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中國製造2025 工業4.0 3.0 2.0 1.0來曆


工業1.0是機械製造時代,即 18 世紀引入的機械設備製造時代;時間大概是 18 世紀 60 年代至 19 世紀中期。

就是通過水力和蒸汽機實現工廠機械化。這次工業革命的結果是機械生産代替瞭手工勞動,經濟社會從以農業、手工業為基礎轉型到以工業、機械製造帶動經濟發展的新模式。那時的機械設備還沒有電氣自動化控製的概念。


工業2.0是電氣化與自動化時代,即 20 世紀初的電氣化與自動化時代;時間大概是 19 世紀後半期至 20 世紀初。

也就是在勞動分工基礎上采用電力驅動産品的大規模生産;因為有瞭電力,所以纔進入瞭由繼電器、電氣自動化控製機械設備生産的年代。這次的工業革命,通過零部件生産與産品裝配的成功分離,開創瞭産品批量生産的高效新模式。


工業3.0是電子信息化時代,即20世紀70年代開始並一直延續至現在的信息化時代。

在升級工業2.0的基礎上,廣泛應用電子與信息技術,使製造過程自動化控製程度再進一步大幅度提高。生産效率、良品率、分工閤作、機械設備壽命都得到瞭前所未有的提高。在此階段,工廠大量采用由PC、PLC/單片機等真正電子、信息技術自動化控製的機械設備進行生産。自此,機器能夠逐步替代人類作業,不僅接管瞭相當比例的“體力勞動”,還接管瞭一些“腦力勞動”。


工業4.0概念是德國政府2013年《高技術戰略 2020》確定的十大未來項目之一,並已上升為國傢戰略,旨在支持工業領域新一代革命性技術的研發與創新。

工業4.0是實體物理世界與虛擬網絡世界融閤的時代。但德國業界對工業4.0的響應者卻不多,原因之一是所謂的虛擬網絡-實體物理係統(Cyber-Physical System,CPS)融閤的主要思想,美國早在若乾年前就已提齣。未來 10 年,基於信息物理係統(Cyber-PhysicalSystem,CPS)的智能化,將使人類步入以智能製造為主導的第四次工業革命。産品全生命周期、全製造流程數字化以及基於信息通信技術的模塊集成,將形成一種高度靈活、個性化、數字化的産品與服務新生産模式。

2013 年 12 月 12 日,美國白宮召開瞭第一次CPS成員會議。李傑教授作為專傢組成員參加瞭會議。他們要討論的事情,與德國的工業4.0其實是一樣的內容。雖然德國先提齣瞭概念,但他們剛剛起步、著手轉型,而美國一直在做以CPS為概念的先進製造。或許正是這方麵的原因,德國也於2013年10月邀請李傑教授前往分享他們在美國的成功案例。

對於 CPS 的概念,李傑教授認為可以用日常生活中常見事物來解釋。正如人們在 facebook 裏建立的各種關係,在物理世界裏是不可見的,卻可以得齣這個人的生活社群、行為習慣、過往經曆等等。同樣,任何産品都有虛擬和實體兩個世界(譬如:蘋果手機是實體,但APP是虛體),如何將虛擬世界裏的關係透明化,正是工業4.0時代需要做的。未來産品(譬如:機床、飛機、汽車、等等)都應該會有實與虛的價值接閤。這樣的道理,是德國人提齣概念的依據,但是李傑教授團隊在美國已經自2001年開始積纍大量和工業界成功閤作建立的案例。

需要強調的是,德國提齣的工業4.0和美國的CPS,核心要義都是製造業基於數據分析的轉型。


結語

德國製造業是世界上最具競爭力的製造業之一,在全球製造裝備領域擁有領頭羊的地位。這在很大程度上源於德國專注於創新工業科技産品的科研和開發,以及對復雜工業過程的管理。

德國擁有強大的設備和車間製造工業基礎,在世界 “信息技術” 領域擁有很高的能力水平,在 “嵌入式係統” 和 “自動化工程” 方麵也有很專業的技術,這些因素共同奠定瞭德國在製造工程工業上的領軍地位。通過 “工業4.0” 戰略的實施,將使德國成為新一代工業生産技術(即: 信息物理係統)的供應國和主導市場,會使德國在繼續保持國內製造業發展的前提下再次提升它的全球競爭力。


中國製造2025

中國國務院於2015年5月8日由李剋強總理簽批,公布瞭“中國製造2025”,這是是中國版的“工業4.0”規劃。

“中國製造2025”規劃提齣瞭中國製造強國建設三個十年的“三步走”戰略,是第一個十年行動綱領。


指導思想

以促進製造業創新發展為主題,以提質增效為中心,以加快新一代信息技術與製造業深度融閤為主綫,以推進智能製造為主攻方嚮,以滿足經濟社會發展和國防建設對重大技術裝備的需求為目標,強化工業基礎能力,提高綜閤集成水平,完善多層次多類型人纔培養體係,促進産業轉型升級,培育有中國特色的製造文化,實現製造業由大變強的曆史跨越。

基本方針

創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人纔為本。

戰略目標

力爭用十年時間,邁入製造強國行列;到2035年,我國製造業整體達到世界製造強國陣營中等水平;新中國成立一百年時,製造業大國地位更加鞏固,綜閤實力進入世界製造強國前列。

 

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