德國(guó)工業(yè)4.0是什么？

 

　　18世紀(jì)末的第一次工業(yè)革命創(chuàng)造了機(jī)器工廠的“蒸汽時(shí)代”，20世紀(jì)初的第二次工業(yè)革命將人類帶入大量生產(chǎn)的“電氣時(shí)代”，這二個(gè)時(shí)代的劃分已經(jīng)是大家公認(rèn)的。20世紀(jì)中期計(jì)算機(jī)的發(fā)明、可編程控制器的應(yīng)用使機(jī)器不僅延伸人的體力，而且延伸了人的腦力，開(kāi)創(chuàng)了數(shù)字控制機(jī)器的新時(shí)代，使人-機(jī)在空間和時(shí)間上可以分離，人不再是機(jī)器的附屬品，而真正成為機(jī)器的主人。從制造業(yè)的角度，這是憑借電子和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的第三次工業(yè)革命。

       德國(guó)人工智能研究所首席執(zhí)行官兼科學(xué)總監(jiān)沃夫?qū)?middot;瓦爾斯特曾說(shuō)過(guò)：“德國(guó)工業(yè)4.0是德國(guó)政府推行的”新一代智能工廠計(jì)劃，以網(wǎng)宇實(shí)體系統(tǒng)(Cyber-Physical System， 又譯“物聯(lián)網(wǎng)”，下稱“物聯(lián)網(wǎng)”)為基礎(chǔ)。這意味著網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入工廠大生產(chǎn)，是一個(gè)嶄新的工業(yè)制造邏輯和方式。過(guò)去是以中心控制指揮系統(tǒng)，每一分鐘對(duì)機(jī)器發(fā)出指令。如今，我們有了完全不同的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，按照商品所附帶的信息形成指令告訴機(jī)器需要什么樣的生產(chǎn)過(guò)程，以制造出符合客戶要求的產(chǎn)品。這是向符合人類個(gè)體化需求的大生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，“工業(yè)4.0”無(wú)疑是人類第四次工業(yè)革命。

 

　　瓦爾斯特是最早提出工業(yè)4.0概念的人士之一，重點(diǎn)從事該計(jì)劃的落實(shí)研究。他在德國(guó)中部小城凱瑟斯勞滕(Kaiserslauten)的智能工廠里，向遠(yuǎn)道而來(lái)打探虛實(shí)的本報(bào)記者解釋：“所謂物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、實(shí)體物件之間的相互連接，而且應(yīng)用相同的語(yǔ)言，進(jìn)行溝通并相互理解。運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)中，最重要的是產(chǎn)品和機(jī)器之間的信息互聯(lián)和溝通，由產(chǎn)品上的信息告訴機(jī)器設(shè)備去做什么。”

 

　　目前德國(guó)和國(guó)際上制造業(yè)主要和普遍采用的是“嵌入式系統(tǒng)”(Embedded System)，這是一種將機(jī)械或電氣部件完全嵌入到受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。德國(guó)“嵌入式系統(tǒng)”在全球的市場(chǎng)巨大，每年獲得的市場(chǎng)效益高達(dá)200億歐元，到2020年更會(huì)翻倍。而工業(yè)4.0正是在嵌入式系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上的革新，并逐步過(guò)度到智能生產(chǎn)。

 

　　事實(shí)上德國(guó)政府2012年發(fā)布的10項(xiàng)未來(lái)高科技戰(zhàn)略計(jì)劃的一個(gè)內(nèi)容，是一項(xiàng)由政府投資2億歐元，針對(duì)如何保證德國(guó)制造業(yè)傲立世界頂尖地位不變的“產(chǎn)業(yè)革命”計(jì)劃，即在10~15年時(shí)間里，通過(guò)實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”系統(tǒng)完成大生產(chǎn)，最大程度實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全自動(dòng)化、個(gè)性化、彈性化、自我優(yōu)化和提高生產(chǎn)資源效率、降低生產(chǎn)成本的全新生產(chǎn)方式，以實(shí)現(xiàn)革命性、大幅度提高生產(chǎn)力的最終目標(biāo)。根據(jù)德國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程院的研究，估計(jì)企業(yè)的生產(chǎn)效率可以通過(guò)“工業(yè)4.0”提高30%。其次，實(shí)現(xiàn)資源的最佳利用，以保護(hù)環(huán)境，因?yàn)槟茉春驮牧系氖褂迷礁咝В瑢?duì)環(huán)境的污染就越少。

 

　　中國(guó)的工業(yè)4.0在哪里？

 

　　進(jìn)入21世紀(jì)的第二個(gè)十年，美德英最先嗅到了制造業(yè)變革的氣息：分別發(fā)布了美國(guó)《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》、德國(guó)《德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略》、《英國(guó)工業(yè)2050戰(zhàn)略》。我國(guó)為加速推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，仔細(xì)研究發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)的戰(zhàn)略，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，定義出未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展方向。今年，國(guó)務(wù)院正式印發(fā)《中國(guó)制造2025》，各地都在緊鑼密鼓地圍繞《中國(guó)制造2025》制定落實(shí)政策，真正加速推進(jìn)中國(guó)制造邁進(jìn)“工業(yè)4.0時(shí)代”。

 

　　《中國(guó)制造2025》中明確提出三步走的戰(zhàn)略目標(biāo)：即力爭(zhēng)用十年時(shí)間，邁入制造強(qiáng)國(guó)行列。到2035年，我國(guó)制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國(guó)陣營(yíng)中等水平。新中國(guó)成立一百年時(shí)，制造業(yè)大國(guó)地位更加鞏固，綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)前列。

 

　　為推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，加強(qiáng)對(duì)有關(guān)工作的統(tǒng)籌規(guī)劃和政策協(xié)調(diào)，國(guó)務(wù)院決定成立國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組。該領(lǐng)導(dǎo)小組由國(guó)務(wù)院副總理馬凱任組長(zhǎng)。國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組的成立，意味著關(guān)于中國(guó)制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的部署已經(jīng)進(jìn)入實(shí)操階段，對(duì)工業(yè)4.0和高端裝備制造業(yè)將產(chǎn)生巨大影響。

 

　　中國(guó)制造2025和工業(yè)4.0主攻方向均為智能制造,但“中國(guó)制造2025”內(nèi)容更加廣泛。中國(guó)具備拓展工業(yè)4.0的優(yōu)勢(shì)，中國(guó)是世界上唯一擁有聯(lián)合國(guó)產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門(mén)類的國(guó)家，形成了“門(mén)類齊全、獨(dú)立完整”的工業(yè)體系，這個(gè)龐大完整的工業(yè)體系依托眾多工業(yè)企業(yè)的集聚效應(yīng)而具備了高度靈活性，為將來(lái)實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”進(jìn)行了有效鋪墊。

 

　　同時(shí)，我國(guó)已經(jīng)在北京、上海、天津等地廣泛開(kāi)展“智慧城市”試點(diǎn)建設(shè)工作，將基礎(chǔ)設(shè)施、資源環(huán)境、市政管理、醫(yī)療保障、經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)以及社會(huì)民生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)連接在一起。更隨著，政府提出“互聯(lián)網(wǎng)+”概念，越來(lái)越多的產(chǎn)業(yè)和城市加入到智慧制造和智慧城市建設(shè)行列，一場(chǎng)真正的“中國(guó)版工業(yè)4.0革命”正在應(yīng)運(yùn)而生，革命熱潮將席卷各行各業(yè)。

 

　　半導(dǎo)體照明智能制造加速邁進(jìn)工業(yè)4.0

 

　　受到工業(yè)4.0革命熱潮影響，半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)自當(dāng)受到波及。在互聯(lián)時(shí)代，工業(yè)4.0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。目標(biāo)旨在建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化、數(shù)字化和信息化的產(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)程將發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。

 

　　“機(jī)器換人”、“智慧工廠”、“工業(yè)4.0”……設(shè)備制造業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)革命可謂風(fēng)起云涌，正不斷給半導(dǎo)體照明行業(yè)帶來(lái)新的機(jī)遇和沖擊。工業(yè)4.0時(shí)代是工業(yè)制造發(fā)展總趨勢(shì)，LED產(chǎn)業(yè)也正處于此次革命浪潮中，集約化愈演愈烈，LED工廠制造將擺脫大量人工依賴，而由更加智能化的機(jī)器所替代。一方面工廠制造整個(gè)過(guò)程品質(zhì)得到完全可控，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)100%全檢能力；另一方面工廠用工成本得到大幅降低，生產(chǎn)效率也得到大幅提高；其三，工廠管理效率、生產(chǎn)者與用戶間的數(shù)據(jù)交互性也得到革命突破。

 

　　工業(yè)4.0所提出的智能制造是面向產(chǎn)品全生命周期，實(shí)現(xiàn)泛在感知條件下的信息化制造。智能制造技術(shù)是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及人工智能的基礎(chǔ)上，通過(guò)感知、人機(jī)交互、決策、執(zhí)行和反饋，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程、制造過(guò)程和企業(yè)管理及服務(wù)的智能化，是信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合與集成。

 

　　自動(dòng)化和智能化裝備是這個(gè)行業(yè)未來(lái)持續(xù)蓬勃發(fā)展的重要保證，其自動(dòng)化智能化程度是行業(yè)成熟的重要標(biāo)志。未來(lái)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)及智能制造技術(shù)達(dá)到智慧制造，使設(shè)備真正達(dá)到無(wú)人控制的全自動(dòng)化和智能化是未來(lái)行業(yè)發(fā)展的終極目標(biāo)。不過(guò)就目前照明行業(yè)而言，實(shí)現(xiàn)無(wú)人控制，打造“智能化無(wú)人工廠”還存在一些瓶頸。隨著燈具產(chǎn)品本身的不斷的改進(jìn)，以及工藝的進(jìn)步，有些步驟無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全靠機(jī)器操作或者會(huì)因此付出高昂的成本，因此存在一定的變數(shù)。

 

　　為響應(yīng)《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略，推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，大力推進(jìn)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)智能制造、建設(shè)數(shù)字化工廠，全面提升我國(guó)半導(dǎo)體照明行業(yè)在自主創(chuàng)新、資源利用效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、信息化、質(zhì)量效益等方面的能力和水平，形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在相關(guān)政府部門(mén)的指導(dǎo)下，將聯(lián)合業(yè)內(nèi)外的優(yōu)勢(shì)機(jī)構(gòu)與企業(yè)，共同傾力打造一個(gè)跨領(lǐng)域合作的新平臺(tái)---“中國(guó)半導(dǎo)體照明工業(yè)4.0峰會(huì)”。峰會(huì)以“創(chuàng)新、合作、共贏”為主旨，目標(biāo)是成為中國(guó)半導(dǎo)體照明智能制造的有效合作平臺(tái)，支持政產(chǎn)學(xué)研共同落實(shí)《中國(guó)制造2025》。