进行连接和通讯。
尽管使用新的组件很容易实现,但是将所有现有的系统都进行替换来确保兼容性并不现实。这导致了各种设备的开发,这些设备至少提供了与工业4.0系统的基本连接,而不会影响自动化逻辑。