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德国工业40对我国两化深度融合的启示

发布时间:2021-01-21 14:38:49 阅读: 来源:皂液器厂家

德国“工业4.0”对我国两化深度融合的启示

今年3月,国家主席习近平访问德国时曾在《法兰克福汇报》发表署名文章指出,当前,全球新一轮科技和产业革命呼之欲出,世界各国争相调整、适应,抓紧实施必要改革。其中,重点提到德国“工业4.0”战略。  德国“工业4.0”战略与多国推进的工业战略有异曲同工之处,“工业4.0”战略将深刻变革工业生产方式和重塑先进制造业竞争格局。我国两化融合已取得较大进展,但随着国际产业竞争大环境的变化以及新一代信息技术的应用和渗透,两化深度融合仍面临不少挑战,如何借鉴先进制造大国的新理念,优化和调整产业融合发展思路,不断提升先进制造业的国家竞争力显得尤为重要。

德国“工业4.0”战略的内涵和作用方式  德国“工业4.0”战略的作用方式是建立一种全新的工业生产方式。一是信息物理融合系统(CPS)助力智能生产,提高工业生产效率。二是“去中心化”思维,使生产模式从“集中型”向“分散型”转变。三是网络交流,实现面向个性需求的柔性制造。四是实时监测与自动控制,降低能耗水平。  制造业的数字化、虚拟化正在彻底改变人们制造产品的方式,制造强国纷纷掀起“再工业化”浪潮,进一步凸显了全球工业制造激烈竞争态势。美国的通用电气(GE)于2012年秋季提出了“工业互联网”(Industrial Internet)概念,将产业设备与IT融合结合起来,目标是通过高功能设备、低成本传感器、互联网、大数据收集及分析技术等的组合,大幅提高现有产业的效率并创造新产业。日本的各企业也在推进M2M和大数据应用。  2012年,德国“工业4.0”战略的未来项目,与能源供给结构改革、可持续发展等项目同步公布,德国“工业4.0”战略,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。“工业4.0”项目主要分为“智能工厂”和“智能生产”两大主题。“智能工厂”的重点是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;“智能生产”,则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一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。  德国“工业4.0”战略的作用方式是建立一种全新的工业生产方式。一是信息物理融合系统(CPS)助力智能生产,提高工业生产效率。CPS是一个由传感器、控制电脑、执行器和网络组合的控制系统,借用技术手段实现人的控制在时间、空间方面的延伸,实现本质上人、机、物的融合。德国电子电气工业协会预测,“工业4.0”将使工业生产效率提高30%。二是“去中心化”思维,使生产模式从“集中型”向“分散型”转变。“工业4.0”将利用物联网与服务网把不同的设备交互连接起来,使工厂内部、工厂之间成为一个生产整体。“工业4.0”的生产将实现由集中式控制向分散式增强型控制的模式转变。这与“Web2.0”时代的“去中心化”殊途同归。届时,智能设备分散各地,不同的生产设备既能够协作生产,又可以各自快速地对外部变化做出反应,最终形成高度灵活的、个性化和数字化的产品与服务生产模式。三是网络交流,实现面向个性需求的柔性制造。在“工业4.0”时代,产品开发、生产、服务的过程可通过软件和网络交流,不再是依照几个月或者几年前的计划,而是依照最新情况灵活调整生产工艺。顾客不仅在订合同前,而且在下订单后、设计、加工、装配、调试阶段,都可以与工厂沟通改动订单细节,从而,建立结合各种信息技术的柔性制造系统。四是实时监测与自动控制,降低能耗水平。“工业4.0”时代,在生产间歇期间,机器人将自动断电,如果生产间歇期较长,机器人就会进入“网络唤醒”的待机模式;提取器将利用速度可控的马达满足需求;激光源可以通过全新的系统降低能耗。采取这些措施后,可以节约12%的总体能耗。  我国两化深度融合面临的挑战  “两化”融合是经济发展方式转变的引擎和着力点,是促进我国工业由大变强的必由之路,但我国“两化”的深度融合仍面临一些突出问题。  “两化”融合是经济发展方式转变的引擎和着力点,是促进我国工业由大变强的必由之路。自2008年我国大部制改革以来,工业和信息化部坚持把推进两化深度融合作为一项中心工作来抓,围绕改造提升传统产业、促进节能减排和安全生产、加快发展生产性服务业等重点任务,不断创新工作思路、方法和手段,从企业、行业、区域多个层次开展了两化融合的试点示范,取得了长足进展,在应对国际金融危机、促进产业转型和调整我国经济结构方面发挥了较大作用。  然而,我国“两化”的深度融合仍面临一些突出问题。一是两化融合总体上仍处于以局部应用为主的阶段,单项业务应用有所深入,普及面有所扩大,但集成协同应用水平仍较低,信息化与企业经营管理和决策未能有效结合,产业链上下游之间未能充分实现顺畅衔接,网络化、智能化、自动化程度不够,对市场反应不灵敏,作用和成效有限。二是“两化”融合所需的核心技术和自主知识产权产品仍然较缺乏,芯片、电子元器件、基础软件专利费高昂,一些重大装备和重要产品要依赖进口。在国际产业分工体系中,我国信息技术企业大部分居于产业链下游和价值链低端,深度融合所需要的工业软件和行业应用解决方案也需要依赖于国外企业。三是我国信息网络基础设施与发达国际相比仍差距悬殊,无法满足“两化”深度融合的需要。四是生产性信息服务业相对滞后,无法有力支撑两化深度融合中产业价值链全面提升的需要。我国工业长期存在重生产轻运营、重规模轻品牌、重设备投资轻管理投资的现象,而两化融合对研发设计、物流运输、信息服务和品牌营销的智能要求较高。我国软件及信息服务业发展相对“融合”需求发展滞后,上中下游均被国外跨国公司所控制(微软控制上游的系统软件、IBM控制了中游的中间件、SAP控制了下游的应用软件).  “工业4.0”对我国两化深度融合的启示  德国“工业4.0”对我国两化深度融合有优化网络基础设施、打造智能柔性平台和完善产业生态体系等方面具有重要启示作用。   通过分析德国“工业4.0”的内涵和作用方式,结合我国当前两化深度融合存在的问题,我们认为“工业4.0”对我国两化深度融合有优化网络基础设施、打造智能柔性平台和完善产业生态体系等方面具有重要启示作用。  1。优化网络基础建设和应用,打破传统封闭性制造系统  在“工业4.0”中,设备和产品都将纳入智能的物联网中,物联网将取代传统封闭性的制造系统,成为未来工业的基础。在我国两化深度融合的过程中,由于受技术差距、成本压力和行业动力等影响,中国制造业不可能很快达到类似德国“工业4.0”的标准,我们可以把新的技术引入到旧的系统中,将传统的工业流程系统改造成实时的能动系统,这些需要网络层面的实时、开放与共享。在社会信息化基础方面,加快实施“宽带中国”工程,推进下一代互联网规模商用和前沿性布局,推进三网融合,充分发挥下一代国家信息基础设施对两化深度融合的支撑作用。  2。加快新兴技术的应用,打造面向个性需求的智能柔性平台  对新兴信息网络技术的广泛应用,可以实时感知、采集、监控生产过程中产生的大量数据,促进生产过程的无缝衔接和企业间的协同制造,实现生产系统的智能分析和决策优化,使智能制造、网络制造、柔性制造成为生产方式变革的方向。信息网络技术与传统制造业相互渗透、深度融合,正在深刻改变产业组织方式,加速形成新的企业与用户关系。在两化深度融合的过程中,顾客与业务伙伴的广泛参与对企业价值创造极为重要,打造智能柔性平台,促进生产要素高度灵活配置,将不断提高个性化产品的大规模生产和高质量服务的集成。  3。积极发展生产性服务业,完善两化深度融合的产业生态体系  作为两化融合的“黏合剂”,生产性服务业是推动制造业转型,夯实两化深度融合的重要基础。整合研发资源,构建产学研合作体系,突破一批核心技术、关键技术,大力培育发展支撑两化融合的生产性服务业,促进工业电子、工业软件、工业信息化服务企业与工业企业的供需对接,实施一批两化深度融合新兴业态培育项目。利用产业政策的导向功能,优化资源配置,提高生产性服务企业的专业化程度和自主创新能力。加大生产性服务业的重组整合力度,培育一批有国际竞争力的生产性服务业企业集团。加强对企业品牌发展的指导和服务,支持服务业龙头企业的品牌国际化发展。

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