工業4.0與工業互聯網有哪些不同之處?

      為了在新一輪工業革命中占領先機,爭奪國際產業競爭話語權,德國實施工業4.0戰略,美國則推動了工業互聯網+概念,二者基本理念相近,都是將虛擬網絡與實體連接,是對工業未來發展方向和發展模式的探索。工業4.0旨在推進生產或服務模式由集中式控制向分散式增強型控制轉變,幫助實現高度靈活的個性化和數字化生產或服務。工業互聯網+更加注重軟件、網絡和大數據,目的是實現通信、控制和計算的集合,二者在應用范圍、強調重點和實現方式等方面存在一定差異。本文在總結二者差異的基礎上,把握各自重點和特征,總結出對我國推進制造業智能化發展的啟示和建議,為政府決策提供參考。
  一、工業4.0與工業互聯網的相同點
  從推動力量上看,二者都體現了由大企業主導的產學研密切配合。工業4.0是由德國工程院、弗勞恩霍夫協會、西門子公司等聯合發起的,并由德國政府納入《高技術戰略2020》,成為國家十大未來項目之一。工業互聯網則是由美國通用電氣公司發起的,并由AT&T、思科、通用電氣、IBM和英特爾成立工業互聯網聯盟進行推廣的。由于兩大戰略都是由企業提出的,企業具有內在動力去宣傳、推廣和實施,市場親和度較高。因此,在推行過程中都得到了產業界的認可與歡迎。這反映出企業對創新活動的熱情,以及對產業未來方向的深刻把握,也啟示我們在工業發展戰略制定過程中,應注重引導和支持企業開展產學研合作,激發企業的創新創業熱情,充分調動企業及各方面的積極性,共同推進產業和技術的進步。
  從發展目標上看,打造智能化的產業體系實現生產效率提升是兩大戰略的核心。數字化、網絡化和智能化已經成為制造業發展的重要特征,是制造業企業未來發展的主要方向。工業互聯網和工業4.0戰略都不約而同地提出,利用信息化、智能化技術改造當前的生產制造與服務模式,提高企業的生產效率,提升產品和服務的市場競爭力。其中,工業4.0戰略提出,要把信息互聯技術與傳統工業制造相結合,打造“智能工廠”與“智能生產”,以提高資源利用率。工業互聯網戰略則提出,要將工業與互聯網在設計、研發、制造、營銷、服務等各個階段進行充分融合,以提高整個系統運行效率。
  從實現方法上看,依托互聯網、物聯網與大數據實現集成與互聯是兩大戰略的基礎。集成與互聯是實現智能化制造的核心,兩大戰略都是以物聯網和互聯網為基礎,進行實時數據的收集、傳輸、處理和反饋。其中,工業4.0提出,通過信息網絡與工業生產系統的充分融合,打造數字工廠,實現價值鏈上企業間的橫向集成,網絡化制造系統的縱向集成,以及端對端的工程數字化集成,來改變當前的工業生產與服務模式。工業互聯網提出,要將帶有內置感應器的機器和復雜的軟件與其他機器、人連接起來,從中提取數據并進行深入分析,挖掘生產或服務系統在性能提高、質量提升等方面的潛力,實現系統資源效率提升與優化。
  二、工業4.0與工業互聯網的不同之處
  從產業鏈環節上看,工業4.0戰略偏重生產制造的“硬”環節,工業互聯網戰略偏重分析服務的“軟”環節。工業4.0立足于“智能工廠”與“智能生產”兩大主題,偏重于生產與制造過程,旨在推進生產或服務模式由集中式控制向分散式增強型控制轉變,實現高度靈活的個性化和數字化生產或服務。工業互聯網則旨在形成開放且全球化的工業網絡,實現通信、控制和計算的集合,在智能制造產業體系中偏重于設計、服務環節,注重物聯網、互聯網、大數據等對生產設備管理與服務性能的改善。
  從發展重點上看,工業4.0強調生產過程的智能化,工業互聯網強調生產設備的智能化。工業4.0倡導的是以CPS為核心,將產品與生產設備之間、工廠與工廠之間的橫向集成,實現生產系統的有機整合,進而實現生產過程的智能化與效率提升。工業互聯網立足于全行業的信息資源,提高設備安全性與可靠性、降低能耗、物耗與維護費用等,同時,可以減少生產過程中的人力勞動需求,提高生產過程的柔性與智能化水平。
  三、幾點啟示
  一是立足基礎,完善我國制造業智能化進程的頂層設計。工業互聯網與工業4.0分別由美國和德國提出,是有著深刻的歷史淵源與產業背景的。美國信息技術世界領先,推行工業互聯網有先天優勢;德國制造聞名全球,發展工業4.0條件得天獨厚。相比之下,我國雖擁有世界最完整的供應鏈條和工業體系,傳感器、控制系統等智能化的核心技術與設備仍受制于人,短時間內難以復制、推廣、實現兩大戰略的發展目標。因此,我國在推進制造業智能化過程中,應立足產業發展基礎,科學規劃發展方向與實施路徑。一方面要布局前沿,把握產業與技術變革的歷史機遇;另一方面要強化產業基礎能力培養,避免高端產業的空心化與低端化發展。
  

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