德國工業4.0是什么？

 

　　18世紀末的第一次工業革命創造了機器工廠的“蒸汽時代”，20世紀初的第二次工業革命將人類帶入大量生產的“電氣時代”，這二個時代的劃分已經是大家公認的。20世紀中期計算機的發明、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，開創了數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。從制造業的角度，這是憑借電子和信息技術實現自動化的第三次工業革命。

       德國人工智能研究所首席執行官兼科學總監沃夫岡·瓦爾斯特曾說過：“德國工業4.0是德國政府推行的”新一代智能工廠計劃，以網宇實體系統(Cyber-Physical System， 又譯“物聯網”，下稱“物聯網”)為基礎。這意味著網絡進入工廠大生產，是一個嶄新的工業制造邏輯和方式。過去是以中心控制指揮系統，每一分鐘對機器發出指令。如今，我們有了完全不同的生產結構，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過程，以制造出符合客戶要求的產品。這是向符合人類個體化需求的大生產方式的轉變，“工業4.0”無疑是人類第四次工業革命。

 

　　瓦爾斯特是最早提出工業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：“所謂物聯網系統，就是通過網絡、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。運用到工業生產中，最重要的是產品和機器之間的信息互聯和溝通，由產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主要和普遍采用的是“嵌入式系統”(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。德國“嵌入式系統”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4.0正是在嵌入式系統技術基礎上的革新，并逐步過度到智能生產。

 

　　事實上德國政府2012年發布的10項未來高科技戰略計劃的一個內容，是一項由政府投資2億歐元，針對如何保證德國制造業傲立世界頂尖地位不變的“產業革命”計劃，即在10~15年時間里，通過實現“物聯網”系統完成大生產，最大程度實現生產全自動化、個性化、彈性化、自我優化和提高生產資源效率、降低生產成本的全新生產方式，以實現革命性、大幅度提高生產力的最終目標。根據德國國家科學與工程院的研究，估計企業的生產效率可以通過“工業4.0”提高30%。其次，實現資源的最佳利用，以保護環境，因為能源和原材料的使用越高效，對環境的污染就越少。

 

　　中國的工業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變革的氣息：分別發布了美國《先進制造業國家戰略計劃》、德國《德國工業4.0戰略》、《英國工業2050戰略》。我國為加速推進產業升級，仔細研究發達國家發展先進制造業的戰略，結合我國國情，定義出未來制造業的發展方向。今年，國務院正式印發《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4.0時代”。

 

　　《中國制造2025》中明確提出三步走的戰略目標：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略，加強對有關工作的統籌規劃和政策協調，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進入實操階段，對工業4.0和高端裝備制造業將產生巨大影響。

 

　　中國制造2025和工業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4.0的優勢，中國是世界上唯一擁有聯合國產業分類中全部工業門類的國家，形成了“門類齊全、獨立完整”的工業體系，這個龐大完整的工業體系依托眾多工業企業的集聚效應而具備了高度靈活性，為將來實現“工業4.0”進行了有效鋪墊。

 

　　同時，我國已經在北京、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、資源環境、市政管理、醫療保障、經濟和產業以及社會民生通過互聯網和物聯網連接在一起。更隨著，政府提出“互聯網+”概念，越來越多的產業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4.0革命”正在應運而生，革命熱潮將席卷各行各業。

 

　　半導體照明智能制造加速邁進工業4.0

 

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

 

　　“機器換人”、“智慧工廠”、“工業4.0”……設備制造業領域的技術革命可謂風起云涌，正不斷給半導體照明行業帶來新的機遇和沖擊。工業4.0時代是工業制造發展總趨勢，LED產業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，產品實現100%全檢能力；另一方面工廠用工成本得到大幅降低，生產效率也得到大幅提高；其三，工廠管理效率、生產者與用戶間的數據交互性也得到革命突破。

 

　　工業4.0所提出的智能制造是面向產品全生命周期，實現泛在感知條件下的信息化制造。智能制造技術是在現代傳感技術、網絡技術、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、執行和反饋，實現產品設計過程、制造過程和企業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未來持續蓬勃發展的重要保證，其自動化智能化程度是行業成熟的重要標志。未來通過互聯網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發展的終極目標。不過就目前照明行業而言，實現無人控制，打造“智能化無人工廠”還存在一些瓶頸。隨著燈具產品本身的不斷的改進，以及工藝的進步，有些步驟無法實現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。

 

　　為響應《中國制造2025》戰略，推進實施制造強國戰略，大力推進半導體照明產業智能制造、建設數字化工廠，全面提升我國半導體照明行業在自主創新、資源利用效率、產業結構、信息化、質量效益等方面的能力和水平，形成新的生產方式、產業形態、商業模式和經濟增長點，國家半導體照明工程研發及產業聯盟在相關政府部門的指導下，將聯合業內外的優勢機構與企業，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4.0峰會”。峰會以“創新、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，支持政產學研共同落實《中國制造2025》。