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理解工业4.0的新视角--应用场景!(连载一)

时间:2020-01-07 09:51来源: 作者:hfcio 点击:

导 读
       最能表达工业4.0精髓的是应用场景——“订单控制的生产”和“具有适配能力的工厂”。这两个场景是理解其他7个应用场景的基础。
 
01
背景
 
       自2013年4月德国正式推出工业4.0起,已过去六年左右的时间了。在国内,工业4.0这一名称,应该说是已深入内心,甚至加以发扬光大,曾经看到有农业4.0、教育4.0等的提法。看来,德国人将软件开发中常用的版本命名方法引入到工业革命的划分中,至少在市场推广上取得了相当大的成功。虽然近期国内工业4.0的风头被工业互联网所压制,但仍然是智能制造主题中不可缺少的盘中盛宴。
 
       但对工业4.0这一术语内涵的理解,并未达成广泛的共识。非常有意思的是,大多数人都知道工业4.0指的是第四次工业革命,但具体到谁革了谁的命,谁消失了,谁被取代了,谁又出现了,却并没有一个很清晰具体的认识。
 
       事实上,工业4.0官方在2013年的白皮书《确保德国制造业的未来——实施战略行动工业4.0的建议》中,给出的描述也比较粗犷。概言之,其认为将物和服务互联网(Internet of Things and Services)技术融入制造业,会对制造业的现状发生巨大的改变,这种改变的汇集,称之为第四次工业革命。
 
       其原文表述是:
       “在制造环境中,垂直网络化、端到端工程化,以及由越来越多智能产品和系统构成的跨越整个价值网络的水平集成,引发了工业化第四个阶段的到来——工业4.0”。这种改变,包含了生产组织方式、商业模式、法律法规等方方面面。
 
       需要强调的是,工业4.0,目前还是对德国工业未来的愿景,是期待,是一场还未发生的、预计会发生革命。而且这种愿景,是一种基于直觉、想象力、逻辑推理、个人经验、专业背景、德国独特的社会环境等因数的定性的描述。这就为我们每一个人,对工业4.0的理解,留下了广阔的想象空间。所以,结合各自背景的不同,从不同角度给出对工业4.0理解,也属于正常现象了。
 
       另外,德国人认为第四次工业革命,是工业革命的第四个阶段,既然是阶段,就应有累计效应,应该包容前三个阶段的成果,在没有明确什么不是工业4.0的前提下,国内实践中将机器换人、建设自动化生产线等现阶段技术已经相对成熟的工作,挂上工业4.0的标签,你也很难说其绝对有问题。事实上,在工业4.0发源地的德国,同样也存在这样的问题。在工业4.0平台的官网上,就赫然列出近200个的使用案例。
 
       2013年白皮书的发布,标志着工业4.0作为德国国家战略已经成熟。既然是一种战略,要求其描述具体、精准,显然是一种苛求。需要强调的是,说工业4.0是一种战略,是因为,其并没有给出清晰的技术实现途径。而没有能给出清晰的技术路线,是因为现有的集成技术、安全技术、商业模式以及法律法规等方面,还不足以支撑其战略的落地,要实现这种战略,还需要进行大量的方方面面的研发工作。
 
       2016年1月工业4.0官方发布了报告《实施工业4.0战略》。个人认为,这个报告是工业4.0从战略计划转变为战术行动的一个阶段性成熟标志。报告的文字描述、内容的可读性、逻辑的连贯性、技术含量等,与2013年的报告相比高出了不少,拼凑的痕迹大为减少,同时也修正了某些不切实际的表述。大概是,执笔人更换的缘故,另外也是对问题的理解逐步深化的缘故。
 
       其给出了工业4.0的定义如下:
       术语工业4.0代表第四次工业革命,是与产品生命周期相对应的整个价值流的下一阶段的组织与控制方式。这个产品生产周期,是基于不断增加的个性化客户期望,范围从产品初始想法,订单,开发,生产,交付给终端用户,到回收以及相关服务。
 
       这里的要点是,价值创造过程中涉及到的全部实体连入网络,全部相关信息可以实时获取,进而在所有时间都能获得最好的可行的价值流成为了可能。将人、对象与系统连接起来,会导致我们可以创建动态的、自组织的、跨机构范围的、实时优化的价值网络,这个价值网络可以依据一定范围内判据,如成本、资源的可用性以及资源的消耗等,进行优化。
 
       2016年的工业4.0的定义,比2013年的定义,理解起来要容易一些。但对与普通读者,仍是比较困难的一件事。因为,工业4.0总体上看是技术驱动的战略模式,属于自顶向下的灌输,而不是自底向上问题导向的,对于从事具体工作的企业、非专业人士,看得见,摸不着,理解起来,确实困难。
 
       在2016年,工业4.0的官方发布的工作报告《基于应用场景的研究路线图概貌》中给出了9个应用场景。当然提出这些应用场景,其目的是服务于工业4.0研究工作推进的需要,但同时也大开了普通读者进一步理解工业4.0的新视角。(待续二......)
 

 
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