點(diǎn)擊上方網(wǎng)際傳媒一鍵訂閱 免費(fèi)送上精彩文章 網(wǎng)際傳媒公號(hào):ns8367 編者私號(hào):ns5526 什么是“工業(yè)4.0” “工業(yè)4.0”,是德國(guó)在2013年提出的,希望通過打造智能制造的新標(biāo)準(zhǔn),來穩(wěn)固其在全球制造業(yè)的龍頭地位。 “工業(yè)4.0”是基于網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、軟件與自動(dòng)化技術(shù)的深度交織,產(chǎn)生的新價(jià)值模型。具體到制造領(lǐng)域,即指資源、信息、物品和人相互關(guān)聯(lián)的“虛擬網(wǎng)絡(luò)-實(shí)體物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System,CPS)”。 CPS 包括智能機(jī)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)施,從入廠到出廠,整合整個(gè)制造和物流過程,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和基于信息技術(shù)的端對(duì)端集成。簡(jiǎn)而言之,CPS 就是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于各行業(yè),將虛擬系統(tǒng)信息與物理系統(tǒng)相結(jié)合,完成產(chǎn)業(yè)升級(jí)。即生產(chǎn)制造系統(tǒng)的數(shù)字化和虛擬化(數(shù)字工廠);數(shù)字虛擬工廠與實(shí)際的對(duì)象結(jié)合起來(網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng))。 智能工廠是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的關(guān)鍵。在智能工廠里,人、機(jī)器和資源如同在一個(gè)社交網(wǎng)絡(luò)里自然地相互溝通協(xié)作。在智能工廠中,機(jī)器社區(qū)將自行組織,供應(yīng)鏈將自動(dòng)相互協(xié)調(diào),未加工的產(chǎn)品將向機(jī)器發(fā)送完成其加工所需數(shù)據(jù),然后由后者將其變成商品。未來工廠將可以從很大程度自行優(yōu)化和控制其制造流程,而不是如同現(xiàn)在通過中央控制中心來實(shí)現(xiàn),柔性生產(chǎn)的程度越高。 背后推動(dòng)力量:德國(guó)政府、德國(guó)工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)、西門子公司,以及眾多中小企業(yè)等德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界。德國(guó)政府并提供2 億歐元資金支持。 德國(guó)為什么要提出“工業(yè)4.0” 理由很簡(jiǎn)單,德國(guó)的機(jī)器制造業(yè)正面臨來自中國(guó)的威脅。 2012年,全球機(jī)械設(shè)備出口額中,德國(guó)占比16.1%,是世界機(jī)械設(shè)備第一大出口市場(chǎng),中國(guó)則超過日本,成為繼美國(guó)之后的第三大出口國(guó)。從中德機(jī)械產(chǎn)品貿(mào)易看,德國(guó)對(duì)中國(guó)出口下滑,進(jìn)口增長(zhǎng)。 而且,中國(guó)在某些領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超越。在有出口統(tǒng)計(jì)的機(jī)械行業(yè)32個(gè)細(xì)分領(lǐng)域中,德國(guó)在16個(gè)領(lǐng)域世界第一,中國(guó)則有7個(gè)領(lǐng)域世界第一,部分領(lǐng)域世界第三。2013年中國(guó)裝備制造業(yè)產(chǎn)值規(guī)模突破20萬億,占全球比重超三分之一。 另外,從產(chǎn)業(yè)安全角度考慮,德國(guó)機(jī)械制造部門擁有6,300 家企業(yè),雇員總數(shù)近100 萬人,是德國(guó)制造業(yè)第一大就業(yè)市場(chǎng)。面對(duì)中國(guó)機(jī)械制造的崛起,德國(guó)的危機(jī)感增強(qiáng)。 工業(yè)4.0達(dá)成后的影響 微觀上:工業(yè)4.0將確保多批次,小產(chǎn)量狀態(tài)下產(chǎn)業(yè)的獲利能力,確保工藝流程的靈活性和資源利用率。這種生產(chǎn)模式成功后,能夠提供品種更豐富、功能更齊全、性能更穩(wěn)定、質(zhì)量更高的人性化產(chǎn)品。中國(guó)依靠大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的高性價(jià)比產(chǎn)品的吸引力將會(huì)降低。 宏觀上:如果德國(guó)的工業(yè)4.0 戰(zhàn)略,美國(guó)的再工業(yè)化成功,不僅會(huì)削弱中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家的低成本比較優(yōu)勢(shì),還將在未來對(duì)中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)形成挑戰(zhàn)。因此,從中國(guó)技術(shù)的現(xiàn)狀及積累和產(chǎn)業(yè)瓶頸出發(fā),提出符合中國(guó)制造業(yè)發(fā)展的工業(yè)革命理念、戰(zhàn)略、目標(biāo)及規(guī)劃,并以最快的速度來趕上世界先進(jìn)水平,是當(dāng)前中國(guó)制造業(yè)的迫切問題。 我們認(rèn)為:提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品能效以及自動(dòng)化整體水平,降低生產(chǎn)能耗是我國(guó)當(dāng)前制造業(yè)轉(zhuǎn)型的第一步。目前我國(guó)已經(jīng)在兩化深度融合、智能制造裝備重大專項(xiàng)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等方面有了諸多布局。中央和各地方政府也在紛紛支持工業(yè)機(jī)器人、3D 打印等新型智能制造項(xiàng)目的發(fā)展。 工業(yè)4.0時(shí)代,中國(guó)的投資標(biāo)的 從裝備制造業(yè)角度出發(fā),我們認(rèn)為智能工廠是眾多的設(shè)備、軟件、技術(shù)等的大集成,其中生產(chǎn)設(shè)備是重要載體,我們看好用先進(jìn)的傳感器、控制和軟件應(yīng)用等新方式連接大量的機(jī)器、設(shè)備等,如工業(yè)機(jī)器人、3D 打印設(shè)備、智能工具、智能儀器儀表等智能制造裝備。雖然目前國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品的智能化程度還達(dá)不到工業(yè)4.0 假設(shè)下的運(yùn)用條件,但是我們看好這些行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的先發(fā)優(yōu)勢(shì),能夠在智能化時(shí)代到來前未雨綢繆。 1、優(yōu)先看好機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上的系統(tǒng)集成商: 主要因?yàn)椋?)系統(tǒng)集成商的業(yè)績(jī)能夠快速釋放,2)隨著制造業(yè)自動(dòng)化程度的提升,單個(gè)集成項(xiàng)目的合同額大幅提高,集聚效應(yīng)開始顯現(xiàn),3)現(xiàn)在從事機(jī)器人相關(guān)集成的兩化融合企業(yè)有望統(tǒng)治未來的“智能工廠”的大集成。我們重點(diǎn)推薦機(jī)器人和和利時(shí),關(guān)注博實(shí)股份(未覆蓋)。 2、謹(jǐn)慎面對(duì)本體制造類和零部件企業(yè): 目前我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)與10 年前的挖掘機(jī)產(chǎn)業(yè)十分相似。雖然機(jī)器人行業(yè)會(huì)有一個(gè)快速增長(zhǎng)的過程,但是整體的市場(chǎng)容量有限,單個(gè)公司的天花板也更小。 3、智能機(jī)床,過程比較漫長(zhǎng): 目前,我國(guó)高端機(jī)床市場(chǎng)約85%的市場(chǎng)被外資占據(jù),未來如果國(guó)產(chǎn)機(jī)床隨著技術(shù)積累沉淀,有進(jìn)口替代的空間,但這一過程會(huì)比較漫長(zhǎng)。行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注,1)沈陽機(jī)床,攻克了CNC 運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)字總線技術(shù)等運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的核心底層技術(shù),并研發(fā)了具有網(wǎng)絡(luò)智能功能的i5 數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)誤差補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)先、控制精度達(dá)到納米級(jí)、產(chǎn)品精度在不用光柵尺測(cè)量的情況下達(dá)到3μm,達(dá)到世界級(jí)精度。2)埃斯頓(已預(yù)披露),在金屬成形機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng),并已在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域有所布局。3)華中數(shù)控,五軸加工機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小批量應(yīng)用,有望在今年實(shí)現(xiàn)小范圍推廣應(yīng)用。 4、智能儀器,關(guān)注聚光科技、美亞光電: 建設(shè)智能工廠的先決條件就是讓制造流程具備智能判斷的能力,這就需要來自于儀器、儀表、傳感器等控制系統(tǒng),這些都是不可或缺的基礎(chǔ)構(gòu)成要素。如在燃煤電廠、垃圾焚燒廠的煙氣在線監(jiān)測(cè),水體和氣體的環(huán)境在線監(jiān)測(cè)儀器,如聚光科技;輪胎生產(chǎn)企業(yè)的動(dòng)平衡檢測(cè)儀器,糧食色選機(jī)、X 光包裝食品檢測(cè)機(jī)等食品安全檢測(cè)類儀器,如美亞光電等。 作者:史成波、吳慧敏、張錦
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