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智能制造是科技創(chuàng)新投資主線的靈魂,智能駕駛是智能制造的新寵,隨著“VR智能人工智能智能駕駛“的炒作深化,主力機(jī)構(gòu)中線布局智能制造投資主線無(wú)疑。
小盤高送轉(zhuǎn)成長(zhǎng)股牛股輩出。中小創(chuàng)市場(chǎng)歷來(lái)是造就小盤高成長(zhǎng)牛股的沃土,填權(quán)概念股連續(xù)漲停、含權(quán)概念股穩(wěn)步攀升,小盤高送轉(zhuǎn)成長(zhǎng)股已初現(xiàn)牛股風(fēng)采。筆者09期專欄推薦的寶德股份除權(quán)后走出連續(xù)5漲停,成為小盤高送轉(zhuǎn)概念股的龍頭旗幟,帶領(lǐng)新聯(lián)電子、英唐智控、萬(wàn)潤(rùn)科技為代表的填權(quán)概念股展開了凌厲的填權(quán)走勢(shì)突顯牛股神韻。受填權(quán)概念股的刺激,含權(quán)概念股受到眾多投資者的追捧,以眾興菌業(yè)為龍頭、科迪乳業(yè)、通達(dá)股份拓維信息、國(guó)恩股份、棒杰股份、西隴科學(xué)、寶馨科技、賽摩電氣為代表的含權(quán)等周漲幅在20%以上。展望后市,筆者繼續(xù)看好小盤高送轉(zhuǎn)概念股,因?yàn)閺恼w技術(shù)形體看,大多走出了突破形態(tài)和發(fā)力走向大牛的趨勢(shì)。建議投資者在選擇投資標(biāo)的時(shí),首選含權(quán)概念股,如兼具市場(chǎng)的主流熱點(diǎn)多重概念最佳,操作上堅(jiān)持逢低介入布局、中線持有的投資策略為宜。
智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈強(qiáng)勢(shì)爆發(fā)。智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈成為市場(chǎng)新貴,其驅(qū)動(dòng)因素主要有:第一,谷歌、博世、沃爾沃等企業(yè)已在自動(dòng)駕駛技術(shù)上取得進(jìn)展,尤其是谷歌研發(fā)的無(wú)人駕駛汽車已經(jīng)進(jìn)入公路試驗(yàn)階段,吹響汽車駕駛技術(shù)革命的進(jìn)步號(hào)角。第二,各國(guó)對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)的高度關(guān)注和支持,歐美針對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā)、測(cè)試和路試都有了規(guī)范性文件,日本六大車企結(jié)盟研發(fā)無(wú)人駕駛,欲搶先歐美制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)也將新能源汽車提升到新經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域標(biāo)志性行業(yè),必將加速智能駕駛技術(shù)的推廣。第三,今年6月1日,中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車試點(diǎn)示范區(qū)對(duì)外開放,自動(dòng)駕駛汽車測(cè)試已經(jīng)萬(wàn)事俱備。第四,《“十三五”汽車工業(yè)發(fā)展規(guī)劃意見》,要求在十三五期間建立汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系,積極發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車,并提出了具有駕駛輔助功能的汽車等藍(lán)圖,也將促進(jìn)我國(guó)智能駕駛技術(shù)的發(fā)展。綜述,傳統(tǒng)汽車巨頭和互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛入局無(wú)人駕駛掘金,技術(shù)突破和商業(yè)化進(jìn)程遠(yuǎn)超市場(chǎng)預(yù)期。智能駕駛將成為新的投資藍(lán)海;本周市場(chǎng)以金固股份、中原內(nèi)配、數(shù)源科技、萬(wàn)安科技、啟明信息、亞太股份為代表的智能駕駛概念股連續(xù)3-5個(gè)漲停成為市場(chǎng)最強(qiáng)音,就是投資者對(duì)智能汽車看好的表現(xiàn)。
智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤婀芍饕蠥DAS系統(tǒng)、地圖導(dǎo)航、車聯(lián)網(wǎng)、傳感器、電動(dòng)化部件、汽車零配件等。展望后市熱點(diǎn),智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侵芯€值得看好的投資品種,其中ADAS概念股處于主力機(jī)構(gòu)拉高建倉(cāng)周期,短期將進(jìn)入回落整理階段,故建議投資者以中線的投資策略,在下跌中戰(zhàn)略性布局ADAS系統(tǒng)等主流品種,等待智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤婀芍魃说牡絹?lái),短線關(guān)注汽車配件概念股。
關(guān)鍵詞:德國(guó)“工業(yè)4.0”;模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè);改革措施
引言
2011年,德國(guó)聯(lián)邦教育局和研究部推出德國(guó)“工業(yè)4.0”,與美國(guó)倡導(dǎo)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和我國(guó)提出的“中國(guó)制造2025”相似,核心是智能制造,,主要是為了提高德國(guó)制造工業(yè)的智能化水平和競(jìng)爭(zhēng)力[1]?!肮I(yè)4.0”是德國(guó)政府對(duì)整個(gè)工業(yè)發(fā)展過程重新劃分而提出的一個(gè)新穎概念。提出這個(gè)概念的德國(guó)產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界人士認(rèn)為,技術(shù)不斷精進(jìn)的情況下,工業(yè)發(fā)展歷經(jīng)機(jī)械化的“工業(yè)1.0”、電氣化的“工業(yè)2.0”和自動(dòng)化的“工業(yè)3.0”三個(gè)時(shí)代后必然會(huì)步入智能化的“工業(yè)4.0”階段。智能化時(shí)代,核心技術(shù)特征是“虛擬—實(shí)體系統(tǒng)”。“虛擬—實(shí)體系統(tǒng)”是指工業(yè)發(fā)展會(huì)以原有的互聯(lián)網(wǎng)和信息系統(tǒng)為基石,融入服務(wù)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的新血液,緊密銜接實(shí)體世界與虛擬的信息網(wǎng)絡(luò),形成新的智能整體[2-3]。在工業(yè)范疇中,“虛擬—實(shí)體系統(tǒng)”可演變?yōu)橐灾悄艽嫒丝氐摹爸悄芄S”。在“智能工廠”中,可進(jìn)行交互控制的智能機(jī)器提供生產(chǎn),保證生產(chǎn)信息可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和傳輸;大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)保障核心控制系統(tǒng),串聯(lián)起生產(chǎn)原料采購(gòu)入庫(kù)、產(chǎn)品制造檢測(cè)、成品物流輸送等整個(gè)完整的流水線,同時(shí)可收集各環(huán)節(jié)傳來(lái)的信息,以人工智能對(duì)其分析判斷,決定具體的生產(chǎn)方案,并自動(dòng)完成加工制造。這樣就形成了精準(zhǔn)按需生產(chǎn)、高度個(gè)性化制造的模式,達(dá)到降低成本、提高附加值的目的。德國(guó)“工業(yè)4.0”的出現(xiàn)無(wú)疑會(huì)撼動(dòng)傳統(tǒng)加工制造的機(jī)械產(chǎn)業(yè)部分,并迫使其產(chǎn)生重大變革,所以從事該行業(yè)的相關(guān)人員必須緊跟產(chǎn)業(yè)改革的步伐,提高自身的專業(yè)素養(yǎng),做到改革與發(fā)展一致前進(jìn)。同時(shí),機(jī)械行業(yè)相關(guān)的人員需要具備更高的專業(yè)素養(yǎng),因此必須改革模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的教學(xué)模式,從教育源頭抓起,逐步提高人員的專業(yè)素養(yǎng),最終變革產(chǎn)業(yè)模式。
1建立綠色智能化制造的新理念
“工業(yè)4.0”概念的核心為智能制造,希望工業(yè)生產(chǎn)全面使用智能系統(tǒng)指導(dǎo)生產(chǎn)過程,做到人機(jī)互動(dòng),甚至可以將3D技術(shù)融入工業(yè)生產(chǎn)中。因此,培養(yǎng)儲(chǔ)備力量的教學(xué)環(huán)境必須主動(dòng)適應(yīng)這一工業(yè)變革,無(wú)論教師還是學(xué)生都需要打破傳統(tǒng)粗放生產(chǎn)的舊觀念,形成創(chuàng)新的智能制造新思想。作為未來(lái)生力軍的學(xué)生,尤其是機(jī)械、電子等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,需要在高校學(xué)習(xí)中形成符合“工業(yè)4.0”要求的智能化生產(chǎn)新思想,這也要求高校相關(guān)專業(yè)的教師在教學(xué)過程中做出與智能化制造相關(guān)的引導(dǎo)。
2教學(xué)內(nèi)容多樣化和具體化
雖然德國(guó)“工業(yè)4.0”的技術(shù)涵蓋的領(lǐng)域較為廣泛,但核心基礎(chǔ)均為機(jī)械。因此,要求未來(lái)的機(jī)械工程師不僅要在自己的機(jī)械專業(yè)做到高精尖,還需要對(duì)相關(guān)電子、信息等專業(yè)知識(shí)有足夠的儲(chǔ)備,而學(xué)校機(jī)械專業(yè)在其培養(yǎng)計(jì)劃中都應(yīng)意識(shí)到學(xué)科的交叉學(xué)習(xí),并做出相應(yīng)改動(dòng)。全面改革的德國(guó)“工業(yè)4.0”是希望智能化的工廠和生產(chǎn)系統(tǒng)能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)方式。因此,機(jī)械專業(yè)學(xué)生的課程計(jì)劃應(yīng)涵蓋與此智能化相關(guān)的軟件工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器、通信系統(tǒng)等課程。因?yàn)檎n時(shí)無(wú)法兼顧的學(xué)校,也應(yīng)盡量利用課外實(shí)踐課、選修課等方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自學(xué),并在完成教學(xué)任務(wù)的前提下,盡可能擠出時(shí)間為學(xué)生解答疑問,幫助學(xué)生彌補(bǔ)相關(guān)知識(shí),從而拓展機(jī)械專業(yè)學(xué)生的眼界和知識(shí)面。
3引導(dǎo)學(xué)生向著知識(shí)多元化發(fā)展
“工業(yè)4.0”的實(shí)現(xiàn)要求其從業(yè)人員掌握了解自身專業(yè)和相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)。因此,作為未來(lái)生力軍的學(xué)生,在儲(chǔ)備知識(shí)的階段需要涉獵多方面知識(shí),多元化發(fā)展,做到本專業(yè)高精尖,相關(guān)專業(yè)全了解,以成長(zhǎng)為全能人才。但是,現(xiàn)在的高校教育制度仍舊是學(xué)分制,造成了學(xué)生學(xué)習(xí)十分局限的現(xiàn)狀。學(xué)生很少主動(dòng)與其他專業(yè)學(xué)生交流,學(xué)習(xí)知識(shí)面狹窄。所以,專業(yè)教師在教學(xué)過程中應(yīng)該適當(dāng)為學(xué)生安排與其發(fā)展相關(guān)的系列專題講座,定期舉辦跨專業(yè)學(xué)習(xí)交流會(huì),激發(fā)學(xué)生相互交流的學(xué)習(xí)熱情,提高學(xué)生自身知識(shí)素養(yǎng),鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生成長(zhǎng)為適應(yīng)時(shí)展需要的復(fù)合型人才。
4基于學(xué)科競(jìng)賽提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)
德國(guó)“工業(yè)4.0”的另一個(gè)重要內(nèi)容創(chuàng)新,但目前國(guó)內(nèi)大部分高校的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)還是沿用傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系。因此,積極參與專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,還可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的動(dòng)手能力。
5培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和愛崗敬業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)
關(guān)鍵詞:制造規(guī)模 關(guān)鍵技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)
一、自動(dòng)化機(jī)械制造規(guī)模
按規(guī)模大小FMS可分為如下4類
(一)自動(dòng)化制造單元
FMC:的問世并在生產(chǎn)中使用約比FMS晚6~8年,它是由1~2臺(tái)加工中心、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及物料運(yùn)送存貯設(shè)備構(gòu)成,具有設(shè)置應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。FMC可視為一個(gè)規(guī)模最小的FMS,是FMS向廉價(jià)化及小型化方向發(fā)展和一種產(chǎn)物,其特點(diǎn)是實(shí){目單機(jī)自動(dòng)化化及自動(dòng)化,迄今已進(jìn)入普及應(yīng)用階段。
(二)自動(dòng)化制造系統(tǒng)
通常包括4臺(tái)或更多臺(tái)全自動(dòng)數(shù)控機(jī)床及人工中心與車削中心等),由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運(yùn)系統(tǒng)連接起來(lái),可在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。
(三)自動(dòng)化制造線
它是處于單一或少品種大批量非自動(dòng)化自動(dòng)線與中小批量多品種f:MS之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)備可以是通用的加工中心、CNC機(jī)床,亦可采用專用機(jī)床或NC專用機(jī)床,對(duì)物料搬運(yùn)系統(tǒng)自動(dòng)化的要求低于FMS,但生產(chǎn)率更高。
(四)自動(dòng)化制造工廠
FMt是將多條FMS連接起來(lái),配以自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù),用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系,采用從訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(C1MS)投入實(shí)際,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化化及自動(dòng)化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運(yùn)進(jìn)程的全盤化。FMF是自動(dòng)化生產(chǎn)的最高水平,反映出世界上最先進(jìn)的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開發(fā)及經(jīng)營(yíng)管理的自動(dòng)化連成一個(gè)整體,以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)IMS)為代表,其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化化及自動(dòng)化。
二、自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)
(一)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
未來(lái)CAD技術(shù)發(fā)展將會(huì)引入專家系統(tǒng),使之具有智能化,可處理各種復(fù)雜的問題。當(dāng)前設(shè)計(jì)技術(shù)最新的一個(gè)突破是光敏立體成形技術(shù),該項(xiàng)新技術(shù)是直接利用CAD數(shù)據(jù),通過計(jì)算機(jī)控制的激光掃描系統(tǒng),將三維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對(duì)池內(nèi)的光敏樹脂液面進(jìn)行光學(xué)掃描,被掃描到的液面則變成固化塑料,如此循環(huán)操作,逐層掃描成形,并自動(dòng)地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起,僅需確定數(shù)據(jù),數(shù)小時(shí)內(nèi)便可制出精確的原型。它有助于加快開發(fā)新產(chǎn)品和研制新結(jié)構(gòu)的速度。
(二)模糊控制技術(shù)
模糊數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用是模糊控制器。最近開發(fā)出的高性能模糊控制器具有自學(xué)習(xí)功能,可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動(dòng)地對(duì)控制量作調(diào)整,使系統(tǒng)性能大為改善,其中尤其以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)方法更起人們極大的關(guān)注。
(三)工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)
迄今,F(xiàn)MS中所采用的人工智能大多指基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識(shí)和推理規(guī)則進(jìn)行推理,求解各類問題(如解釋、預(yù)測(cè)、診斷、查找故障、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、監(jiān)視、修復(fù)、命令及控制等)。由于專家系統(tǒng)能簡(jiǎn)便地將各種事實(shí)及經(jīng)驗(yàn)證過的理論與通過經(jīng)驗(yàn)獲得的知識(shí)相結(jié)合,因而專家系統(tǒng)為FMS的諸方面工作增強(qiáng)了自動(dòng)化。展望未來(lái),以知識(shí)密集為特征,以知識(shí)處理為手段的人工智能(包括專家系統(tǒng))技術(shù)必將在FMS(尤其智能型)中關(guān)鍵性的作用。人工智能在未來(lái)FMS中將發(fā)揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術(shù),預(yù)計(jì)最有發(fā)展前途的仍是人工智能。預(yù)計(jì)到21世紀(jì)初,人工智能在FMS中的應(yīng)用規(guī)模將要比目前大4倍。智能制造技術(shù)fIMT旨在將人工智能融入制造過程的各個(gè)環(huán)節(jié),借助模擬專家的智能活動(dòng),取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)。在制造過程,系統(tǒng)能自動(dòng)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài),在受到外界或內(nèi)部激勵(lì)時(shí)能自動(dòng)調(diào)節(jié)其參數(shù),以達(dá)到最佳工作狀態(tài),具備自組織能力。
(四)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)fANN)是模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行并行處理的一種方法。故人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就是一種人工智能工具。在自動(dòng)控制領(lǐng)域,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不久將并列于專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng),成為現(xiàn)代自支化系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分。
三、啟動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
自二戰(zhàn)結(jié)束以來(lái),世界各發(fā)達(dá)國(guó)家逐漸重視設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法的研究,先后產(chǎn)生了許多新概念、新思想、新理論和新技術(shù)。從設(shè)計(jì)方法來(lái)看,國(guó)內(nèi)外先后提出了并行設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì),相似性設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)等新概念;從設(shè)計(jì)準(zhǔn)則來(lái)看,出現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元等概念,從設(shè)計(jì)的手段來(lái)看,出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),不僅普及了二維設(shè)計(jì) CAD 軟件,而且功能全面的三維造型軟件也進(jìn)入了實(shí)用階段。
(一)FMC將成為發(fā)展和應(yīng)用的熱門技術(shù)
這是因?yàn)镕MC的投資比FMS少得多而經(jīng)濟(jì)效益相接近,更適用于財(cái)力有限的中小型企業(yè)。目前國(guó)外眾多廠家將FMC列為發(fā)展之重。近年來(lái),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 Web 技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的出現(xiàn)和飛速發(fā)展,給現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)注入了新的生機(jī)和活力,機(jī)械設(shè)計(jì)逐漸向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展?;?Web 的遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)正是在這種條件下產(chǎn)生的。它的出現(xiàn),使得各制造企業(yè)可以充分利用 Internet 和 Web 的國(guó)際互聯(lián)性和資源共享性,組建企業(yè)間的動(dòng)態(tài)聯(lián)盟或虛擬設(shè)計(jì)小組,通過組合分散在各個(gè)地域企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),發(fā)揮各個(gè)企業(yè)的局部特長(zhǎng),同時(shí)不同專業(yè)的技術(shù)人員可以不受地域的限制,在一個(gè)統(tǒng)一且易于訪問的平臺(tái)下進(jìn)行異地的合作與設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)信息的交流和共享,進(jìn)而快速開發(fā)出所需產(chǎn)品,提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次成功率。
(二)朝多功能方向發(fā)展
〔關(guān)鍵詞〕工業(yè)4.0;大數(shù)據(jù);云計(jì)算;深度融合;CPS
中圖分類號(hào):TF089;F426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1004-4345(2016)03-0023-03
1中國(guó)鋼鐵行業(yè)概況
中國(guó)鋼鐵行業(yè)近兩年來(lái)市場(chǎng)低迷,鋼價(jià)連續(xù)下跌。這種情況出現(xiàn)的原因主要?dú)w結(jié)為:一是中國(guó)鋼鐵產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,供需矛盾不斷在擴(kuò)大;二是由鋼鐵需求行業(yè)狀況不佳導(dǎo)致鋼鐵行業(yè)的表現(xiàn)低迷。產(chǎn)業(yè)集中度過低,競(jìng)爭(zhēng)力不足,資源極大浪費(fèi),加之近年環(huán)境污染嚴(yán)重,進(jìn)一步降低了中國(guó)鋼鐵產(chǎn)能利用能力。自2013年起,鋼鐵產(chǎn)品市場(chǎng)進(jìn)入下行通道,去除大環(huán)境經(jīng)濟(jì)低迷的因素,主要的就是同行業(yè)質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果。國(guó)內(nèi)鋼鐵產(chǎn)能過剩,但是依然保持著高端鋼進(jìn)口量的增加,來(lái)彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)品種結(jié)構(gòu)的不足。由此可見,鋼鐵制造靠量取勝的時(shí)代依然成為過去,質(zhì)才是未來(lái)鋼鐵發(fā)展的關(guān)鍵,即高品質(zhì)、高附加值的鋼鐵產(chǎn)品,才是鋼鐵制造的發(fā)展目標(biāo)。隨著新一輪產(chǎn)業(yè)變革和技術(shù)革命的快速興起,鋼鐵制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、互聯(lián)網(wǎng)+的推進(jìn)加快工業(yè)化信息化發(fā)展邁入建設(shè)智能工廠的歷史新階段,聚焦工業(yè)4.0時(shí)代的機(jī)遇與挑戰(zhàn),兩化深度融合是建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略制高點(diǎn),智能制造[1]是兩化深度融合的重要著力點(diǎn)。2016年兩會(huì)上明確提出今年重點(diǎn)工作之一是聚焦智能制造,爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)工廠或工序的智能制造示范;鋼鐵工業(yè)要積極推進(jìn)智能化工廠建設(shè),工業(yè)4.0并不僅僅整合制造環(huán)節(jié),還要整合設(shè)計(jì)、服務(wù),即制造業(yè)的兩端,將整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息化。從而可以有效地改造升級(jí)傳統(tǒng)鋼鐵產(chǎn)業(yè),整合提升企業(yè)管理能力,實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)效率的提高、產(chǎn)品和服務(wù)水平和效率的提高、采購(gòu)成本的降低和效率的提高。在工業(yè)4.0概念提出后,我國(guó)勢(shì)必將其納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),并相繼在各行業(yè)采取了一系列政策措施促進(jìn)其發(fā)展。
2工業(yè)4.0的概念
2.1工業(yè)4.0的定義
德國(guó)提出了工業(yè)4.0的概念,德國(guó)第一次工業(yè)革命是蒸汽動(dòng)力取代了動(dòng)力,稱之為機(jī)械化時(shí)代;第二次工業(yè)革命是電機(jī)發(fā)明和電能使用,稱之為電氣化時(shí)代;第三次工業(yè)革命使用的是RT及數(shù)控技術(shù),稱之為數(shù)字化時(shí)代。第四次工業(yè)革命是把信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)智能化,稱之為智能化時(shí)代。工業(yè)4.0概念即是以智能制造為理念的第四次工業(yè)革命,該戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)信息物理系統(tǒng)(Cyber-PhysicalSystem)相結(jié)合的手段,將大數(shù)據(jù)和機(jī)器聯(lián)系起來(lái)進(jìn)而使制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
2.2工業(yè)4.0轉(zhuǎn)變方向
大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能制造以及物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)都會(huì)應(yīng)用到工業(yè)4.0當(dāng)中,但是工業(yè)4.0根本的驅(qū)動(dòng)力是解決當(dāng)前行業(yè)中面臨的各種問題,最終的目的是為了提高企業(yè)的整體效率和競(jìng)爭(zhēng)力。鋼鐵企業(yè)工業(yè)4.0轉(zhuǎn)變的方向:1)由要素驅(qū)動(dòng)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變。2)由低成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)向質(zhì)量效益競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變。3)由資源消耗大、污染物排放多的粗放制造向綠色制造轉(zhuǎn)變。4)由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變。
3設(shè)計(jì)與應(yīng)用
鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)管理與控制、研發(fā)與服務(wù)、采購(gòu)與銷售,實(shí)現(xiàn)智能制造模式的創(chuàng)新,很可能通過工業(yè)大數(shù)據(jù)的云平臺(tái)來(lái)承載,同時(shí)考慮到中國(guó)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)工作流程,有必要將不同的產(chǎn)品訂購(gòu)合同通過集約化生產(chǎn)來(lái)降低生產(chǎn)成本,否則產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性就難以滿足用戶需求,但集約化生產(chǎn)將影響供貨時(shí)間。為了解決這個(gè)矛盾,需要在質(zhì)量設(shè)計(jì)、計(jì)劃、排程、調(diào)度等方面進(jìn)行縱向的CPS改造,其目的是實(shí)現(xiàn)“大規(guī)模定制”。工業(yè)4.0將逐步驅(qū)動(dòng)行業(yè)核心領(lǐng)域開放,通過智能制造、深度融合、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)和安全數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備、多個(gè)工廠、多個(gè)系統(tǒng)的協(xié)作,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群。以集群化的優(yōu)勢(shì)去提升競(jìng)爭(zhēng)力[2],將會(huì)大大提高行業(yè)自動(dòng)化和智能化水平,促進(jìn)系統(tǒng)升級(jí)。鋼鐵企業(yè)4.0創(chuàng)新模式見圖1。
3.1智能制造
智能制造技術(shù)是在傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、智能機(jī)器人技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過智能化的感知、人機(jī)交互、決策和執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造和智能化,是信息技術(shù)、智能技術(shù)與裝備制造技術(shù)的深度融合與集成。智能化制造的應(yīng)用在生產(chǎn)中提高了產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率,并做到了減少制造過程物耗、能耗和排放。智能制造技術(shù)是信息化與工業(yè)化深度融合的大趨勢(shì),例如汽車行業(yè)機(jī)器人焊接工作、首鋼熱軋產(chǎn)線的噴號(hào)機(jī)自動(dòng)噴號(hào)工作,以及現(xiàn)今流行的無(wú)人倉(cāng)庫(kù)管理模式以及唐鋼的天車無(wú)人值守系統(tǒng)都驗(yàn)證了智能制造給現(xiàn)代工業(yè)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。特別對(duì)于天車的無(wú)人值守,在設(shè)計(jì)上對(duì)傳統(tǒng)的天車系統(tǒng)進(jìn)行全面改造,添加計(jì)劃層、控制層以及輔助系統(tǒng)控制的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等基礎(chǔ)層,通過自動(dòng)化系統(tǒng)生成調(diào)度指令,并根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)備的參數(shù)自動(dòng)控制天車運(yùn)行,達(dá)到無(wú)人化駕駛的目的。同時(shí),智能制造還能夠大幅提升天車運(yùn)行的準(zhǔn)確度和平穩(wěn)性能,減少故障,延長(zhǎng)設(shè)備壽命,降低天車運(yùn)行的安全隱患。
3.2云技術(shù)
鋼鐵企業(yè)工業(yè)4.0中的云計(jì)算將大量用通訊系統(tǒng)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度,構(gòu)建數(shù)據(jù)中心,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)開展工藝過程數(shù)據(jù)的挖掘分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)核心數(shù)學(xué)模型參數(shù)的動(dòng)態(tài)、閉環(huán)優(yōu)化,提高柔性制造和定制化生產(chǎn)的能力,向終端按需提供服務(wù);同時(shí)基于互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)局域網(wǎng)和GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息安全、可靠、穩(wěn)定的傳輸,滿足大數(shù)據(jù)共享的要求。企業(yè)可以基于此建立自己的銷售采購(gòu)平臺(tái),比如寶鋼有自己的采購(gòu)電子商務(wù)平臺(tái),通過設(shè)置采購(gòu)組織與物料、在線交易、服務(wù)中心,不僅可以密切關(guān)注產(chǎn)品的交易情況,精細(xì)化管理,在效率及服務(wù)質(zhì)量上得到大幅提升,更進(jìn)一層為決策或營(yíng)銷提供精確服務(wù)。對(duì)于類似于首鋼遷鋼與首鋼順義分公司的數(shù)據(jù)共享與生產(chǎn)管控,云技術(shù)同樣能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)向數(shù)據(jù)資本的轉(zhuǎn)化。
3.3深度融合
信息化與現(xiàn)代工業(yè)化的深度結(jié)合,是指信息化帶動(dòng)工業(yè)化,工業(yè)化促進(jìn)信息化,一種新型的工業(yè)化道路。兩化融合的核心就是信息化支撐,追求可持續(xù)發(fā)展模式。集成化、模塊化的軟件設(shè)計(jì)理念是目前信息化系統(tǒng)建設(shè)的主流方向。企業(yè)生產(chǎn)制造與信息化融合,能夠在很大程度上推進(jìn)現(xiàn)代化企業(yè)的建設(shè),提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。鋼鐵工業(yè)處在產(chǎn)能過剩的新常態(tài),鋼企生產(chǎn)線常常不能滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。這時(shí)有沒有可能將空余的產(chǎn)能用來(lái)支持快速訂貨,或者建立某一平臺(tái),使用戶能像淘寶網(wǎng)購(gòu)一樣,方便地采購(gòu)鋼材,這些都是贏得未來(lái)發(fā)展機(jī)遇需要深入研究的問題。
3.4物聯(lián)網(wǎng)
鋼鐵企業(yè)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以進(jìn)行智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理,實(shí)現(xiàn)信息共享和互聯(lián)互通,從而可以有效地改造升級(jí)傳統(tǒng)鋼鐵產(chǎn)業(yè),整合提升企業(yè)管理能力,推動(dòng)“兩化”深度融合[3]。鋼鐵行業(yè)中,通過完善自動(dòng)化信息化之間的信息交互、全產(chǎn)線物流跟蹤和原料庫(kù)及產(chǎn)品化的無(wú)人化管理,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線的智能化物流管理,使產(chǎn)品全過程的在線跟蹤,一目了然。基于市場(chǎng)要求,首鋼遷鋼硅鋼卷銷售流程監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)模式正在調(diào)試階段,正式上線后,將依靠基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)或物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)獲取海量信息,利用云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)存儲(chǔ)、計(jì)算和分析數(shù)據(jù),通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng),整合物流現(xiàn)有資源,使得需求方能夠快速獲得服務(wù)匹配,得到便捷物流支持,完成對(duì)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)、物流、能源和環(huán)境的優(yōu)化管控,從而實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)管控。
3.5安全數(shù)據(jù)交換
為了更好地確保用戶數(shù)據(jù)在傳輸與存儲(chǔ)過程中的信息安全,目前大型企業(yè)采取了為數(shù)據(jù)加密的方式確保數(shù)據(jù)安全。在設(shè)計(jì)過程中,儲(chǔ)存在云中的任何用戶數(shù)據(jù)對(duì)于用戶來(lái)講都是安全的,對(duì)于需要保密的其他用戶,這些數(shù)據(jù)表現(xiàn)出來(lái)的是無(wú)序化信息狀態(tài),其具體內(nèi)容根本無(wú)法獲知。例如首鋼遷鋼目前的文件加密系統(tǒng),保證了工藝技術(shù)的信息的保密性。
4結(jié)束語(yǔ)
在當(dāng)前中國(guó)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)面臨困境,轉(zhuǎn)型升級(jí)面臨瓶頸,以及政府大力推進(jìn)中國(guó)信息技術(shù)自主創(chuàng)新和全面優(yōu)化信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、深入推進(jìn)鋼鐵行業(yè)“兩化”融合這一大戰(zhàn)略背景下,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在整合提升企業(yè)信息化水平、實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、智能化生產(chǎn)管理的同時(shí),有利于促進(jìn)鋼鐵企業(yè)降本增效、節(jié)能減排、轉(zhuǎn)型升級(jí),走新型工業(yè)化道路。在這一過程中,要學(xué)會(huì)用辯證的觀點(diǎn)面對(duì)工業(yè)革命,吸取工業(yè)4.0的思想精髓[4],根據(jù)鋼鐵行業(yè)和企業(yè)的具體情況制定對(duì)策,既避免照抄照搬,也不能全盤否定,放眼未來(lái),腳踏實(shí)地地以現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn),充分發(fā)揮經(jīng)驗(yàn)的作用,又不被現(xiàn)狀和經(jīng)驗(yàn)所約束。另外,無(wú)論是數(shù)字化建設(shè)還是CPS開發(fā),都會(huì)面臨方法和理念的改變,要能意識(shí)到變化的發(fā)生,主動(dòng)地適應(yīng)變化,積極地促進(jìn)工業(yè)4.0的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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如果說(shuō)2001年中國(guó)加入WTO釋放了原始的生產(chǎn)力,《中國(guó)制造2025》將帶領(lǐng)中國(guó)企業(yè)走向與世界同步發(fā)展的工業(yè)平臺(tái)。在德國(guó)工業(yè)4.0和美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的左右夾擊中,尚處于2.0時(shí)代的中國(guó)制造業(yè)能否在這一浪潮中實(shí)現(xiàn)后發(fā)優(yōu)勢(shì)將在此一舉。
4.0浪潮
在2011年德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,德國(guó)相關(guān)協(xié)會(huì)提出工業(yè)4.0的初步概念。這個(gè)來(lái)自民間的概念在短時(shí)間內(nèi)迅速演變成國(guó)家產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略。工業(yè)4.0的概念產(chǎn)生有幾個(gè)背景,一方面是德國(guó)在新一輪產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命中,一部分新興產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)乏力;另一方面,裝備制造業(yè)作為德國(guó)最具優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè),各界致力于要把握信息通信技術(shù)與裝備制造業(yè)融合的趨勢(shì),瞄準(zhǔn)全球快速成長(zhǎng)的智能工廠裝備市場(chǎng),確保德國(guó)企業(yè)成為全球智能制造產(chǎn)業(yè)“領(lǐng)先供應(yīng)商”的地位。
“工業(yè)4.0”是一個(gè)基于工業(yè)價(jià)值鏈的網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,機(jī)器設(shè)備、倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)以及制造設(shè)施被置于同一平臺(tái),共同形成信息物理系統(tǒng)(cyber-physical system)。在生產(chǎn)環(huán)境中,三者共同發(fā)揮作用,實(shí)現(xiàn)交換信息、觸發(fā)流程以及自動(dòng)控制等功能,將整個(gè)價(jià)值鏈上的人、機(jī)、物全部聯(lián)結(jié)起來(lái)。
相對(duì)于德系的“工業(yè)4.0”,從范疇而言,美系工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的外延要大,既有智能制造的部分,也具有美國(guó)開放式創(chuàng)新的特點(diǎn),基于一個(gè)良好的生態(tài)體系共贏共生。
而目前對(duì)中國(guó)而言,當(dāng)前中國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)正在面臨四大挑戰(zhàn):勞動(dòng)力和土地成本等要素成本快速上升;國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)入中速增長(zhǎng)期;資源環(huán)境約束進(jìn)一步增強(qiáng);制造業(yè)自主創(chuàng)新能力不足,資源利用效率偏低,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理。
在依靠大量勞動(dòng)力,且產(chǎn)能過剩的環(huán)境中,企業(yè)不可能投資建立很多新工廠,而是更傾向于在現(xiàn)有的資產(chǎn)條件下提高資源的利用效率。人們也開始意識(shí)到,工業(yè)化與信息化的兩化融合將是一個(gè)重要的提高資源利用效率的方向。
在博世中國(guó)區(qū)總裁陳玉東博士看來(lái),生產(chǎn)效率的提高能讓企業(yè)給員工提供更高的薪酬,同時(shí)也能緩解勞動(dòng)力的短缺。根據(jù)中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示,2014年中國(guó)的勞動(dòng)力群體,即16歲至60歲之間的人群,已經(jīng)自2012年起連續(xù)第三年下滑,目前數(shù)量為9.16億,比上年減少了370萬(wàn)。據(jù)預(yù)計(jì),在2010年至2050年這四十年間,中國(guó)勞動(dòng)力人群在總?cè)丝谥兴嫉谋壤龑?2%收縮至61%。
一方面勞動(dòng)力供給將持續(xù)減少,另一方面,智能制造對(duì)相關(guān)從業(yè)人員的資質(zhì)要求也在改變。擁有工程背景與IT技能的人才需求將會(huì)上升;對(duì)于重復(fù)性勞動(dòng)以及低水平的工作人員需求則會(huì)降低。從某種程度上講,智能制造的發(fā)展為資歷淺、低水平的從業(yè)者帶來(lái)了更大的就業(yè)壓力,迫使他們轉(zhuǎn)向其他領(lǐng)域,例如服務(wù)業(yè),尋求新的就業(yè)機(jī)會(huì)。
究竟哪些產(chǎn)業(yè)具備兩化融合的條件呢? 在《中國(guó)制造2025》的藍(lán)圖中,中國(guó)選擇新一代信息技術(shù)、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)機(jī)裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械進(jìn)行重點(diǎn)突破。
“這一路徑與GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)白皮書中提到的能夠享受智能化利益的行業(yè)極為相似?!?通用電氣(中國(guó))軟件及分析卓越中心總經(jīng)理胡曉博士說(shuō)。
中國(guó)“智造”的機(jī)會(huì)
在中國(guó),大型的生產(chǎn)企業(yè)開始走上智能化的道路。但是中國(guó)制造業(yè)的發(fā)展水平參差不齊,一方面是效率低下和產(chǎn)能過剩,另一方面又亟需拔高,中國(guó)在2014年已經(jīng)成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng),預(yù)計(jì)2015年,中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)需求量將達(dá)到35000臺(tái),占全球總量的20%,居全球之首。未來(lái)十年,中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)還將至少保持30%以上的高速增長(zhǎng)。曾經(jīng)有業(yè)內(nèi)分析師預(yù)測(cè):“互聯(lián)網(wǎng)提速滲透制造業(yè),2015年將是互聯(lián)網(wǎng)化產(chǎn)品爆發(fā)之年”。與德國(guó)制造業(yè)強(qiáng)大技術(shù)基礎(chǔ)不同,中國(guó)是在工業(yè)整體2.0的情況下,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的提升,同時(shí)實(shí)現(xiàn)在高端領(lǐng)域的跨越式發(fā)展。
陳玉東博士指出,德國(guó)工業(yè)4.0的核心是建立在工業(yè)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上,加上了信息技術(shù),使得自動(dòng)化可以自適應(yīng)的調(diào)整。中國(guó)企業(yè)學(xué)習(xí)借鑒工業(yè)4.0的過程中,尤其應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)夯實(shí)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),提升產(chǎn)品質(zhì)量;建立人才、信息安全和制造業(yè)創(chuàng)新體系;把制訂智能制造標(biāo)準(zhǔn)化作為智能制造的優(yōu)先領(lǐng)域。
什么是工業(yè)4.0?
“互聯(lián)網(wǎng)+制造”就是工業(yè)4.0?!肮I(yè)4.0”是德國(guó)推出的概念,美國(guó)叫“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,我國(guó)叫“中國(guó)制造2025”(兩化融合),這三者本質(zhì)內(nèi)容是一致的,都指向一個(gè)核心――智能制造。
工業(yè)4.0是德國(guó)政府提出的一個(gè)高科技戰(zhàn)略計(jì)劃。該項(xiàng)目由德國(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,投資預(yù)計(jì)達(dá)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,在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。
德國(guó)所謂的工業(yè)四代(Industry4.0)是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(Cyber―PhysicalSystem簡(jiǎn)稱CPS)將生產(chǎn)中的供應(yīng),制造,銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化,最后達(dá)到快速,有效,個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng)。
2015年中國(guó)有幾個(gè)概念非常火,第一是大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新,第二就是工業(yè)4.0,第三個(gè)就是“互聯(lián)網(wǎng)+”?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”是巨大無(wú)比的概念,“互聯(lián)網(wǎng)+”里面有“互聯(lián)網(wǎng)+金融”叫做互聯(lián)網(wǎng)金融、“互聯(lián)網(wǎng)+零售”、“互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)”,而“互聯(lián)網(wǎng)+制造”就是工業(yè)4.0。它將推動(dòng)中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)型,可以說(shuō),工業(yè)4.0是整個(gè)中國(guó)時(shí)代性的革命。
工業(yè)4.0有哪些特點(diǎn)?
互聯(lián):互聯(lián)工業(yè)4.0的核心是連接,要把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起。
數(shù)據(jù):工業(yè)4.0的核心就是數(shù)據(jù)。企業(yè)數(shù)據(jù)分析就像汽車的后視鏡,開車沒有后視鏡就沒有安全感,但更重要的是車的前擋風(fēng)玻璃――對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)分析。
集成:工業(yè)4.0將無(wú)處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過CPS形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò),使人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器以及服務(wù)與服務(wù)之間能夠互聯(lián),從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端對(duì)端的高度集成。集成是德國(guó)工業(yè)4.0的關(guān)鍵詞,也是長(zhǎng)期以來(lái)中國(guó)推動(dòng)兩化融合的關(guān)鍵詞。
創(chuàng)新:工業(yè)4.0的實(shí)施過程是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過程,制造技術(shù)、產(chǎn)品、模式、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新,將會(huì)層出不窮,從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新,到模式創(chuàng)新,再到液態(tài)創(chuàng)新,最后到組織創(chuàng)新。
轉(zhuǎn)型:對(duì)于中國(guó)的傳統(tǒng)制造業(yè)而言,轉(zhuǎn)型實(shí)際上是從傳統(tǒng)的工廠,從2.0、3.0的工廠轉(zhuǎn)型到4.0的工廠,整個(gè)生產(chǎn)形態(tài)上,從大規(guī)模生產(chǎn),轉(zhuǎn)向個(gè)性化定制。實(shí)際上整個(gè)生產(chǎn)的過程更加柔性化、個(gè)性化、定制化。這是工業(yè)4.0一個(gè)非常重要的特征。
工業(yè)4.0有哪些技術(shù)支柱?
工業(yè)4.0九大技術(shù)支柱包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)機(jī)器人、3D打印、知識(shí)工作自動(dòng)化、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能。這九大支柱中會(huì)產(chǎn)生無(wú)數(shù)的商機(jī)和上市公司。
哪類公司最有前景?
結(jié)合中國(guó)工業(yè)現(xiàn)狀來(lái)看,未來(lái)十年,中國(guó)工業(yè)4.0領(lǐng)域?qū)⒂谐渥惆l(fā)展的三類公司有:
第一類是智能工廠,分為兩種,第一種是傳統(tǒng)的工廠轉(zhuǎn)型成智能工廠,第二種是一出生就是智能工廠。
第二類是解決方案公司,為制造業(yè)公司提供智能工廠頂層設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)型路徑圖、軟硬件一體化實(shí)施的工業(yè)4.0解決方案公司。
第三類是技術(shù)供應(yīng)商,包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算平臺(tái)、MES系統(tǒng)。
除這三類以外,虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、知識(shí)工作自動(dòng)化等技術(shù)供應(yīng)商也會(huì)面臨巨大的發(fā)展前景。
這是一次巨大的產(chǎn)業(yè)革命,錯(cuò)過了工業(yè)4.0也就錯(cuò)過了這個(gè)時(shí)代!誰(shuí)最終贏得第四次工業(yè)革命主導(dǎo)權(quán)?第四次工業(yè)革命以2013年德國(guó)漢諾威為標(biāo)志,宣布這一輪工作革命以智能制造為核心。
中國(guó)為什么選擇德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)?
第一,中國(guó)政府認(rèn)為,德國(guó)路徑比美國(guó)路徑更容易實(shí)現(xiàn);第二,美國(guó)的工業(yè)空心化嚴(yán)重。IT公司出現(xiàn)工業(yè)4.0挑戰(zhàn)大,缺少基礎(chǔ)設(shè)施的落地,德國(guó)工業(yè)技術(shù)雄厚,是生產(chǎn)制造基地,生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商加IT業(yè)務(wù)解決方案提供商。在第四次工業(yè)革命的戰(zhàn)略選擇上,中國(guó)政府的策略是,緊盯新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潮流,選擇工業(yè)4.0,推出中國(guó)版的中國(guó)制造2025,尋找機(jī)會(huì)彎道超車,后發(fā)先制。
工業(yè)4.0是一個(gè)全新的時(shí)代,一期剛剛開始,預(yù)計(jì)要30到50年的時(shí)間發(fā)展引進(jìn),按照國(guó)家工信部部長(zhǎng)所說(shuō):德國(guó)是從工業(yè)3.0串聯(lián)到工業(yè)4.0,中國(guó)是2.0、3.0一起并聯(lián)到4.0。
工信部和中國(guó)工程院把中國(guó)版的工業(yè)4.0的核心目標(biāo)定義為智能制造,這個(gè)詞表述非常準(zhǔn)確。由智能制造再延伸到具體的工廠而言,就是智能工廠。智能制造、智能工廠是工業(yè)4.0的兩大目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:智能制造;機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化;發(fā)展方向
0引言
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造是支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),綜合發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展歷史,無(wú)不是以工業(yè)發(fā)展保障國(guó)家國(guó)際地位,我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展的時(shí)期,同時(shí)整個(gè)社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入運(yùn)用人工智能等技術(shù)促進(jìn)技術(shù)發(fā)展的時(shí)代,如何借助新一代數(shù)字化、智能化技術(shù),推動(dòng)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)升級(jí)換代,以強(qiáng)有力機(jī)械能力助力我國(guó)工業(yè)發(fā)展,成為當(dāng)下相關(guān)學(xué)者研究的熱門問題。
1智能制造的概念及特點(diǎn)
1.1智能制造的概念
智能制造概念的提出已有近30年歷史,最初是由日本在1990年倡導(dǎo)的“智能制造系統(tǒng)IMS”國(guó)際項(xiàng)目中提出的,可以被認(rèn)定為一種由智能機(jī)器和人類專家系統(tǒng)共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng),其通過運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)等智能算法對(duì)制造過程中的人的各項(xiàng)工作活動(dòng)進(jìn)行取代,完成對(duì)事件的分析、推理、判斷構(gòu)思和決策。智能制造的提出和應(yīng)用,極大地延伸了人類專家在制造過程中的腦力勞動(dòng),推動(dòng)著自動(dòng)化的概念向柔性化、智能化和集成化方向發(fā)展。
1.2智能制造的內(nèi)涵
1.2.1數(shù)字化
數(shù)字化是智能制造的基礎(chǔ),智能制造旨在減少人對(duì)于制造過程的干預(yù),使設(shè)備具有自主決策和工作的能力,相對(duì)于人對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)要素的主觀決策分析能力,機(jī)械設(shè)備對(duì)于外部環(huán)境的感知能力較弱,因此,且由于設(shè)備的決策過程是通過計(jì)算機(jī)智能算法實(shí)現(xiàn)的,因此,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造向智能制造的轉(zhuǎn)型升級(jí),就必須先要實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程的數(shù)字化。
1.2.2可視化
可視化是智能制造實(shí)現(xiàn)過程的必要環(huán)節(jié),由于人類對(duì)于數(shù)字的處理也均通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn),當(dāng)有大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)時(shí),僅靠人類的腦力難以進(jìn)行控制和察覺,因此需要借助可視化工具,將各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)表現(xiàn)的更為直觀,有助于人類對(duì)于生產(chǎn)過程的檢測(cè)和調(diào)整。
1.2.3自動(dòng)化
自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ),也是將人類從制造活動(dòng)中解放的有力工具,且伴隨著近年來(lái)數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展,自動(dòng)化水平也在逐年提升,通過添置自動(dòng)化設(shè)備,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的無(wú)人化,同時(shí),自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也能極大保證生產(chǎn)過程各項(xiàng)活動(dòng)的精準(zhǔn)性,對(duì)于提高制造水平具有重要意義。
1.2.4協(xié)同化
任何一款產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過程都是分步進(jìn)行的,往往需要借助多種設(shè)備依次對(duì)部件進(jìn)行加工,才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)功能,因此,就需要不同設(shè)備之間的協(xié)調(diào)與配合。生產(chǎn)過程協(xié)同化主要涉及到復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,通過協(xié)同,減少生產(chǎn)過程中不必要的等待與迂回,進(jìn)而提高整個(gè)生產(chǎn)過程的流暢性,是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要保證。
2我國(guó)現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
盡管近年來(lái)我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)得到快速發(fā)展,但由于各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的不斷應(yīng)用,加快了我國(guó)智能制造計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程,不可避免對(duì)現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生沖擊,具體可從以下三個(gè)方面進(jìn)行概述。
2.1自主創(chuàng)新能力弱,科技成果轉(zhuǎn)換低
自主創(chuàng)新能力弱,科技成果轉(zhuǎn)換率低是我國(guó)現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展面臨的問題。據(jù)統(tǒng)計(jì),從21世紀(jì)初,我國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)的發(fā)明專利已經(jīng)連續(xù)數(shù)年位居世界第一,但由于我國(guó)各項(xiàng)生產(chǎn)工藝和母機(jī)產(chǎn)品對(duì)國(guó)外依賴性強(qiáng),導(dǎo)致科技成果轉(zhuǎn)換不完全,對(duì)于設(shè)備的關(guān)鍵零部件、系統(tǒng)軟件及高端設(shè)備產(chǎn)品,我國(guó)還未具備自主的生產(chǎn)和加工能力,這也是限制我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
2.2資源利用率低,環(huán)境污染嚴(yán)重
改革開放以來(lái),我國(guó)因?yàn)楦黜?xiàng)生產(chǎn)資源豐富,吸引了大量的外國(guó)企業(yè)來(lái)到我國(guó)進(jìn)行發(fā)展,快速提高了我國(guó)的設(shè)計(jì)與制造水平,同時(shí)也對(duì)于我國(guó)生態(tài)環(huán)境造成了不可磨滅的影響。由于我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化技術(shù)是在外資企業(yè)的影響下快速發(fā)展起來(lái)的,因此,現(xiàn)階段各項(xiàng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與使用過程中,未考慮對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響。根據(jù)我國(guó)近年來(lái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)公報(bào),在全國(guó)地級(jí)及以上城市,控制質(zhì)量超標(biāo)的比例達(dá)到3/4。當(dāng)前,我國(guó)的主要矛盾發(fā)生改變,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)也從高速發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量發(fā)展,這必然對(duì)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化行業(yè)產(chǎn)生影響。
2.3高端產(chǎn)品少,信息技術(shù)應(yīng)用不全面
高端產(chǎn)品少,信息化技術(shù)應(yīng)用不全面是我國(guó)現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化技術(shù)面臨的一大難題。改革開放40年,對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了重大影響,如果減少生產(chǎn)過程對(duì)于生產(chǎn)資源的過度消耗,提高我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程的信息化智能化水平成為當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的一大瓶頸。在經(jīng)濟(jì)全球化背景下,推動(dòng)信息化技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用是未來(lái)工業(yè)發(fā)展的主要內(nèi)容,加快我國(guó)在產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、管理和服務(wù)過程中的信息化技術(shù)應(yīng)用是解決我國(guó)當(dāng)前產(chǎn)品不夠高端的主要途徑。
3未來(lái)發(fā)展方向及支撐技術(shù)
3.1發(fā)展方向
綜合現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,以及我國(guó)在設(shè)計(jì)研發(fā)方面的資金投入和成果轉(zhuǎn)換力度,多學(xué)科耦合集成、模塊化與網(wǎng)絡(luò)化將成為未來(lái)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向。
3.1.1多學(xué)科耦合集成化設(shè)計(jì)
隨著人們對(duì)于產(chǎn)品功能的需求越來(lái)越充滿個(gè)性,產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜,僅靠單一學(xué)科的產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足人們的需求,機(jī)械、電氣、通信、控制等多學(xué)科耦合必然成為未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。通過多學(xué)科進(jìn)行耦合,進(jìn)一步減少生產(chǎn)過程中對(duì)于人工的依賴,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品功能仿真,并具有針對(duì)性的迭代優(yōu)化設(shè)計(jì),最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的完備性和可靠性。
3.1.2模塊化與網(wǎng)絡(luò)化相結(jié)合
模塊化與網(wǎng)絡(luò)化的機(jī)械設(shè)計(jì)模式能統(tǒng)籌各項(xiàng)資源,將任務(wù)進(jìn)行分配與整合,從而提高機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化水平,按照設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的專業(yè)技能或者對(duì)產(chǎn)品的功能進(jìn)行拆解,對(duì)任務(wù)分配,實(shí)現(xiàn)模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì),即并行工程作業(yè),能極大提升設(shè)計(jì)的進(jìn)程,保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量。同時(shí),通過網(wǎng)絡(luò)化,將各模塊化的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行連接,實(shí)現(xiàn)各工作小組之間的資源共享和及時(shí)溝通,從而保證產(chǎn)品整體的工作性能,最終提升了機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化水平。
3.2關(guān)鍵支撐技術(shù)
智能制造背景下機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化技術(shù)朝著多學(xué)科耦合與網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展,需要大量的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行支撐。
3.2.1分布式網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)計(jì)技術(shù)
現(xiàn)階段,幾乎所有的機(jī)械與自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程均在計(jì)算機(jī)上完成,分布式網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)計(jì)則為實(shí)現(xiàn)并行工程作業(yè)所必須的技術(shù),將各工作小組團(tuán)隊(duì)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的交互,能有效減少因流程和資源傳輸導(dǎo)致的設(shè)計(jì)過程資源浪費(fèi)。
3.2.2計(jì)算機(jī)三維可視化仿真技術(shù)
計(jì)算機(jī)三維可視化仿真技術(shù)包括兩部分內(nèi)容,第一是三維可視化,即通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,將客戶的需求進(jìn)行可視化呈現(xiàn),與傳統(tǒng)二維視圖相比,三維可視化能直觀明了的將產(chǎn)品細(xì)節(jié)進(jìn)行展示,避免因設(shè)計(jì)問題而導(dǎo)致的產(chǎn)品報(bào)廢;第二是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),由于現(xiàn)階段大多數(shù)產(chǎn)品均為多系統(tǒng)復(fù)雜產(chǎn)品,通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),將產(chǎn)品的工作過程進(jìn)行數(shù)據(jù)化分析,找出關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行功能加強(qiáng)。
3.2.3數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)與共享技術(shù)
數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ),機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的過程會(huì)產(chǎn)生大量過程數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)與共享技術(shù)能有效實(shí)現(xiàn)部門之間的數(shù)據(jù)交流,并通過減少紙質(zhì)化存儲(chǔ),保證了數(shù)據(jù)的安全性和可轉(zhuǎn)移性,便于后續(xù)深度開發(fā)和經(jīng)驗(yàn)分享。
4結(jié)語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】“工業(yè)4.0”;電子商務(wù);發(fā)展趨勢(shì)
當(dāng)今時(shí)代,我們面臨著各種復(fù)雜嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),其中最重大的挑戰(zhàn)莫過于如何應(yīng)對(duì)已經(jīng)到來(lái)的新技術(shù)革命,無(wú)論是其規(guī)模、廣度還是復(fù)雜程度,都和以往的技術(shù)革命截然不同。因此,德國(guó)的“工業(yè)4.0”概念一經(jīng)提出,就得到世界各國(guó)政府的普遍認(rèn)同,以智能制造為核心的“工業(yè)4.0”,或?qū)⒊蔀槭澜鐨v史上第四次工業(yè)革命的主導(dǎo)力量。
所以,值此“工業(yè)4.0”全球化熱興之際,筆者擬對(duì)我國(guó)的電子商務(wù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入探討。
一、我國(guó)電子商務(wù)的現(xiàn)狀分析?
2017年1月,我國(guó)京東集團(tuán)聯(lián)合21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)研究院的《2016中國(guó)電商消費(fèi)行為報(bào)告》顯示,2016年中國(guó)電子商務(wù)交易市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)居全球第一,電子商務(wù)交易額將超過20萬(wàn)億元,占社會(huì)消費(fèi)品零售總額比重超過10%。以此可以看出,我國(guó)電子商務(wù)所占社會(huì)消費(fèi)品零售總額比重體量不大,仍然擁有龐大的增長(zhǎng)空間。
然而,我國(guó)的電子商務(wù)交易經(jīng)前幾年猛噴式的發(fā)展,O2O、社交電商、社群電商、網(wǎng)紅電商等各種電商概念層出不窮,但收效不大,根本不能改變我國(guó)電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)的大格局,穩(wěn)坐我國(guó)電子商務(wù)交易前兩名的依然是阿里巴巴和京東,不過,他們也不約而同的遇到產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“瓶頸”。如今,我國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的人口紅利和流量紅利時(shí)代的優(yōu)勢(shì),經(jīng)過幾輪迸發(fā),幾乎消失殆盡,持續(xù)增長(zhǎng)乏力,新一輪的電子商務(wù)的增長(zhǎng)點(diǎn)亟待挖掘。
隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)的快速發(fā)展,我國(guó)當(dāng)前電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)格局隨之發(fā)生了許多變化,一方面,王府井、海爾、步步高、大潤(rùn)發(fā)等一批傳統(tǒng)零售企業(yè)加速拓展電子商務(wù)渠道;另一方面,阿里巴巴作為中國(guó)電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍人物,卻拋出了“電子商務(wù)即將消失”的言論,并大力提倡“新零售”,并指出:線上線下和物流必須結(jié)合在一起,才能誕生真正的新零售,這對(duì)我國(guó)數(shù)量眾多的中小電子商務(wù)企業(yè)提出了非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
二、從“工業(yè)4.0”到“電商4.0”
據(jù)悉,2013年4月,德國(guó)政府在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式推出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,目的是為了提高德國(guó)工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機(jī),制定工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。德國(guó)學(xué)術(shù)界和工業(yè)界認(rèn)為,“工業(yè)4.0”概念即是以智能制造櫓韉嫉牡謁拇喂ひ蹈錈,主要包括智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流等3個(gè)核心環(huán)節(jié),旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)―信息物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段,將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
目前,“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略已經(jīng)得到德國(guó)各科研機(jī)構(gòu)和工業(yè)界的廣泛認(rèn)同,并且成為了德國(guó)的另一個(gè)“標(biāo)簽”。同時(shí),中國(guó)制造2025、美國(guó)智能制造等戰(zhàn)略概念紛紛出爐,布局和應(yīng)對(duì)即將到來(lái)世界范圍內(nèi)的第四次工業(yè)革命。
我們從本質(zhì)上看,任何一個(gè)國(guó)家的電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)均和該國(guó)的工業(yè)發(fā)展密不可分,必須立足于豐富和優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品之上,而“工業(yè)4.0”所提到的智能工廠、智能生產(chǎn)等兩個(gè)核心概念,是一個(gè)國(guó)家電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展從野蠻生長(zhǎng)到集約化、系統(tǒng)化不可或缺的組成部分。
因此,我國(guó)電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)必須未雨綢繆,做好充分應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備,目前已經(jīng)有一些新的相關(guān)戰(zhàn)略概念“電商4.0”出現(xiàn),如“新零售”,強(qiáng)調(diào)線上、線下和物流相結(jié)合。但比“工業(yè)4.0”概念,我國(guó)現(xiàn)有“電商4.0”包含的內(nèi)涵范疇相對(duì)較窄,僅僅包括“工業(yè)4.0”概念中生產(chǎn)和物流的一小部分,對(duì)工廠和生產(chǎn)領(lǐng)域的自動(dòng)化、整個(gè)電商生態(tài)體系的構(gòu)建、以及智能化系統(tǒng)領(lǐng)域,尚沒有涉及。所以,現(xiàn)有“電商4.0”僅僅是電商“工業(yè)4.0”的一個(gè)初級(jí)版本,亟待完善和進(jìn)一步發(fā)展。
三、“電商4.0”趨勢(shì)分析
在“工業(yè)4.0”全球化的大背景下,我國(guó)的電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)需要加緊行動(dòng),必須徹底了解和掌握這次新技術(shù)革命的速度和廣度,物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算、3D打印、納米技術(shù)等各新興技術(shù)的出現(xiàn),盡管有些還在試驗(yàn)中,但他們?cè)诓粩嗟暮同F(xiàn)有技術(shù)磨合,已經(jīng)逐步發(fā)展到了一個(gè)關(guān)鍵性的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
所以,包括電子商務(wù)在內(nèi)的各行業(yè)必須應(yīng)對(duì)這種轉(zhuǎn)型,不轉(zhuǎn)型就可能會(huì)被淘汰。在筆者看來(lái),“電商4.0”的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該具有以下特點(diǎn)。
第一,個(gè)性化。以產(chǎn)品眾籌、眾包等為代表的新興電子商務(wù)形式,部分改變了“先生產(chǎn)后銷售”的產(chǎn)業(yè)模式,直接切入產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié),將消費(fèi)者的個(gè)性需求和產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)合到一起,并通過電子商務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)化實(shí)現(xiàn)。
第二,生態(tài)化。新興電子商務(wù)必須通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)等全面整合,線下企業(yè)必須走到線上去,線上企業(yè)必須走到線下來(lái),線上、線下加上現(xiàn)代的物流體系結(jié)合到一起,立體構(gòu)建電子商務(wù)的生態(tài)化產(chǎn)業(yè)模式。
第三,智能化。新興的電子商務(wù)必須以智能化為核心,構(gòu)建或鏈接生產(chǎn)系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、物流系統(tǒng)等產(chǎn)業(yè)鏈,從產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售、物流等各個(gè)環(huán)節(jié),吸引各中小企業(yè)或商戶參與,力圖使中小企業(yè)或商戶成為新一代智能化電子商務(wù)技術(shù)的使用者和受益者,同時(shí)也成為先進(jìn)電子商務(wù)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者。
四、結(jié)語(yǔ)
如今,我國(guó)的電子商務(wù)發(fā)展已經(jīng)異軍突起,成為全球電子商務(wù)市場(chǎng)的領(lǐng)頭羊。而在接下來(lái)的“工業(yè)4.0”的全球化競(jìng)爭(zhēng)中,我國(guó)的電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)任重道遠(yuǎn),必須開拓創(chuàng)新,加速制定“電商4.0”戰(zhàn)略的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),擔(dān)負(fù)起產(chǎn)業(yè)整合的行業(yè)重任,繼續(xù)保持在全球電子商務(wù)市場(chǎng)的戰(zhàn)略領(lǐng)先地位。
智能城市的興起
IBM在2008年提出智慧城市之后,開始的目標(biāo)是希望能夠邁進(jìn)信息系統(tǒng)。2009年奧巴馬就開始肯定了這個(gè)理念,并且在美國(guó)開展了智能城市的建設(shè)。2012年12月,美國(guó)的國(guó)家情報(bào)委員會(huì)了一個(gè)《全球趨勢(shì)2030》的報(bào)告,到2030年全球有13項(xiàng)技術(shù)對(duì)全球?qū)l(fā)揮重大的影響,這13項(xiàng)技術(shù)包括四類,信息、自動(dòng)制造、資源和健康,其中包括了一項(xiàng)智慧城市的目標(biāo)。去年年底,美國(guó)大西洋理事會(huì)推出了兩位理事寫的2030年的展望,2030年將進(jìn)行第三次信息工業(yè)革命,這次代表技術(shù)將是三項(xiàng),是新制造技術(shù)、新能源技術(shù)和智能城市的技術(shù)。緊跟而上的是歐洲發(fā)展也很快。
中國(guó)在此方面的發(fā)展速度也不慢,2009年8月,IBM了《智慧地球贏在中國(guó)》,量身打造了六大智能解決方案:“智慧電力”、“智慧供應(yīng)鏈”、“智慧銀行”、“智慧醫(yī)療”、“智慧城市”、“智慧交通”。這些“智慧”方案,已陸續(xù)在我國(guó)許多城市展開。
當(dāng)今的生產(chǎn)力正在進(jìn)行一次巨變,這次巨變的本質(zhì)性的東西是什么。核心的理念是這次變化的本身是從兩元空間進(jìn)入到了三元空間,這個(gè)世界原來(lái)是由人類社會(huì)和物理世界構(gòu)成的,但近年來(lái),信息力量的迅速壯大,已長(zhǎng)成除物理世界(P)、人類社會(huì)(H)兩極之外的新一極:信息世界(C),合稱為CPH。
50年代,信息主要是來(lái)自于人類社會(huì),所有的信息都是由人類發(fā)出來(lái)的。在30年以前,我們相繼把這些信息放在互聯(lián)網(wǎng)。到了20年以前,發(fā)生了很重要的一次變化――CPS概念的提出,大量的傳感器、物理信息傳遞了很多信息,信息不再由人類發(fā)出,而由傳感器發(fā)出,人類開始在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行工作。如今,信息越來(lái)越多,越來(lái)越膨脹。人類已經(jīng)無(wú)法控制和使用如此大的信息,必須要依靠機(jī)器來(lái)進(jìn)行識(shí)別。今后,我們將走向一個(gè)新的時(shí)代,這個(gè)時(shí)代是大數(shù)據(jù)來(lái)創(chuàng)建信息。
CPH三極中,任意兩極的互動(dòng),都可以對(duì)第三極的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。例如CP加上H,就可以有智能電網(wǎng)、智能制造、無(wú)人飛機(jī)。假如把CH加上P,那就可以產(chǎn)生智能醫(yī)療、智能城規(guī)。CPH互動(dòng)將對(duì)整個(gè)城市、國(guó)家、世界產(chǎn)生巨大影響。智能城市的技術(shù)本征就是使城市中的三元世界巧妙互動(dòng),也就是使當(dāng)代傳感器技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和各種高新技術(shù)融入城市的各個(gè)系統(tǒng),形成城市建設(shè)、城市經(jīng)濟(jì)、城市管理和服務(wù)的升級(jí)發(fā)展,由此將迎來(lái)城市發(fā)展的新時(shí)代。
很多人提出智能城市的定義,如果從這個(gè)理念出發(fā),智能城市最簡(jiǎn)單的定義便是綜合運(yùn)籌城市CPH三元空間,巧妙匯聚城市各方智慧,優(yōu)化使用城市各種資源,提升發(fā)展城市的經(jīng)濟(jì)、建設(shè)、管理與市民生活水平。
智能城市的推進(jìn)戰(zhàn)略
中國(guó)工程院2012年立項(xiàng)重大咨詢研究項(xiàng)目《中國(guó)智能城市建設(shè)與推進(jìn)戰(zhàn)略研究》,其中“智能城市的重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容”分四個(gè)部分。
第一個(gè)是城市建設(shè)的智能化,是由三個(gè)課題組成:研究城市的經(jīng)濟(jì)、科技、文化、管理、規(guī)劃彼此之間的關(guān)系;研究城市的空間組織模式、智能交通與物流;研究城市職能建筑和家居,分別由一批院士擔(dān)任負(fù)責(zé)。
第二個(gè)是研究城市的信息的智能化發(fā)展,也是由三個(gè)課題組成:關(guān)于信息網(wǎng)絡(luò)研究;智能測(cè)量與認(rèn)知;知識(shí)中心和信息處理。
第三個(gè)是關(guān)于城市產(chǎn)業(yè)的智能化發(fā)展,包括智能制造,智能電網(wǎng)與能源和智能商務(wù)與金融。
第四個(gè)是城市管理的智能化發(fā)展發(fā)展,包括三個(gè)內(nèi)容,城市環(huán)境、智能醫(yī)療衛(wèi)生、城市安全。
智能城市的整體內(nèi)容就是五層次模型(如下圖所示),智能城市現(xiàn)在進(jìn)行的實(shí)際上是第三層次,是各種智能應(yīng)用系統(tǒng),如智能醫(yī)療、智能電網(wǎng)和智能交通等。但重要的基礎(chǔ)是下面的內(nèi)容,更重要的應(yīng)用是上面內(nèi)容,下面包括要建設(shè)好城市的網(wǎng)絡(luò),而且特別重要的是要建設(shè)好城市的傳感器網(wǎng)絡(luò)和城市的執(zhí)行機(jī)構(gòu),這樣才能夠和兩個(gè)世界聯(lián)系起來(lái),即城市的人的世界和城市的物理世界。上面要建設(shè)好云平臺(tái)和大數(shù)據(jù),云平臺(tái)必須要保證數(shù)據(jù)不受侵犯,必須保證中心的負(fù)責(zé)人不能隨意使用別人的數(shù)據(jù),而大數(shù)據(jù)是要使彼此的數(shù)據(jù)可以互通互聯(lián)。然后要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)、決策、規(guī)劃。所以我們第一階段要做智能城市,把這些內(nèi)容做好后再往下拓展,之后必須要往上面進(jìn)行提升,最后才能把事情全部做好。
所以智能城市的推進(jìn)策略有三個(gè)重點(diǎn)――用、通、深。用:以實(shí)用性為目標(biāo),抓核心問題和主要矛盾解決之;通:打通數(shù)據(jù)孤島,加強(qiáng)三元世界的彼此連結(jié);深:運(yùn)用大數(shù)據(jù),推進(jìn)高水平?jīng)Q策和高水平應(yīng)用。
城市大數(shù)據(jù)
是最重要的數(shù)據(jù)
大家現(xiàn)在都知道大數(shù)據(jù)很重要。大數(shù)據(jù)首先是大;第二點(diǎn)是大數(shù)據(jù)的影響范圍廣泛,而且經(jīng)濟(jì)價(jià)值越來(lái)越大。影響范圍廣在于它影響醫(yī)療衛(wèi)生、科研、教育、公共安全、交通、物流、環(huán)境、氣候、商務(wù)、金融、能源、制造業(yè);經(jīng)濟(jì)價(jià)值大在于它創(chuàng)造出新產(chǎn)業(yè):Google、亞馬遜、阿里巴巴、騰訊、百度等,以及改革老產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)在大數(shù)據(jù)的技術(shù)很新穎,它既不同于傳統(tǒng)的AI技術(shù),也不同于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、搜索技術(shù),它呈現(xiàn)的技術(shù)是顛覆性的。
美國(guó)的信息技術(shù)和創(chuàng)新基金會(huì)2013年的報(bào)告中提出,如果說(shuō)20世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的助推劑是石油,那么21世紀(jì)就是數(shù)據(jù)支撐。
近幾年來(lái),大數(shù)據(jù)進(jìn)入快速發(fā)展階段?!洞髷?shù)據(jù)時(shí)代》一書,分析的數(shù)據(jù)基本上都是用戶終端各種各樣的數(shù)據(jù)――買東西的數(shù)據(jù)以及上網(wǎng)的頻率數(shù)據(jù)……這些數(shù)據(jù)對(duì)研究人類社會(huì)很好,但研究物理世界是不夠的。城市間還有更多的大數(shù)據(jù),例如城市建設(shè)的建筑、街道、交通、照明等。這些網(wǎng)上只可以查到很淺的數(shù)據(jù),深入的數(shù)據(jù)沒有人做,例如城市的環(huán)境、水、氣、垃圾以及口岸的情況;城市的金融、經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易和服務(wù)的情況,城市的產(chǎn)業(yè)、教育情況、醫(yī)療衛(wèi)生、養(yǎng)老、食品、媒體的情況。城市大數(shù)據(jù)才是大數(shù)據(jù)的主體
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