2015大學(xué)形勢(shì)與政策工業(yè)4.0-6P

1、工業(yè)4.0 (Industrie 4.0)是德國(guó)政府高技術(shù)戰(zhàn)略2020確定的十 大未來(lái)項(xiàng)目之一，并已上升為國(guó)家戰(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。工業(yè)4.0內(nèi)涵其概念包含了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn) 變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn) 模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會(huì)產(chǎn)生各種新的活 動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價(jià)值的過(guò)程正在發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將 被重組。德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，工業(yè)4.0 '概念即是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在通過(guò)充 分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)一信息物理

2、系統(tǒng)(Cyber-Physical System)2相結(jié)合的手段,將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。工 業(yè)4.0”項(xiàng)目主要分為兩大主題，一是智能工廠，重點(diǎn)研究智能化生 產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；二是智能生產(chǎn)，主 要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò) 程中的應(yīng)用等。該計(jì)劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企 業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者，同時(shí)也成為先進(jìn)工 業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者。工業(yè)4.0目標(biāo)德國(guó)制造業(yè)是世界上最具競(jìng)爭(zhēng)力的制造業(yè)之一，在全球制造裝備領(lǐng) 域擁有領(lǐng)頭羊的地位。這在很大程度上源于德國(guó)專(zhuān)注于創(chuàng)新工業(yè)科技 產(chǎn)品的科研和開(kāi)發(fā)，以及對(duì)復(fù)雜

3、工業(yè)過(guò)程的管理。德國(guó)擁有強(qiáng)大的設(shè)備和車(chē)間制造工業(yè)，在世界信息技術(shù)領(lǐng)域擁有很高的能力水平，在嵌入式系統(tǒng)和自動(dòng)化工程方面也有很專(zhuān)業(yè)的技術(shù)，這些因素共同奠定了德國(guó)在制造工程工業(yè)上的領(lǐng)軍地位。通過(guò)工業(yè) 4.0戰(zhàn)略的實(shí)施，將使 德國(guó)成為新一代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)（即信息物理系統(tǒng)）的供應(yīng)國(guó)和主導(dǎo)市 場(chǎng)，會(huì)使德國(guó)在繼續(xù)保持國(guó)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的前提下再次提升它的全球 競(jìng)爭(zhēng)力。工業(yè)4.0擁有巨大的潛力：（1） 能滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化需求。工業(yè)4.0能夠在設(shè)計(jì)、配置、 排序、規(guī)劃、制造和運(yùn)行等階段中納入個(gè)性化的、用戶(hù)特定的標(biāo)準(zhǔn)，并能夠合并最后的修改。通過(guò)工業(yè)4.0，即使生產(chǎn)一次性項(xiàng)目和極小的生產(chǎn)量（批量大小為一）也可以實(shí)現(xiàn)獲利。

4、（2） 具有靈活性?；贑PS的特別網(wǎng)絡(luò)，使業(yè)務(wù)流程的不同 方面（如質(zhì)量、時(shí)間、任務(wù)、穩(wěn)健性、價(jià)格和生態(tài)友好性）實(shí) 現(xiàn)動(dòng)態(tài)配置。這有助于材料和供應(yīng)鏈的持續(xù)“調(diào)整”。這也意 味著工程流程能夠變得更加靈活，制造流程可以被改變，暫時(shí) 性短缺（比如由于供應(yīng)問(wèn)題）能夠被彌補(bǔ)，并且在短時(shí)間內(nèi)實(shí) 現(xiàn)產(chǎn)量的大幅提咼。（3）決策優(yōu)化。工業(yè)4.0能夠提供實(shí)時(shí)的、 端到端的透明度， 使工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)決策得到提早驗(yàn)證，并且能夠?qū)p壞做出更加靈活的反應(yīng)，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)領(lǐng)域中一家公司的所有工廠進(jìn)行全局優(yōu)化。（4）有更好的資源生產(chǎn)率和效率。工業(yè)生產(chǎn)流程的首要戰(zhàn)略目標(biāo)仍然適用于工業(yè) 4.0 :用定量的資源實(shí)現(xiàn)最高的產(chǎn)量（資源生產(chǎn)

5、率）和用最少的資源實(shí)現(xiàn)特定的產(chǎn)量（資源效率）。CPS使制造流程在個(gè)案基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)整個(gè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。此外，無(wú) 需停止生產(chǎn)，系統(tǒng)能夠在生產(chǎn)期間對(duì)資源和能源消耗進(jìn)行持續(xù) 優(yōu)化，減少其排放量。（5） 通過(guò)新服務(wù)創(chuàng)造價(jià)值更大機(jī)遇。工業(yè)4.0為價(jià)值創(chuàng)造提 供了新途徑，也促成了就業(yè)的新形式。比如，智能算法能通過(guò)智能設(shè)備用于大量的不同數(shù)據(jù)（即大數(shù)據(jù)），從而產(chǎn)生新型的 服務(wù)。這對(duì)于為工業(yè) 4.0開(kāi)發(fā)B2B服務(wù)的中小企業(yè)和初創(chuàng)型企 業(yè)而言，是個(gè)巨大的機(jī)遇。（6）能應(yīng)對(duì)勞動(dòng)力的人口結(jié)構(gòu)變化。連同工作組織和能力發(fā)展計(jì)劃，人類(lèi)和技術(shù)系統(tǒng)的交互合作將為企業(yè)提供將人口結(jié)構(gòu) 變化轉(zhuǎn)變?yōu)槠鋬?yōu)勢(shì)的新途徑。面對(duì)技術(shù)勞動(dòng)力的短缺和日

6、益多 元化（年齡、性別、文化背景），工業(yè) 4.0將促成多樣的、靈 活的職業(yè)道路，使人們能夠持續(xù)工作，并在更長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi) 保持生產(chǎn)力。(7) 能保持生活和工作的平衡。應(yīng)用CPS將使公司的工作組織形式變得更加靈活，這意味著公司能夠更好的滿(mǎn)足員工對(duì) 于平衡工作和個(gè)人生活、個(gè)人發(fā)展和持續(xù)職業(yè)發(fā)展的需求。比 如，智能輔助系統(tǒng)提供了一個(gè)靈活性的新標(biāo)準(zhǔn)，在滿(mǎn)足公司要 求的同時(shí)也能夠滿(mǎn)足員工的個(gè)人需求，從而為工作的組織提供 了新機(jī)遇。(8) 高工資經(jīng)濟(jì)仍擁有競(jìng)爭(zhēng)力。工業(yè) 4.0的雙重策略將使德 國(guó)增強(qiáng)其作為領(lǐng)先供應(yīng)商的地位，并使其成為工業(yè)4.0解決方案的領(lǐng)先市場(chǎng)。工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)的5大措施專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì)將在確保順暢

7、溝通，與社會(huì)合作方、學(xué)術(shù)圈和公眾的緊密聯(lián)系方 面發(fā)揮重要作用。約50%的受訪企業(yè)表示，他們已經(jīng)從專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì)收到有 關(guān)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的相關(guān)信息。此外，工業(yè)4.0工作組認(rèn)為以下措施有助于企 業(yè)平穩(wěn)向工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型：(1) 實(shí)時(shí)CPS解決方案的實(shí)施，將在空間、技術(shù)質(zhì)量和可靠性方面對(duì) 服務(wù)可用性和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提出很高要求。為了確保我國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力， 應(yīng)呼吁出臺(tái)服務(wù)規(guī)范和商業(yè)模式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。(2) 目前，制造業(yè)的業(yè)務(wù)流程往往是靜態(tài)的，并僅通過(guò)極不靈活 的軟件系統(tǒng)實(shí)施。不過(guò)，不能在一夜之間將它們替換成服務(wù)型系統(tǒng)。 在舊系統(tǒng)上融入新技術(shù)(反之亦然)非常重要，舊系統(tǒng)需要通過(guò)實(shí)時(shí)功能 系統(tǒng)進(jìn)行更新。（3）在物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)化的背景下，制造業(yè)新商業(yè)模式的發(fā)展速度將接近 互聯(lián)網(wǎng)本身的發(fā)展速度和活力。（4）員工將參與到工作組織、CPD（Continuing Professional Development）和技術(shù)