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【观点】钢铁如何迎接工业4.0？ 2014-11-28 《中国冶金报》 冶金传媒 陈渊源 吴勇毅 工业4.0，这个新鲜的名词最近俨然成为工业和IT业最热的名词，掀起了“智造”革命的热潮。 工业4.0是指以智能制造为主导的第四次工业革命，或指革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通信技术和网络空间虚拟系统———信息物理系统（CPS)，将制造业向智能化转型。具体而言，工业4.0是指将信息物理系统全面嵌入到制造、工程、材料使用和供应链管理中，建造可以全球定位联动的智能工厂。工业4.0要求企业的信息化从车间延伸到整个工厂，甚至整条供应链中，将物联网和服务全面引入制造业，实现智能制造、智能经营。 在我国钢铁企业中，今年7月底，宝钢股份已经就如何抓住技术上赶超发展、结构上加快升级的工业4.0重大机遇，积极打造智能工厂，实现智能化生产，举行了经营者研修，聚焦工业4.0时代的机遇与挑战，展开了专题学习和深入研究。宝钢股份总经理戴志浩在研修班上指出，要深入思考、积极探索信息化技术提升传统制造业竞争力的有效实践，不断增强企业“软实力”与可持续发展能力。 工业4.0的智能工业蓝图 工业4.0将展现一幅全新的工业蓝图：在一个智能、网络化的世界里，信息物理系统将渗透到所有的关键领域，涵盖钢铁、自动化、生产技术、汽车、机械工程、能源、运输和远程医疗等众多工业部门和应用领域，工业创造新价值的过程逐步发生改变，产业链分工将重组，并会产生各种新的活动领域和合作形式，最终实现全面灵活的智能制造。 工业4.0对工业的变革将体现在：一是使工业生产过程更加灵活；二是发展出全新的商业模式和合作模式，工业4.0网络化制造、自我组织适应性强的物流和集成客户的制造工程等特征，使得新的商业模式率先满足动态的商业网络而非单个公司；三是带来工作方式和环境的全新变化；四是促进形成全新的信息物理系统平台。全新的信息物理系统平台能够联系到所有参与的人员、物质和系统，将提供全面、快捷、安全、可靠的服务和应用业务流程，支持移动终端设备和业务网络中的协同制造、服务、分析和预测流程等。 借鉴德国的工业4.0战略 工业4.0是德国率先举国实施的全球市场战略，其战略的要点可以概括为建设一个网络、研究两大主题、实现三项集成、实施八项计划。建设一个信息物理系统网络：信息物理系统就是将物理设备连接到互联网上，让物理设备具有计算、通信、精确控制、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。研究智能工厂和智能生产两大主题：智能工厂是未来智能基础设施的关键组成部分，重点研究智能化生产系统、过程和网络化分布生产设施的实现。智能生产的侧重点在于将人机互动、智能物流管理、3D打印等先进技术应用于整个工业生产过程，从而形成高度灵活、个性化、网络化的产业链。生产流程智能化是实现工业4.0的关键。实现横向集成、纵向集成和端对端集成三项集成：横向集成是企业之间通过价值链和信息网络实现资源整合；纵向集成是基于未来智能工厂网络化的制造体系，实现个性化定制生产；端对端集成是指贯穿整个价值链的工程化数字集成，是在所有终端数字化的前提下，实现基于价值链的不同公司之间的一种整合。工业4.0还要实施标准化和参考架构、管理复杂系统、综合的工业宽带基础设施、安全和保障、工作的组织和设计、培训和持续的职业发展、监管框架、资源利用效率八项计划。 构建以CPS为基础的网络平台 在物联网、服务互联网等信息产业领域相对落后的中国，要决胜未来的竞争，必须在构建信息物理系统网络平台上先行一步。 超前部署，建设国家信息物理系统网络平台。一方面，政府应加强对CPS的总体布局，研究制定CPS建设的战略目标、重点任务、发展路径和政策举措。同时，在制造业发展、智慧城市建设、国家网络和信息安全等工作中加强前瞻部署和应用推广。另一方面，可借鉴美国组建国家制造创新网络中心的做法，组建一批国家信息物理系统网络平台，负责基础理论研究，组织力量研发突破CPS软件、传感器、移动终端设备等工具和装备，推动重点行业企业的开发应用。 启动国家智能制造重大专项工程。总体看，我国制造业通过智能产品、技术、装备和理念改造提升传统制造业的任务艰巨而迫切。建议从国家层面启动实施智能制造专项工程，加强技术攻关，开展应用示范，推动制造业向智能化发展转型。一是重点突破智能机器人的研发。开展智能机器人及智能装备系统集成、设计、制造、试验检测等核心技术研究，攻克精密减速器、伺服驱动器、传感器等关键零部件。二是开展数字工厂应用示范。在全国范围内分行业、分区域选取试点示范企业，给予扶持，建设数字制造的示范工厂，发挥其“种子”作用。三是推动制造业大数据的应用。以行业龙头企业为先导，鼓励其应用大数据技术提高生产制造、供应链管理、产品营销及服务等环节的智能决策水平和经营效率。 用标准化引领信息网络技术与工业融合。工业4.0战略的关键是建立一个人、机器、资源互联互通的网络化社会，各种终端设备、应用软件之间的数据信息交换、识别、处理、维护等必须基于一套标准化体系。德国把标准化排在八项行动中的第一位，并在工业4.0平台下成立了一个工作小组，专门处理标准化和参考架构的问题。可以说，标准先行是工业4.0战略的突出特点。为此，在推进信息网络技术与工业企业深度融合的具体实践中，也应高度重视发挥标准化工作在产业发展中的引领作用，及时制定出台两化深度融合标准化路线图，引导企业推进信息化建设。同时，还要着力实现标准的国际化，使中国制定的标准得到国际上的广泛采用，以夺取未来产业竞争的制高点和话语权。 构建有利于工业转型升级的制度保障体系。一方面，工业4.0增加了管控的复杂性，技术标准的制定须要符合相应的法律法规；另一方面，也须要制定相应的规章制度促进技术创新。要采取一系列措施加强制度保障，例如设立处理各类问题的专职工作组，制定和实施安全性支撑行动；要建立和完善有利于工业转型升级的长效机制，例如知识产权保护制度，节能环保、质量安全等重点领域的法律法规，人才培养和激励机制等，从而形成推动工业转型升级的制度保障。 产学研用联合推动制造业创新发展。我国应充分吸收和借鉴发达国家产学研用联合模式，一方面，针对不同类型、自发的产学研合作网络或产业研发联盟，政府要通过引导和支持的方式促进其发展；另一方面，选择几个重点行业和关键技术领域进行试点，以行业骨干企业为龙头，联合科研实力雄厚的大学和科研机构，组建多种形式的产学研联盟，充分调动各方资源和力量，共同推进工业4.0的技术研发和应用推广。
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