德国工业4.0与中国的两化融合

时间:14-07-18 栏目:云计算与物联网 作者:爱说云网 评论:0 点击: 1,684 次

2012年4月21日美国《经济学人》杂志以“第三次工业革命”为题,发表了一组专题报告,副标题是“制造业的数字化将改造商品生产方法,并且改变职业的政治学”。美国的未来学者杰里米·里夫金发布了专著《第三次工业革命》,文章认为“印刷业中蒸汽动力技术的引入使新闻媒体在第一次工业革命中一跃成为主要信息传播工具”这是以蒸气机为动力的时代;“20世纪第一个10年里,电讯技术与燃油内燃机的结合引发了第二次工业革命”;“如今,我们正处在信息技术与能源体系相融合的时代。互联网信息技术与可再生能源的出现让我们迎来了第三次工业革命”。里夫金主要是从能源技术革命的角度来阐述第三次工业技术革命的,这可以从他提出的第三次工业革命的5大支柱的内容上看到:“第三次工业革命的支柱包括以下5个:(1)向可再生能源转型;(2)将每一大洲的建筑转化为微型发电厂,以便就地收集可再生能源;(3)在每一栋建筑物以及基础设施中使用氢和其他存储技术,以存储间歇式能源;(4)利用互联网技术将每一大洲的电力网转化为能源共享网络,这一共享网络的工作原理类似于互联网;(5)将运输工具转向插电式以及燃料电池动力车,这种电动车所需要的电可以通过洲与洲之间共享的电网平台进行买卖。”。更直白一点说就是:以蒸汽机为代表的第一次工业革命;以内燃机为代表的第二次工业革命;以可再生能源为代表的第三次工业革命。当然他也提到了伴随着能源技术革命将改变传统的制造业,改变整个社会的政治、经济、文化等。
但是作为一个制造业的工作者我更愿意接受德国工业4.0,它和我国提出的“两化融合”更具有参照性和可对比性。2013年4月,德国政府于“2013汉诺威工业博览会”上正式推出“工业4.0”项目,该项目是德国政府2010年7月《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一,被认为是继机械、电气和信息技术之后的第四次工业革命,是引领德国工业未来发展的核心战略。什么是第四次工业革命呢?下图对此做了解释。
图一 工业革命的四个阶段
图中可以看出第一次工业革命是18世纪60年代至19世纪中期掀起的通过水力和蒸汽机实现的工厂机械化;第二次工业革命是19世纪后半期至20世纪初的电力广泛应用;第三次工业革命是20世纪后半期出现的,应用电子、信息技术进一步提高生产自动化水平;今天提出的第四次工业革命则是以信息物理融合系统为特征的新的工业革命。
德国“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。德国学术界和产业界认为,“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理融合系统CPS(Cyber-Physical System)相结合的手段,将制造业向智能化转型。
既然第四次工业革命是以信息物理融合系统为特征,那么,什么是信息物理融合系统呢?2007年由美国总统科学顾问委员会提交的《面临挑战的领导地位》中把CPS列为8个重点领域之首,从此引起世界的广泛关注。CPS是一个综合计算、网络和物理世界的复杂系统,通过计算技术、通信技术和控制技术的有机融合与深度协作,实现信息世界与物理世界的紧密融合。在CPS中物理世界被信息世界检查与控制,为人类提供智能化的高效、安全、优质的服务,CPS包括智能机器、存储系统和生产设施,从入厂到出厂,整合整个制造和物流过程,实现数字化和基于信息技术的端对端集成,原理如图二所示。
图二、信息世界与物理世界交互示意图
从上述内容中,我们不难看到,CPS系统的价值与当前炙手可热的物联网一样,具有广阔的应用领域,如可用在智能交通系统、智能制造系统、医疗设备系统、能源保护、环境监控、航空航天软件、关键基础设施(电力、水)、普适自适应通信、节能建筑,生物系统等。
CPS的意义在于将物理设备联网,是连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能。CPS本质上是一个具有控制属性的网络,但它又有别于现有的控制系统。CPS则把通信放在与计算和控制同等地位上,因为CPS强调的分布式应用系统中物理设备之间的协调是离不开通信的。CPS对网络内部设备的远程协调能力、自治能力、控制对象的种类和数量,特别是网络规模上远远超过现有的工控网络。美国国家科学基金会(NSF)认为,CPS将让整个世界互联起来,如同互联网改变了人与人的互动一样,CPS将会改变我们与物理世界的互动。
第三次工业革命也好,第四次工业革命也罢,或者“再工业化”和中国的“信息化与工业化深度融合”是一脉相通的,核心思想就是要充分的应用信息技术改造传统产业,实现转型升级。在产品研发设计方面除了应用信息技术提高设计效率的同时,要综合应用计算机技术、网络通信技术、控制技术和传感技术,使我们的装备成为信息物理融合系统的一部分;在经营管理中充分运用信息技术实现企业纵向和横向的集成,实现管理模式和业务流程的创新,提高经营决策的科学性;在生产制造方面实现智能制造,绿色制造,提高生产的柔性,提高资源的利用。向物联网、智慧企业、智慧产业迈进。
我们不要为他们这些新名词所困惑,坚持两化深度融合的道路,深入持久的走下去,中国制造强国之梦一定能实现。

相关文章

谈谈物联网和云计算的融合发展
views 1662
物联网的英文名称叫“The Internet of things”。见名知义,物联网简单地说,就是“物与物相联而形成的一个彼此互相通信的网络”。其中包含两层含义:它是基于于互联网基础上的一个网络;它有触角己经伸到任何可以通信的物体,能够彼此之间进行信息的沟通。基于此,对物联网可以这样下定义:通过射频...
物联网发展要从“质”上突破
views 1552
从习近平总书记、李克强总理专门对物联网做出重要指示,要让物联网更加促进生产、走进生活、造福百姓,到2013年2月国务院专门出台推进物联网持续健康发展的指导意见,再到今年2月国务院召开全国物联网工作电视电话会议,自上而下对物联网发展的高度认识和政策扶持,与当前全国各地在十个物联网专项行动计划指导下,对...
RFID技术与智能停车场系统:更加安全可靠-RFID...
views 2114
首先简单解释一下什么是RFID。RFID是英文Radio Frequency IDentification的缩写,译成中文大家就熟悉多了,就是射频识别。这是一种无线通信技术,可以通过无线电讯号识别特定目标,然后读写其相关数据,但又无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。说到这里大家该好奇了,...
物联网是什么
views 1686
 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,其英文名称是:“The Internet of things”。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通...
二维码支付暗战已挑明 监管态度成最大悬念-二维码...
views 1824
 “双12”当天,支付宝钱包针对线下扫描支付的大规模推广活动让二维码支付市场的暗涌浮出水面。据人民金融不完全统计,目前包括支付宝、微信以及多家银行都推出了各自的二维码支付,在央行的二维码支付禁令尚未明确解除的情况下,一场行业倒逼监管的行动似乎已然成行。   今年3月,央行下发《中国人民银行支付结算...
物联网和云计算将大大促进热力企业的创新...
views 1154
目前供热改革的进展缓慢,很大程度由热量表计的标准不一,质量参差不齐所导致。有业内人士指出,云计算和物联网或将成为加快热计量改革的关键点。物联网和云计算将大大促进热力企业的创新、标准统一等。 近年来,在政府相关部门和政策的积极推动下,热计量改造在我国发展迅速,众多热力公司和相关企业、大学和研究机构、表...
IDC:物联网正从“炒作”走向“现实”...
views 1310
有关于物联网(IoT)的话题在最近几年越演愈烈,而看似无尽的市场承诺似乎正在成为现实。根据来自IDC的最新研究结果显示,一场转型正在进行中,全球物联网解决方案市场规模将从2013年的19亿美元增长到2020年的71亿美元。 IDC将物联网定义为一个将特有的、可识别的端点(或者事物)连网并且可以在不...
亚马逊AWS发布AWS中国区合作伙伴计划
views 1737
2014年12月12日,Amazon Web Services(AWS)中国宣布在中国推出AWS合作伙伴计划(AWS Partner Network,简称APN),这项全球性计划旨在为技术和咨询合作伙伴提供业务、技术、市场营销和产品上市支持,从而利用AWS成功地开展业务。除了可以享受APN全球计划的...

声明: 本文由( 爱说云网 )原创编译,转载请保留链接: 德国工业4.0与中国的两化融合

德国工业4.0与中国的两化融合:等您坐沙发呢!

发表评论


读者排行