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先进制造业是什么?工业4.0又是什么?_3

  先进制造业,是中国制造业转型升级的方向,也是中国制造2025在未来十年中国制造业从大到强的一个重要的路径。

5月26日,河南省十二届人大常委会第二十二次会议对省政府关于推进先进制造业大省建设情况的专项工作报告进行了审议。报告显示,我省制造业规模、结构和效益显着提升,先进制造业大省建设成效明显。那么,我省都有哪些先进制造业在全国占有一席之地?

  据统计,河南省电子信息、装备制造、汽车及零部件、食品、现代家居、服装服饰等高成长性制造业的规模正稳步提升。其中,装备制造方面形成了洛阳现代装备、中原电气谷等一大批特色产业集群;食品工业连续9年稳居全国第二位,全国最大的肉类生产加工、速冻食品、面粉及面制品生产加工基地地位进一步稳固,国人厨房名号越叫越响;通过引进和培育富士康、正威、酷派、中兴等龙头项目,电子信息产业去年实现主营业务收入3656.1亿元,智能手机产量突破2亿部、占全球的1/7;汽车及零部件产业拥有宇通、东风日产等整车企业及中原内配、许昌传动等零部件龙头企业,宇通客车市场占有率占全国近1/3,新能源客车产量2.1万辆、居全国第一;现代家居、服装服饰产业方面,拥有12家全国服装分类百强企业和一批著名品牌,女裤产量稳占全国半壁江山。

  生物医药、节能环保、新材料、新能源等是我省着力培育的战略性新兴产业。目前我省已成为全国重要的抗生素原料药和血液制品生产基地;在固体废弃物处理、高效一体化电机等节能环保装备及高性能碳纤维等领域形成了相对优势;超硬材料产品总量及技术水平居全国领先地位,金刚石、立方氮化硼产量分别占全国80%和90%以上。

  先进制造业的说法,在统计分类和标准中没有确切的规定。

从经济分析的理解看,它是先进的制造业,至少应包括三个方面的内涵:

一是产业的先进性。即在全球生产体系中处于高端,具有较高的附加值和技术含量,通常指高技术产业或新兴产业。

二是技术的先进性,在技术和研发方面保持先进水平。三是管理的先进性,即采用先进的管理方式方法和技术手段。

从技术角度说,先进制造业还包括三个特性:

一是集群化。20世纪90年代以来,全球制造业的集群化趋势不断发展,即同种产业或相关产业的制造企业在空间上有机地集聚在一起,通过不断创新而赢得竞争优势。

二是信息化。当前,世界制造业正向全面信息化方向迈进,其新的发展趋势表现为技术的融合化,产品的高技术化、高附加值化、智能化和系统化。

三是服务化。在用户产业的需求进入多样化阶段以后,制造业从以硬件(生产)为中心向以软件(服务)为中心的具有综合工程能力 (产品+服务)的产业转变。

  工业4.0是什么?

  与国际社会关于第三次工业革命的说法不同,德国学术界和产业界认为,前三次工业革命的发生,分别源于机械化、电力和信息技术。他们将18世纪引入机械制造设备定义为工业1.0,20世纪初的电气化为2.0,始于20世纪70年代的生产工艺自动化定义为3.0,而物联网和制造业服务化迎来了以智能制造为主导第四次工业革命,或革命性的生产方法,即工业4.0。德国工业4.0战略旨在通过充分利用信息通讯技术和信息物理系统(CPS)相结合的手段,推动制造业向智能化转型。主要表现在以下几个方面:

  工业4.0是互联

  西门子、博世和蒂森克虏伯的专家在交流时都提到,工业4.0的核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连接在一起。工业4.0适应了万物互联的发展趋势,将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过信息物理系统(CPS)形成一个智能网络,使得产品与生产设备之间、不同的生产设备之间以及数字世界和物理世界之间能够互联,使得机器、工作部件、系统以及人类会通过网络持续地保持数字信息的交流。

  生产设备之间的互联。从工业2.0到工业3.0时代的重要标志是,单机智能设备的广泛普及。工业4.0工作组把1969年第一个可编程逻辑控制器Modicon084的使用作为工业3.0的起点,其核心是各种数控机床、工业机器人自动化设备在生产环节的推广,我们可以把它理解为单机设备智能化水平不断提升并广泛普及推广。工业4.0的核心是单机智能设备的互联,不同类型和功能的智能单机设备的互联组成智能生产线,不同的智能生产线间的互联组成智能车间,智能车间的互联组成智能工厂,不同地域、行业、企业的智能工厂的互联组成一个制造能力无所不在的智能制造系统,这些单机智能设备、智能生产线、智能车间及智能工厂可以自由的、动态的组合,以满足不断变化的制造需求,这是工业4.0区别与工业3.0的重要特征。

  设备和产品的互联。正如德国总理默克尔在2014年汉诺威工博会上所讲的,工业4.0的意味着智能工厂能够自行运转,零件与机器可以进行交流。由于产品和生产设备之间能够通信,使得产品能理解制造的细节以及自己将被如何使用。同时,它们能协助生产过程,回答诸如我是什么时候被制造的、哪组参数应该被用来处理我、我应该被传送到哪等等问题。

  虚拟和现实的互联。信息物理系统(CPS)是工业4.0的核心,它通过将物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、控制、远程协调和自治等五大功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。信息物理系统(CPS)可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起,从而创造物联网及相关服务,并将生产工厂转变为一个智能环境,是实现设备、产品、人协调互动的基础。智能制造的核心在于实现机器智能和人类智能协,实现生产过程的自感知、自适应、自诊断、自决策、自修复。

  万物互联。信息技术发展的终极目标是实现无所不在的连接,所有产品都将成为一个网络终端。万物互联就是人、物、数据和程序通过互联网联接在一起,实现人类社会所有人和人、人和物以及物和物之间的互联,重构整个社会的生产工具、生产方式和生活场景。人们能够以多种方式通过社交网络联接到互联网,基于感知、传输、处理的各类人造物将成为网络的终端,人、物、数据在网络环境下进行流程再造,基于物理世界感知和人群交互的在线化、实时化的数据与智能处理改变着我们对外部世界的响应模式。

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