工業(yè)4.0與中國(guó)制造2025

中國(guó)制造2025與

德國(guó)工業(yè)4.02015年第二次“悅讀XX”讀書研討活動(dòng)2015年7月13日1德國(guó)工業(yè)4.0第四次工業(yè)革命系統(tǒng)基于信息物理融合第三次工業(yè)革命用電子和IT技術(shù)實(shí)現(xiàn)制造流程的進(jìn)一步自動(dòng)化第二次工業(yè)革命隨著基于勞動(dòng)分工的、電力驅(qū)動(dòng)的大規(guī)模生產(chǎn)的出現(xiàn)第一次工業(yè)革命隨著蒸汽驅(qū)動(dòng)的機(jī)械制造設(shè)備的出現(xiàn)18世紀(jì)末20世紀(jì)初20世紀(jì)70年代現(xiàn)在1784年第一臺(tái)紡織機(jī)1870年第一條生產(chǎn)線美國(guó)辛辛那提屠宰場(chǎng)1959年第一個(gè)可編程邏輯控制器PLC工業(yè)1.0:機(jī)器制造，機(jī)械化生產(chǎn)；工業(yè)2.0:流水線，批量生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化；工業(yè)3.0:高度自動(dòng)化，無人/少人化生產(chǎn)；工業(yè)4.0:網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)，虛實(shí)融合。在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,德國(guó)政府正式推出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。由德國(guó)聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)合資助。預(yù)計(jì)投資2億歐元。旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應(yīng)性、資源效率及人因工程學(xué)的智慧工廠實(shí)施工業(yè)4.0的技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。而啟動(dòng)工業(yè)4.0的重要前提之一是工業(yè)自動(dòng)化，主要在機(jī)械制造和電氣工程領(lǐng)域。內(nèi)涵：實(shí)現(xiàn)由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴目標(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。該模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，而各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式會(huì)誕生。德國(guó)工業(yè)4.0在未來，生產(chǎn)過程中的每一步都將在虛擬世界被設(shè)計(jì)、仿真以及優(yōu)化，為真實(shí)的物理世界包括物料、產(chǎn)品、工廠等建立起一個(gè)高度仿真的數(shù)字“雙胞胎”虛擬與現(xiàn)實(shí)世界的完美融合生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)在未來的智能工廠中，產(chǎn)品信息都將被輸入到產(chǎn)品零部件本身，他們會(huì)根據(jù)自身生產(chǎn)需求，直接與生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備溝通，發(fā)出下一道生產(chǎn)工序指令，指揮設(shè)備進(jìn)行自組織生產(chǎn)。這種自主生產(chǎn)模式能夠滿足每個(gè)用戶的“定制需求”制造運(yùn)行管理系統(tǒng)（MOM）將幫助生產(chǎn)價(jià)值鏈中的供應(yīng)商獲得并交換實(shí)時(shí)的生產(chǎn)信息。供應(yīng)商所提供的全部零部件都將在正確的時(shí)間以正確的順序到達(dá)生產(chǎn)線。三大趨勢(shì)信息物理融合系統(tǒng)工業(yè)4.0三大趨勢(shì)生產(chǎn)均具有高度的靈活性當(dāng)前產(chǎn)品設(shè)計(jì)已被高度固化，客戶不可以將跨一款車的雨刷器用于跨廠商的其它車型。工業(yè)4.0之下，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)均具有高度的靈活性，可以完成端到端的從客戶需求到加工制造等各方面的配置，以較低的成本滿足客戶需求，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量很低仍能獲利的一次性生產(chǎn)，為客戶生產(chǎn)該款雨刷器。工業(yè)4.0應(yīng)用場(chǎng)景遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)在工業(yè)4.0之下，生產(chǎn)系統(tǒng)將如同“社會(huì)機(jī)器”，以類似于社交網(wǎng)絡(luò)的方式運(yùn)轉(zhuǎn)，自動(dòng)連接到云平臺(tái)搜索合適的專家處理問題。專家將通過集成的知識(shí)平臺(tái)，通過移動(dòng)設(shè)備更有效地進(jìn)行傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)。工業(yè)4.0應(yīng)用場(chǎng)景德國(guó)工業(yè)4.0三大主題智能生產(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；智能物流：主要通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、務(wù)聯(lián)網(wǎng)，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率，而需求方，則能夠快速獲得服務(wù)匹配，得到物流支持。智能工廠：重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；123國(guó)家戰(zhàn)略下合作探索“工業(yè)4.0”智能工廠

德國(guó)提出“工業(yè)4.0”這一概念本身帶有國(guó)家的反思。德國(guó)稱得上是一個(gè)高端制造的大國(guó)，制造業(yè)作為其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的動(dòng)力，使其在歐債危機(jī)中長(zhǎng)期保持堅(jiān)挺。但他們的制造業(yè)始終以產(chǎn)品為主。他們一直在反思，為什么自己的產(chǎn)品只有生產(chǎn)功能的價(jià)值，而沒有服務(wù)的價(jià)值。為此通過互聯(lián)、數(shù)字、智能化的融合、智能工廠的建設(shè)，可能是未來的方向?；谧陨磔^強(qiáng)的制造設(shè)備工業(yè)，在國(guó)家戰(zhàn)略下合作建設(shè)互聯(lián)的智能工廠系統(tǒng)可能是重要的路徑，使得德國(guó)成為第四次工業(yè)革命的先行者。德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略當(dāng)“工業(yè)4.0”上升成為德國(guó)的民族戰(zhàn)略、由總理默克爾親自代言，并把這一概念迅速風(fēng)靡全球時(shí)，中國(guó)工信部正在狠狠推動(dòng)“中國(guó)制造2025”，總理李克強(qiáng)也擔(dān)任起了“中國(guó)制造2025”的超級(jí)推銷員，五次出訪累計(jì)帶回了近1400億美元大單。與此同時(shí)，美國(guó)的科技業(yè)正在一旁虎視眈眈，準(zhǔn)備隨時(shí)一網(wǎng)打盡……大國(guó)戰(zhàn)略美國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)以及ICT巨頭與傳統(tǒng)制造業(yè)領(lǐng)導(dǎo)廠商攜手，GE、思科、IBM、英特爾等80多家企業(yè)成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，正重新定義制造業(yè)的未來，并在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)化等方面做出一系列前瞻性布局，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與成為美國(guó)先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃的重要任務(wù)之一。美國(guó)工業(yè)4.0挑戰(zhàn)依托硅谷模式搶占軟件技術(shù)優(yōu)勢(shì)，發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)方式1德國(guó)工業(yè)4.02中國(guó)制2025提出中國(guó)制造2025的背景從中國(guó)制造業(yè)形勢(shì)看，2013年工業(yè)占GDP的37%，裝備制造業(yè)產(chǎn)值規(guī)模突破20萬億元人民幣，占全球裝備制造業(yè)總量的三分之一以上。中國(guó)發(fā)電設(shè)備產(chǎn)量約占全球總量的60%；造船占全球比重的41%；機(jī)床占全球比重38%。在500余種工業(yè)產(chǎn)品中，中國(guó)有220多種產(chǎn)量居世界第一如何將中國(guó)制造轉(zhuǎn)變?yōu)橹袊?guó)創(chuàng)造，如何提升中國(guó)制造業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力，成為中國(guó)政府和企業(yè)的一大任務(wù)發(fā)達(dá)國(guó)家正在進(jìn)行“再工業(yè)化”運(yùn)動(dòng)?xùn)|盟國(guó)家、印度和拉美國(guó)家則擁有更低的勞動(dòng)力和資源成本。美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛提出以重振制造業(yè)為核心、以信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)應(yīng)用為重點(diǎn)，旨在依靠科技創(chuàng)新，搶占制造業(yè)新的制高點(diǎn)的“再工業(yè)化”戰(zhàn)略人口紅利消失勞動(dòng)力供給減少人口成本上升從事制造業(yè)意愿降低國(guó)際金融危機(jī)，凸顯實(shí)體經(jīng)濟(jì)的重要性中國(guó)的“世界工廠”面臨雙重挑戰(zhàn)習(xí)學(xué)不足：一是自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)；二是產(chǎn)品質(zhì)量問題還比較突出；三是資源效率利用比較低，能耗比較高，污染比較嚴(yán)重；四是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不是很合理，低端產(chǎn)品產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，高端產(chǎn)品能力比較差。“制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略研究”咨詢項(xiàng)目對(duì)8個(gè)國(guó)家：美國(guó)、德國(guó)、日本、英國(guó)、法國(guó)、韓國(guó)、印度和中國(guó)，從1946年到2012年制造業(yè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析。上世紀(jì)90年代，我國(guó)還處在世界第8位?，F(xiàn)在已經(jīng)到了第4位，和德國(guó)、日本還有一定的差距。優(yōu)勢(shì)。第一，經(jīng)過幾十年的快速發(fā)展，我國(guó)制造業(yè)規(guī)模躍居世界第一位.第二，在于“亞洲工廠”本身。部分低端經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的確由于工資增長(zhǎng)從中國(guó)轉(zhuǎn)移，卻強(qiáng)化了以中國(guó)為中心的地區(qū)供應(yīng)鏈。第三，內(nèi)需在不斷擴(kuò)大。中國(guó)制造現(xiàn)狀中國(guó)制造業(yè)現(xiàn)狀中德簽署《中德合作行動(dòng)綱領(lǐng)》

2014年10月10日，中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)在訪問德國(guó)期間和德國(guó)總理默克爾，聯(lián)合發(fā)表了《中德合作行動(dòng)綱領(lǐng)》，重點(diǎn)突出了雙方在制造業(yè)就“工業(yè)4.0”計(jì)劃的攜手合作。雙方將以中國(guó)擔(dān)任2015年德國(guó)漢諾威消費(fèi)電子、信息及通信博覽會(huì)(CeBIT)合作伙伴國(guó)為契機(jī)，推進(jìn)兩國(guó)在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的合作。借鑒了德國(guó)的工業(yè)4.0計(jì)劃，我國(guó)也制定了《中國(guó)制造2025》計(jì)劃，目前初稿已經(jīng)完成，在部分地區(qū)已經(jīng)展開了試點(diǎn)工作，要在2025年對(duì)制造業(yè)完成升級(jí)轉(zhuǎn)型。隨著勞動(dòng)力供給的減少，用人成本的上升，我國(guó)的制造業(yè)亟需轉(zhuǎn)型。借鑒了德國(guó)的工業(yè)4.0計(jì)劃，我國(guó)也制定了《中國(guó)制造2025》“中國(guó)制造2025”提出了我國(guó)制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)三個(gè)十年的“三步走”戰(zhàn)略，是第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)?！爸袊?guó)制造2025”應(yīng)對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，立足我國(guó)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式實(shí)際需要，圍繞創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展、人才為本等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以及先進(jìn)制造、高端裝備等重點(diǎn)領(lǐng)域，提出了加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提升增效的重大戰(zhàn)略任務(wù)和重大政策舉措，力爭(zhēng)到2025年從制造大國(guó)邁入制造強(qiáng)國(guó)行。中國(guó)制造2025中國(guó)制造2045中國(guó)制造2035中國(guó)制造2025世界強(qiáng)國(guó)強(qiáng)國(guó)領(lǐng)先地位強(qiáng)國(guó)中位制造業(yè)強(qiáng)國(guó)強(qiáng)國(guó)之列制造業(yè)大國(guó)總體規(guī)劃：三十年，三步走強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略規(guī)劃：遠(yuǎn)超制造本身效益國(guó)家效益：20年3萬億美元GDP增量。企業(yè)效益：效率↑20%，成本↓20%，節(jié)能減排↓10%。4十大重點(diǎn)領(lǐng)域五大工程核心關(guān)鍵一條主線2015年《中國(guó)制造2025》+“1+X”實(shí)施方案和規(guī)劃體系+高端領(lǐng)域技術(shù)路線圖的綠皮書信息化與工業(yè)化深度融合