工業 4.0 的基本概念
最近幾年來“工業 4.0” 這個概念變得很火。政府在提倡,企業在跟進,大家在熱議。作為工業自動化行業的小白,好好做功課學習是義不容辭的事情了。
1 名詞解析
“工業 4.0” 從字面看,包含兩部分,首先是“工業”,其次是“4.0”。
首先,工業(industry)是指採集原料,並把它們加工成產品的工作和過程。是第二產業的重要組成部分,分為輕工業和重工業。2014 年中國工業總產值達到 4 萬億美元,號稱超過了美國,成為世界頭號工業生產國1。2015 年的工業總產值達到了 4.18 萬億美元。(27.17645 萬億人民幣)2
其次,4.0 這種數字在軟件領域常用來表示第四個大版本。在這裡用來表示工業的第四代階段。那麼相應的前幾代分別是工業 1.0,工業 2.0 和工業 3.0。
- 工業 1.0 的主要代表是機械化(mechanization), 水力(water power),蒸汽機(steam power)。
- 工業 2.0 以大規模生產(mass production),生產線(assembly line),電力為代表。
- 工業 3.0 以電子設備,信息技術,計算機輔助和自動化為代表的現代化生產。
工業 4.0 以智能集成傳感系統(Cyber-Physical Systems,CPS)為核心,引入物聯網(Internet of Things,IoT),雲計算(Cloud Computing),大數據分析(Big Data),智能工廠(Smart Factory)等概念第四代工業革命。其目的是講所有工業相關技術統合在一起,創建具有適應性,資源高效率用,優化整合價值鏈,萬物互聯的具有感知意識的新型智能工業世界。
2 工業 4.0 的誕生
”工業 4.0“ 這個概念最早是在 2011 年的漢諾威工業展上提出的:
Zur Hannover Messe tritt die Initiative "Industrie 4.0" an die Öffentlichkeit. Henning Kagermann, Wolf-Dieter Lukas, Wolfgang Wahlster, drei Vertreter aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft, zeigen im nachfolgenden Beitrag, wie der Paradigmenwechsel in der Industrie ablaufen wird. In der nächsten Dekade werden auf der Basis Cyber-Physischer Systeme neue Geschäftsmodelle möglich. Deutschland könnte hierbei "die erste Geige" spielen.
2011 年的 4 月 4 日,Henning Kagermann 等人向德國政府倡議發展基於 Cyber-Physischer Systeme 技術的“工業 4.0”規劃。此後,在 2013 年 4 月 8 日的 Hannover Messe 上,Siegfried Dais 和 Henning Kagermann 展示了 Industrie 4.0 工作小組報告戰略計劃。德國政府計劃為此投入 2 萬億歐元。從此,工業 4.0 成為德國的一個重要標籤,全球範圍內引發了新一輪的轉型競賽。
去年,中國政府實施了製造強國戰略第一個十年行動綱領《中國製造 2025》規劃,可以認為是中國版的工業 4.0 計劃:
Laut Medienberichten soll dem chinesischen Staatsrat ein Plan „Made in China 2025“ – die chinesische Version von „Industrie 4.0“ – vorgelegt werden.3