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工业4.0的发展趋势:以联邦德国为例

2016-07-15 09:14
科技那回事
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  到底什么是“工业4.0”?“工业4.0”的最新发展及未来图景是什么?企业将何去何从?让我们听听德国专家的深入阐释。

  作者简介:阿西姆-古托夫斯基教授(Kurzvita Prof. Dr. Achim Gutowski),1966年出生于德国,不来梅大学企业管理博士,不来梅大学国际经济管理研究所研究员,西门子、联合利华等公司高级管理人员,ISS国际管理学院教授,主要专业和研究方向为工业企业管理、创新及服务管理、国际管理、国际市场管理等。联合国教科文组织科学顾问,受联合国教科文组织委托经常来往于德国、中国、日本、印度、突尼斯、塞内加尔等国从事文化传播和交流活动。

  德国近几十年的就业和繁荣,主要依靠其工业领域的强大、依靠其畅销全球的产品。国际性集团公司与形形色色中小型企业之间的相互作用成为了重要的增长引擎,在其帮助下,加工制造业的就业水平数十年来始终保持稳定。制造业几乎占了德国出口总值的一半。该成果的取得主要应归功于充满活力的创新体系、极高的国民教育水平、产品的卓越品质和企业的高效生产率。此刻,德国模式已成为许多国家的效仿对象。这些国家,过去几十年主要着眼于服务业的发展,最近亦开始致力于其工业制造业的重建。

  如果不能居安思危,德国制造商们今日的繁荣可能很快就会被来自美国或亚洲(比如中国)的竞争者们迎头赶上,甚至超越。因此,他们必须每时每刻重新审视并捍卫已取得的竞争优势。这不仅意味着,相较竞争者而言,生产应该更高效、价格应该更优惠、品质应该更优异;更意味着,需要不断努力引进全新的生产工艺。同时,很多企业现在还面临着越来越复杂的价值创造的挑战,而价值创造的每一步骤已不再能以传统的供应链管理模式予以描述,它们已构成了复杂的关系网络,每个企业在这一网络中只能专注于某个专业领域。另外,市场越来越复杂多变,借助趋势研究这一重要的生产规划工具预见发展趋势的可能正逐渐减弱。所有这些均对生产控制提出了越来越严峻的挑战。

  作为“工业4.0”的重要组成部分,信息物理系统(CPS )是构建生产流程和价值创造流程并应对其挑战的创新性解决方案,是未来尖端技术的代表,将主导所有重要的基础设施系统——从能量供应到交通监管直至对人口密集地区的管理等。CPS是机械和电子技术与信息技术和软件工程的结合体,可通过一种信息基础设施(比如互联网)进行联络,具有高度复杂性。CPS的组建通过各种有线或无线通信网络将嵌入式系统联网而构成。这一专业术语随着大型分布式复杂系统的研发需求应运而生——例如可及时满足生产需求的新型工业生产装置的设计。

  信息物理系统可应用的领域非常广泛,例如:高可靠性医疗设备和系统、适应年龄条件的辅助系统、交通控制系统和交通物流系统、联网的车辆安全系统和驾驶辅助系统、工业化流程控制及自动化系统、可持续的环境影响及监控系统、能源供应管理系统、军事化联网系统以及通信与文化基础设施系统等。

  在工业化生产中,信息物理系统能够大规模促进效率和生产力的提升,对德国生产商具有重要意义。

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