德國工業(yè)4.0是什么？

 

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

       德國人工智能研究所首席執(zhí)行官兼科學總監(jiān)沃夫岡·瓦爾斯特曾說過：“德國工業(yè)4.0是德國政府推行的”新一代智能工廠計劃，以網(wǎng)宇實體系統(tǒng)(Cyber-Physical System， 又譯“物聯(lián)網(wǎng)”，下稱“物聯(lián)網(wǎng)”)為基礎。這意味著網(wǎng)絡進入工廠大生產(chǎn)，是一個嶄新的工業(yè)制造邏輯和方式。過去是以中心控制指揮系統(tǒng)，每一分鐘對機器發(fā)出指令。如今，我們有了完全不同的生產(chǎn)結構，按照商品所附帶的信息形成指令告訴機器需要什么樣的生產(chǎn)過程，以制造出符合客戶要求的產(chǎn)品。這是向符合人類個體化需求的大生產(chǎn)方式的轉變，“工業(yè)4.0”無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，重點從事該計劃的落實研究。他在德國中部小城凱瑟斯勞滕(Kaiserslauten)的智能工廠里，向遠道而來打探虛實的本報記者解釋：“所謂物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，就是通過網(wǎng)絡、實體物件之間的相互連接，而且應用相同的語言，進行溝通并相互理解。運用到工業(yè)生產(chǎn)中，最重要的是產(chǎn)品和機器之間的信息互聯(lián)和溝通，由產(chǎn)品上的信息告訴機器設備去做什么。”

 

　　目前德國和國際上制造業(yè)主要和普遍采用的是“嵌入式系統(tǒng)”(Embedded System)，這是一種將機械或電氣部件完全嵌入到受控器件內部，為特定應用而設計的專用計算機系統(tǒng)。德國“嵌入式系統(tǒng)”在全球的市場巨大，每年獲得的市場效益高達200億歐元，到2020年更會翻倍。而工業(yè)4.0正是在嵌入式系統(tǒng)技術基礎上的革新，并逐步過度到智能生產(chǎn)。

 

　　事實上德國政府2012年發(fā)布的10項未來高科技戰(zhàn)略計劃的一個內容，是一項由政府投資2億歐元，針對如何保證德國制造業(yè)傲立世界頂尖地位不變的“產(chǎn)業(yè)革命”計劃，即在10~15年時間里，通過實現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”系統(tǒng)完成大生產(chǎn)，最大程度實現(xiàn)生產(chǎn)全自動化、個性化、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，以實現(xiàn)革命性、大幅度提高生產(chǎn)力的最終目標。根據(jù)德國國家科學與工程院的研究，估計企業(yè)的生產(chǎn)效率可以通過“工業(yè)4.0”提高30%。其次，實現(xiàn)資源的最佳利用，以保護環(huán)境，因為能源和原材料的使用越高效，對環(huán)境的污染就越少。

 

　　中國的工業(yè)4.0在哪里？

 

　　進入21世紀的第二個十年，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《先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃》、德國《德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略》、《英國工業(yè)2050戰(zhàn)略》。我國為加速推進產(chǎn)業(yè)升級，仔細研究發(fā)達國家發(fā)展先進制造業(yè)的戰(zhàn)略，結合我國國情，定義出未來制造業(yè)的發(fā)展方向。今年，國務院正式印發(fā)《中國制造2025》，各地都在緊鑼密鼓地圍繞《中國制造2025》制定落實政策，真正加速推進中國制造邁進“工業(yè)4.0時代”。

 

　　《中國制造2025》中明確提出三步走的戰(zhàn)略目標：即力爭用十年時間，邁入制造強國行列。到2035年，我國制造業(yè)整體達到世界制造強國陣營中等水平。新中國成立一百年時，制造業(yè)大國地位更加鞏固，綜合實力進入世界制造強國前列。

 

　　為推進實施制造強國戰(zhàn)略，加強對有關工作的統(tǒng)籌規(guī)劃和政策協(xié)調，國務院決定成立國家制造強國建設領導小組。該領導小組由國務院副總理馬凱任組長。國家制造強國建設領導小組的成立，意味著關于中國制造轉型升級的部署已經(jīng)進入實操階段，對工業(yè)4.0和高端裝備制造業(yè)將產(chǎn)生巨大影響。

 

　　中國制造2025和工業(yè)4.0主攻方向均為智能制造,但“中國制造2025”內容更加廣泛。中國具備拓展工業(yè)4.0的優(yōu)勢，中國是世界上唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國家，形成了“門類齊全、獨立完整”的工業(yè)體系，這個龐大完整的工業(yè)體系依托眾多工業(yè)企業(yè)的集聚效應而具備了高度靈活性，為將來實現(xiàn)“工業(yè)4.0”進行了有效鋪墊。

 

　　同時，我國已經(jīng)在北京、上海、天津等地廣泛開展“智慧城市”試點建設工作，將基礎設施、資源環(huán)境、市政管理、醫(yī)療保障、經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)以及社會民生通過互聯(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，越來越多的產(chǎn)業(yè)和城市加入到智慧制造和智慧城市建設行列，一場真正的“中國版工業(yè)4.0革命”正在應運而生，革命熱潮將席卷各行各業(yè)。

 

　　半導體照明智能制造加速邁進工業(yè)4.0

 

　　受到工業(yè)4.0革命熱潮影響，半導體照明產(chǎn)業(yè)自當受到波及。在互聯(lián)時代，工業(yè)4.0是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。目標旨在建立一個高度靈活的個性化、數(shù)字化和信息化的產(chǎn)品與服務的生產(chǎn)模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會產(chǎn)生各種新的活動領域和合作形式。創(chuàng)造新價值的過程將發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。

 

　　“機器換人”、“智慧工廠”、“工業(yè)4.0”……設備制造業(yè)領域的技術革命可謂風起云涌，正不斷給半導體照明行業(yè)帶來新的機遇和沖擊。工業(yè)4.0時代是工業(yè)制造發(fā)展總趨勢，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器所替代。一方面工廠制造整個過程品質得到完全可控，產(chǎn)品實現(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，實現(xiàn)泛在感知條件下的信息化制造。智能制造技術是在現(xiàn)代傳感技術、網(wǎng)絡技術、自動化技術以及人工智能的基礎上，通過感知、人機交互、決策、執(zhí)行和反饋，實現(xiàn)產(chǎn)品設計過程、制造過程和企業(yè)管理及服務的智能化，是信息技術與制造技術的深度融合與集成。

 

　　自動化和智能化裝備是這個行業(yè)未來持續(xù)蓬勃發(fā)展的重要保證，其自動化智能化程度是行業(yè)成熟的重要標志。未來通過互聯(lián)網(wǎng)及智能制造技術達到智慧制造，使設備真正達到無人控制的全自動化和智能化是未來行業(yè)發(fā)展的終極目標。不過就目前照明行業(yè)而言，實現(xiàn)無人控制，打造“智能化無人工廠”還存在一些瓶頸。隨著燈具產(chǎn)品本身的不斷的改進，以及工藝的進步，有些步驟無法實現(xiàn)完全靠機器操作或者會因此付出高昂的成本，因此存在一定的變數(shù)。

 

　　為響應《中國制造2025》戰(zhàn)略，推進實施制造強國戰(zhàn)略，大力推進半導體照明產(chǎn)業(yè)智能制造、建設數(shù)字化工廠，全面提升我國半導體照明行業(yè)在自主創(chuàng)新、資源利用效率、產(chǎn)業(yè)結構、信息化、質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)濟增長點，國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在相關政府部門的指導下，將聯(lián)合業(yè)內外的優(yōu)勢機構與企業(yè)，共同傾力打造一個跨領域合作的新平臺---“中國半導體照明工業(yè)4.0峰會”。峰會以“創(chuàng)新、合作、共贏”為主旨，目標是成為中國半導體照明智能制造的有效合作平臺，支持政產(chǎn)學研共同落實《中國制造2025》。