工業(yè)4.0的價(jià)值、挑戰(zhàn)及措施

發(fā)布時(shí)間：2014-08-21 10:54:08 閱讀次數(shù)：4188次

工業(yè)4.0的價(jià)值

根據(jù)工業(yè)-科學(xué)研究聯(lián)盟的倡議，工業(yè)4.0平臺(tái)的參與者制定了其工作目標(biāo)——實(shí)施政府確保德國(guó)工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略舉措。

　　工業(yè)4.0擁有巨大的潛力：

　?。?）滿足用戶的個(gè)性化需求

　　工業(yè)4.0能夠在設(shè)計(jì)、配置、排序、規(guī)劃、制造和運(yùn)行等階段中納入個(gè)性化的、用戶特定的標(biāo)準(zhǔn)，并能夠合并最后的修改。通過(guò)工業(yè)4.0，即使生產(chǎn)一次性項(xiàng)目和極小的生產(chǎn)量（批量大小為一）也可以實(shí)現(xiàn)獲利。

　?。?）靈活性

　　基于CPS的特別網(wǎng)絡(luò)，使業(yè)務(wù)流程的不同方面（如質(zhì)量、時(shí)間、任務(wù)、穩(wěn)健性、價(jià)格和生態(tài)友好性）實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)配置。這有助于材料和供應(yīng)鏈的持續(xù)“調(diào)整”。這也意味著工程流程能夠變得更加靈活，制造流程可以被改變，暫時(shí)性短缺（比如由于供應(yīng)問(wèn)題）能夠被彌補(bǔ)，并且在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的大幅提高。

　?。?）優(yōu)化決策

　　為了在全球市場(chǎng)獲得成功，采取正確的決策（往往在沒(méi)有事先通知的情況下）變得越來(lái)越重要。工業(yè)4.0能夠提供實(shí)時(shí)的、端到端的透明度，使工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)決策得到提早驗(yàn)證，并且能夠?qū)p壞做出更加靈活的反應(yīng)，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)領(lǐng)域中一家公司的所有工廠進(jìn)行全局優(yōu)化。

　?。?）資源生產(chǎn)率和效率

　　工業(yè)生產(chǎn)流程的首要戰(zhàn)略目標(biāo)仍然適用于工業(yè)4.0：用定量的資源實(shí)現(xiàn)最高的產(chǎn)量（資源生產(chǎn)率）和用最少的資源實(shí)現(xiàn)特定的產(chǎn)量（資源效率）。CPS使制造流程在個(gè)案基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)整個(gè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。此外，無(wú)需停止生產(chǎn)，系統(tǒng)能夠在生產(chǎn)期間對(duì)資源和能源消耗進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，減少其排放量。

　　（5）通過(guò)新服務(wù)創(chuàng)造價(jià)值機(jī)遇

　　工業(yè)4.0為價(jià)值創(chuàng)造提供了新途徑，也促成了就業(yè)的新形式。比如，智能算法能通過(guò)智能設(shè)備用于大量的不同數(shù)據(jù)（即大數(shù)據(jù)），從而產(chǎn)生新型的服務(wù)。這對(duì)于為工業(yè)4.0開(kāi)發(fā)B2B服務(wù)的中小企業(yè)和初創(chuàng)型企業(yè)而言，是個(gè)巨大的機(jī)遇。

　　（6）應(yīng)對(duì)勞動(dòng)力的人口結(jié)構(gòu)變化

　　連同工作組織和能力發(fā)展計(jì)劃，人類和技術(shù)系統(tǒng)的交互合作將為企業(yè)提供將人口結(jié)構(gòu)變化轉(zhuǎn)變?yōu)槠鋬?yōu)勢(shì)的新途徑。面對(duì)技術(shù)勞動(dòng)力的短缺和日益多元化（年齡、性別、文化背景），工業(yè)4.0將促成多樣的、靈活的職業(yè)道路，使人們能夠持續(xù)工作，并在更長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)保持生產(chǎn)力。

　?。?）生活和工作的平衡

　　應(yīng)用CPS將使公司的工作組織形式變得更加靈活，這意味著公司能夠更好的滿足員工對(duì)于平衡工作和個(gè)人生活、個(gè)人發(fā)展和持續(xù)職業(yè)發(fā)展的需求。比如，智能輔助系統(tǒng)提供了一個(gè)靈活性的新標(biāo)準(zhǔn)，在滿足公司要求的同時(shí)也能夠滿足員工的個(gè)人需求，從而為工作的組織提供了新機(jī)遇。隨著勞動(dòng)力規(guī)模的下降，該系統(tǒng)將在招募最佳員工的時(shí)候使CPS公司獲得更多優(yōu)勢(shì)。

　?。?）高工資經(jīng)濟(jì)仍擁有競(jìng)爭(zhēng)力

　　工業(yè)4.0的雙重策略將使德國(guó)增強(qiáng)其作為領(lǐng)先供應(yīng)商的地位，并使其成為工業(yè)4.0解決方案的領(lǐng)先市場(chǎng)。

　　然而，工業(yè)4.0對(duì)于相關(guān)行業(yè)而言，并不會(huì)構(gòu)成一個(gè)專業(yè)的技術(shù)或IT相關(guān)的挑戰(zhàn)。不斷變化的技術(shù)將引起深遠(yuǎn)的、廣泛的影響，為開(kāi)發(fā)新的業(yè)務(wù)和企業(yè)模型、促進(jìn)更大規(guī)模的就業(yè)提供新的機(jī)會(huì)。

　　在二十世紀(jì)80年代，德國(guó)通過(guò)將可編程序控制器（PLS）整合到制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了更加靈活的自動(dòng)制造，同時(shí)通過(guò)一種基于社會(huì)伙伴關(guān)系的措施對(duì)勞動(dòng)力的影響進(jìn)行管理，從而成功地實(shí)施了第三次工業(yè)革命（工業(yè)3.0）。德國(guó)雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)、成功的軟件工業(yè)和語(yǔ)義技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)技能，都意味著德國(guó)處于實(shí)施工業(yè)4.0的極其有利地位。當(dāng)前的障礙是可以克服的，比如技術(shù)接受問(wèn)題、勞動(dòng)力市場(chǎng)中技術(shù)工人的短缺問(wèn)題等。

　　然而，只有所有利益相關(guān)者密切合作起來(lái)，釋放物聯(lián)網(wǎng)及服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)于制造業(yè)的潛力，才能確保德國(guó)工業(yè)的未來(lái)。

　　自2006年以來(lái)，德國(guó)政府就一直通過(guò)高技術(shù)戰(zhàn)略推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)。目前已經(jīng)成功推出一些技術(shù)項(xiàng)目。工業(yè)-科學(xué)研究聯(lián)盟目前在跨行業(yè)的層面上，推動(dòng)工業(yè)4.0項(xiàng)目的進(jìn)展。該項(xiàng)目實(shí)施的下一步是工業(yè)4.0平臺(tái)的建立。

　　該平臺(tái)的秘書(shū)處由專業(yè)協(xié)會(huì)德國(guó)信息技術(shù)、電信和新媒體協(xié)會(huì)（BITCOM）、德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）和德國(guó)電子電氣制造商協(xié)會(huì)（ZVEI）組成。下一步任務(wù)將是為關(guān)鍵主題確定研發(fā)路線圖。

　　保障德國(guó)制造業(yè)的未來(lái)——這是工業(yè)4.0平臺(tái)所有參與者為他們自己設(shè)定的目標(biāo)。該平臺(tái)邀請(qǐng)所有利益相關(guān)者繼續(xù)探索工業(yè)4.0提供的機(jī)遇，這樣我們可以一起推動(dòng)并確保其革命愿景的成功實(shí)現(xiàn)。
工業(yè)4.0面臨的挑戰(zhàn)
德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略愿景的實(shí)施，將是一個(gè)不斷演進(jìn)的過(guò)程，不同公司和行業(yè)演進(jìn)的速度各不相同。今年初，BITKOM、VDMA和ZVEI開(kāi)展的關(guān)于“德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略前景”的調(diào)查再次證實(shí)了德國(guó)工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要性，以及對(duì)更全面和有針對(duì)性信息的需求（圖1）。在調(diào)查中，47％的公司表示它們已經(jīng)積極參與到工業(yè)4.0戰(zhàn)略中；18％的公司表示它們正參與德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的研究工作；而12％的公司聲稱它們已把該戰(zhàn)略付諸實(shí)踐。

圖1 工業(yè)4.0趨勢(shì)調(diào)查結(jié)果（2013年1月）

　　實(shí)施工業(yè)4.0戰(zhàn)略愿景中碰到的三大挑戰(zhàn)，分別是標(biāo)準(zhǔn)化、工作組織和產(chǎn)品可用性。

　　除了積極參與工作組，參與調(diào)查公司所提出的扶持措施還包括舉辦有針對(duì)性的研討會(huì)，他們可以在研討會(huì)上分享經(jīng)驗(yàn)和獲得信息。

　　專業(yè)協(xié)會(huì)將在確保順暢溝通，與社會(huì)合作方、學(xué)術(shù)圈和公眾的緊密聯(lián)系方面發(fā)揮重要作用。約50％的受訪企業(yè)表示，他們已經(jīng)從專業(yè)協(xié)會(huì)收到有關(guān)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的相關(guān)信息。

    德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略愿景的實(shí)施，將是一個(gè)不斷演進(jìn)的過(guò)程，不同公司和行業(yè)演進(jìn)的速度各不相同。今年初，BITKOM、VDMA和ZVEI開(kāi)展的關(guān)于“德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略前景”的調(diào)查再次證實(shí)了德國(guó)工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要性，以及對(duì)更全面和有針對(duì)性信息的需求（圖1）。在調(diào)查中，47％的公司表示它們已經(jīng)積極參與到工業(yè)4.0戰(zhàn)略中；18％的公司表示它們正參與德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的研究工作；而12％的公司聲稱它們已把該戰(zhàn)略付諸實(shí)踐。

工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)的5大措施
    專業(yè)協(xié)會(huì)將在確保順暢溝通，與社會(huì)合作方、學(xué)術(shù)圈和公眾的緊密聯(lián)系方面發(fā)揮重要作用。約50％的受訪企業(yè)表示，他們已經(jīng)從專業(yè)協(xié)會(huì)收到有關(guān)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的相關(guān)信息。

　　此外，工業(yè)4.0工作組認(rèn)為以下措施有助于企業(yè)平穩(wěn)向工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型：

　?。?）實(shí)時(shí)CPS解決方案的實(shí)施，將在空間、技術(shù)質(zhì)量和可靠性方面對(duì)服務(wù)可用性和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提出很高要求。為了確保德國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)呼吁出臺(tái)服務(wù)規(guī)范和商業(yè)模式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

　?。?）目前，制造業(yè)的業(yè)務(wù)流程往往是靜態(tài)的，并僅通過(guò)極不靈活的軟件系統(tǒng)實(shí)施。不過(guò)，不能在一夜之間將它們替換成服務(wù)型系統(tǒng)。在舊系統(tǒng)上融入新技術(shù)（反之亦然）非常重要，舊系統(tǒng)需要通過(guò)實(shí)時(shí)功能系統(tǒng)進(jìn)行更新。

　　（3）在物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)化的背景下，制造業(yè)新商業(yè)模式的發(fā)展速度將接近互聯(lián)網(wǎng)本身的發(fā)展速度和活力。

　?。?）員工將參與到工作組織、CPD（Continuing Professional Development）和技術(shù)開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新性社會(huì)技術(shù)設(shè)計(jì)的早期階段工作中。

　?。?）為了成功過(guò)渡到工業(yè)4.0，ICT產(chǎn)業(yè)（習(xí)慣上認(rèn)為創(chuàng)新周期短）應(yīng)和機(jī)械、設(shè)備制造商以及機(jī)電系統(tǒng)供應(yīng)商（傾向于認(rèn)為創(chuàng)新周期較長(zhǎng)）密切配合，以開(kāi)發(fā)出所有合作伙伴都能接受的商業(yè)模式。

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