2022工业4.0创新TOP50
Internet Deep 2022-09-30
工业4.0由德国政府最早在2011年提出，指利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统提升制造业的智能化水平，将生产制造、供应、数据和流程进行数据化、智慧化处理，建立具有强适应性、高效资源利用的智慧工厂，提升工程、生产、服务等活动的灵活性，达到有效和个性化生产供应的目的。继蒸汽时代、电气时代、信息时代三大工业革命之后，全球化分工加速了生产要素的流动和配置，市场风向变化和产品个性化需求对企业生产时间和生产能力提出了更高的要求。基于此，以物联网和智能制造为主导的第四次工业革命悄然来袭。通过计算、自主控制和联网，人、机器和信息能够互相联接，融为一体，成为“工业4.0”所描绘的工业愿景。当前，工业制造面临着诸多挑战，企业方面，对低成本、更短产品生产周期、更短交付时间、技术人才、产品品质等环节标准的要求越来越高；消费方面，对大数据、机器人、社交化应用需求越来越多，工业制造更快速、精准地进入市场，将生产行为与科技相融合而优化生产流程、满足工业所需的趋势更加明显，这也赋予了工业4.0几个特征：第一是深度网络化，随着5G、物联网等技术的发展，工业4.0的网络体系更加完善，相关的标识技术、加密技术、安全技术、交易规则得到进一步重视，驱动工业4.0向着深度网络化方向演进。在万物互联的时代，人、产品、数据在网络环境下相联接，在线化、实时化的数据处理和检测记录正改变着工业制造的模式。第二是智能自动化，目前很多工厂已经在自动化生产线的基础上植入了人工智能技术，通过人脸识别、图像识别、图像搜索、声纹识别、机器学习、大数据计算、数据可视化等技术，形成制造业的智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间互联互通，从而实现横向、纵向和端到端的高度集成，工业4.0概念下的自动化正向着高度智能化方向发展。第三是运营平台化，工业4.0的落地实施更多的是依靠工业互联网平台。人民网研究院发布的《中国移动互联网发展报告（2022）》指出，目前中国工业互联网平台呈现快速发展趋势，全国范围内，有影响力的工业互联网平台数量已经超过70家，平台接人设备数量突破4000万台（套），工业APP数量超过35万个。专业型平台不断涌现，不同领域的专业服务企业结合自身技术优势，打造基于工业互联网平台的制造业新生态，对知识共享、研发升级、产业链协同形成支撑，以客户为中心、以市场需求为依据而综合设计的工业互联网平台发挥着重要的作用。在大数据、人工智能、虚拟工具等一系列技术深度应用的背景下，旧有的制造模式被不断颠覆，跨界融合、精准服务的趋势日益显著。借助丰富的场景应用，一方面，生产线、工厂、设备、工艺、供应商、产品和客户被紧密地联系在一起，另一方面，工厂、工程等工作人员以及供应商、客户等参与人员的需求得到极大的满足。现代制造体系在减少用工、保障人工安全、生产线实时监测等各个方面的运营效率不断提升，更重要的是，还将打通产品、用户需求、制造过程中的数据壁垒，令生产更加透明、高效和智能，从而能够准确响应用户定制的个性化需求，驱动生产线的智能化转型，最终实现企业的全价值链数字化可控。工业时代前期，成规模、大批量的产品生产线满足了社会对工业品的需求，但随着市场差异化需求的增长，对生产线的要求越来越高，个性化产品及服务得到大众的青睐，事实上，从欧美工业4.0的快速转型和持续影响全球经济的情况能够看出，自动化、智能化以及数字化能力强的企业，更有能力快速完成生产线切换或者能快速调整战略，而这也已经成为新一轮企业的核心竞争力。比如，柔性制造的重要性已被越来越多的先进企业感知，和刚性生产不同，柔性制造强调了在最少人的干预下，能够生产任何范围的产品族，从而满足“多样化、小规模、周期可控”的生产要求。可以预见的是，随着参与者、产品、生产过程三要素进一步走向“智慧化”，协同互联并形成新的价值网络，从刚性生产向柔性智造、互联互通的发展将成为必然。同时，对企业来说，将传统工厂关注的制造环节向前端设计环节以及后端服务环节不断延伸，更好地满足人们的个性化需求，更好地出体现以人为本的智慧社会特征，是提升经济效益、品牌影响力、行业形象的最佳方式。企业发展要找准方向，要根据自身工厂的生产线结构，配置相应的资源，抓住市场机遇，才能依照正确的路线进行发展。虽然未来智能工厂的形势乐观，但也不应盲目跟风发展数字化，不然可能达不到自身的预期。工厂也不能想着一蹴而就，需要不断调整、发现问题，再进行优化，逐步建立适合自己工厂的数字化生产体系。2022年3月底世界经济论坛披露了最新的全球“灯塔工厂”名单，共有13家“数字化制造”和“全球化4.0”示范者入选，其中有6家工厂来自中国，全球已获得认证的“灯塔工厂”由91家上升到103家，中国灯塔工厂数量由31家上升到37家，占比超过1/3。但这37家工厂并非全是中国本土品牌的工厂，更多的品牌和企业其实来自西欧，中国尽管是制造大国，但距离4.0还有很长的路要走。当前，我国制造业如何创新自己的理念、体系和技术，树立自己的工业品牌，是产业界、学术界以及国家都关心的重要问题。首先在战略层面，数字化和智能化的平台或技术不仅仅是一种手段或工具，更对以大数据为基础制定决策、对现有业务进行铺助式改造、提升操作人员能力以及灵活应对供应商和客户的变化，实现流程和商业模式创新、价值创造有重要意义。其次是需要将技术与可行计划进行实践与执行，打通生产线基础设施、数据和应用资源，开发自身最具创新性和竞争力的核心产品、服务或业务，数智化的转型和升级将帮助企业突破自身业务边界，覆盖上下游的合作伙伴。并且也只有这样才能够尽可能降低新技术、新用户开发所用的物力、人力和时间，从而实现可持续的演进。相信在不久的未来，如同“灯塔工厂”们在智能制造之路上日益深入，工业4.0的时代，创新将成为制造业保持持续生命活力和实现跨越式进步的主题。一个企业的竞争力和实力，很大程度上可能不取决于其外在规模与资产的大小，而是由其伴生的人工系统，或信息化程度的深度所决定的，打造标准，把不同产业领域以及环节之间的隔阂打通，通过技术创新实现绿色化、迅速化、高效化生产，等到大部分工厂都发展出自己的数字化生产体系，并且有活力地良好运转之时，“工业4.0”也会在不久的将来真正实现。克服困难，发展升级而生生不息，以创新为装备，工业4.0的先行者们将率先实现突破并站在行业制高点。
