什么是工业4.0？什么是工业互联网？什么是**制造2025

《**》2012年2月13日撰文称，“移动互联网、大数据、智能制造这三个技术结合在一起，正在彻底颠覆我们的生活”。2015年**有几个概念非常的热火，第一是大众创业、万众创新，第二是工业4.0，第三个是“互联网+”。 “互联网+”“互联网+”这个巨大无比的概念里，包含“互联网+金融”、“互联网+零售”等等，而“互联网+制造”就是工业4.0。**积极推进工业4.0工程，明确提出“制定‘互联网+’行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合”。**提出的“互联网+”的本质是指产业互联网，与早期提出的两化融合，和现在提出的工业4.0不谋而合。“互联网+”是两化融合的升级版，将推动**制造向**创造转型。**发展“互联网+制造”具有三方面显著优势：首先，ict产业领先，在移动通信领域，华为、中兴已经是全球领先的电信设备供应商，**移动是td-lte标准的重要推动者之一，**企业在该领域已经建立起自己的知识产权武器库。在应用端，**移动互联企业也已取得全球领先地位；其次，市场前景广阔，2012年**制造业增加值占全球制造业增加值的22.4%，居全球第一位，比排名第二的美国高5个百分点，是排名第三的日本的两倍多，而且**的制造业中劳动密集型企业仍然占据很大份额，未来提升的空间很大；再次，政策支持，从中央到地方**，已为制造业转型升级制定多项支持计划。2012年7月，**印发《“十二五”**战略性新兴产业发展规划》，将新一代信息技术、高端装备制造、新能源、新材料等七大产业列为**重点发展的新兴产业，并把物联网、云计算单独列为重大专项工程。“**制造2025”的**，更将互联网和制造业的结合作为未来制造业发展的重要方向。助推“互联网+**制造”的三个基础分别是：软件一体化、创新生产硬件以及移动互联网。移动互联网在**扎根已有十五年的时间，移动互联网过去的所有的资源、资金都已经压在第三产业，所以我们称之为消费互联网。现在移动互联网来到工业、农业。按照马云的说法，互联网成为这个社会的底层基础设施，是水、电、煤和高速公路。那么，随着移动互联网对工业领域、农业领域的颠覆、侵袭，实际上整个移动互联网个人认为它进入深层次的再造，深层次的重新产生效率的一个阶段。这也就是我们**提出“互联网+”的核心要义所在。实际上在过去的15年当中，我本人不仅见证了自动化到互联网化，还洞察了万物互联所带来的技术变迁。以移动互联网为核心的工业制造业，它影响到整个**的就业，因为在制造领域里，就业人员达8000万以上，它会影响到军事、国防，影响所有的产品生产、制造、流程、供应链，是对制造业中传统工业生产模式的彻底颠覆，称之为工业**，是毫不为过的。看世界工业的演进史会发现，工业**是经济史上的“奇点”，它推动了一系列的**、军事、经济和社会变革。工业**在放大人类力量的过程中形成了一些重要特点，第一次工业**以蒸汽机与大机械结合为代表，生产效率大幅提高，生产引领消费，延续时间86年；第二次工业**以内燃机与电气结合为代表，物动人不动，生产线将产品随时送到工作台，工人站定岗位，每人完成单一任务，以“一对多”规模生产，延续时间99年；第三次工业**以自动化与网络化结合为代表，人动物也动，灵活生产“一对一”产品，到现在已经44年，大概还会延续10到20年。第四次工业**以2013年德国汉诺威为起始，基于信息物理融合系统的智能制造诞生。此次新一轮全球工业**实际上是工业和互联网融合。美国提出了工业互联网标准，希望关注设备互联、数据分析、以及数据基础上对业务的洞察，他们对传统工业互联网互联互通，其关注点在大数据和云计算。德国提出工业4.0，拥有强大的机械制造技术，嵌入式以及控制设备的先进设备和能力，德国很关注生产过程智能化和虚拟化的深刻改变。可以看到，美国工业互联网和德国工业4.0，实施路径和逻辑相反，但是目标一致。美国是以ge、ibm这些公司为支持，侧重于从软件出发打通硬件；德国是以西门子、库卡、sap这些公司为主导，希望可以从硬件打通到软件。无论从软到硬，还是从硬到软，两者的目标是一致的，就是实现智能制造，实现移动互联网和工业的融合。德国**所定义的德国工业4.0，由一个信息，一个网络，四大主题、三项集成、八项计划组成的框架结构。德国推出工业4.0，目的在于重新引导全球制造业潮流、引导第四次工业**。谁主导了这场工业**，谁可以制订标准，就可以成为这个**的王者，可以挽救欧盟的衰落，也可以使德国重新成为世界的霸主。 工业4.0带来的三大红利领域第一类，智能工厂。也分为两小类：一是传统的工厂转型成智能工厂；二是一出生就是智能工厂的。 第二类，技术解决方案公司。为制造业提供智能工厂、顶层设计、转型路径图、软硬件一体化设施的“工业4.0”解决方案公司，总集成商。在“工业4.0”解决方案里，包括软件、硬件。软件有工业物联网、工业网络安全、工业大数据、云计算**、mes系统、虚拟现实，人工智能，支持工作的自动化等。硬件有机器人（包括高端的零部件）、传感器、rfid、3d打印，机器视觉，智能物流，也是agv，plc，数据采集器，工业交换机等。 实际上**有400万传统的制造业企业，在未来10年，甚至20年的时间，他们都会逐渐地分步骤地转型成“工业4.0”工厂。那么，这里就面临一个巨大的市场。 第三类，为**的制造业转型成“工业4.0”过程当中的九大技术供应商，包括工业物联网，工业网络安全，工业大数据，云计算**等等。工业4.0的两大目标：智能制造&智能工厂 第一个目标是智能制造，第二个是智能工厂。过去智能制造商有几种说法：第一数字化制造，第二智慧制造，这些表述都不准确。工信部和**工程院把**版的工业4.0的核心目标定义为智能制造，这个词表述非常准确。由智能制造再延伸到具体的工厂而言，就是智能工厂。 智能制造是工业4.0的核心，作为广义概念，智能制造包含五个方面，实现这五个方面的智能化之后，才可以实现大的智能制造的概念。 智能制造是一个巨系统，工业4.0就意味着超复杂的巨系统正在形成，车间里面的机器如同智能手机，通过更新操作系统实现功能升级，通过工业app实现各种功能，通过api不断拓展制造生态系统。所有的机器、产品、零部件、人员、原材料、所有的研发工具、测试验证**、虚拟产品和工厂，所有的产品管理、生产管理、运营管理流程，所有的研发、生产、管理、销售员工，各级供应商以及成千上万的客户，都将是这一个系统的重要组成部分，一个基于云端、管道、端到端的信息复杂的体系正在形成。在这里面，车间的机器就像智能手机一样，整个操作会形成一个巨大无比的巨系统。在智能工厂，德国人希望实现两个概念目标。第一个是机器生产机器，或者说自己生产自己。第二个就是无人工厂，或者是黑灯工厂，或百分百全智能工厂，人与智能机器并存。智能工厂是现代工厂发展的新阶段，是在数字化基础上，利用物联网技术和设备监控技术，来加强信息和服务。 智能工厂有三大特征：第一个特征是信息基础设施高度互联，包括生产设备、机器人、操作人员、物料和成品；第二是制造过程数据具备实时性，生产数据具有平稳的节拍和到达流，数据的存储与处理也具有实时性；第三是可以利用存储的数据从事数据挖掘分析，有自学习功能，还可以改善不优化制造工艺过程。 智能工厂的发展趋势是从柔性化到敏捷化到智能化再到信息化。 工业4.0的五个特点互联 互联工业4.0的核心是连接，当然今天移动互联网的整个世界核心在连接，就像百度一样，在连接人和信息，就像腾讯一样，连接人和人。工业4.0要把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地联系在一起。数据 当传感器无处不在，智能设备无处不在，智能终端无处不在，连接无处不在，必然的结果就是数据无处不在。这些数据包括产品数据、设备数据、研发数据、工业链数据、运营数据、管理数据、销售数据、消费者数据等等。 马云说过，阿里巴巴本质上是一家数据公司，雷军也讲过，小米本质是一家数据公司，从it到dt，未来整个社会变成大数据的社会。 从工业3.0到工业4.0，我提出一个自己的观点，实际上从模具到数据，3.0的工业是以模具为核心，4.0的工业是以数据为基础，所有的工厂都会变成数据工厂。 集成 集成是工业4.0的关键词，也是**推动两化融合的关键词，工业4.0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cps形成一个智能网络。 通过这个智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器、以及服务于服务之间，能够形成一个互联，从而实现横向、纵向和端到端的高度集成。 创新 工业4.0的实施过程是制造业创新发展的过程，制造技术、产品、模式、业态、组织等方面的创新，将会层出不穷，从技术创新到产品创新，到模式创新，再到液态创新，最后到组织创新。 转型对于**的传统制造业而言，转型实际上是从传统的工厂，从2.0、3.0的工厂转型到4.0的工厂，整个生产形态上，从大规模生产，转向个性化定制。阿里巴巴在三年前就提出，整个制造业的生产流程，从b2b、b2c，转成c2b。他们很敏锐地看到了这样的一个方向，整个生产的过程更加柔性化、个性化、定制化。这是工业4.0一个非常重要的特征。工业4.0是从生产型制造转型成服务型制造。未来生产和服务的界限会更加模糊，按照德国工业4.0整个框架来说，未来的工厂有可能从集中式生产转成分布式生产。3d打印会快速使用，未来工厂的概念，可能是一个全新的概念，不是我们今天所看到的，有几百人、几千人和设备。未来的工厂可能在客户的客厅，通过3d打印来完成，有可能每一个客户的客厅都是一个生产的车间。举一个例子，过去生产一台电饭煲，可能在**的广东生产，然后运到非洲送给客户。但是在未来，工业4.0时代，这个广东的电饭煲公司只需要电脑设计图纸，传到非洲客户的电脑，客户就可以通过客厅的3d打印机把这台电饭煲打印出来，就意味着客厅已经成为生产车间，所以未来工厂的概念是需要刷新我们的想象的。工业4.0是从过去要素驱动向未来的创新驱动。过去是基于人口红利，是基于整个生产的大规模化、定制化，基于汇率低估，破坏环境所导致的要素驱动。未来工业4.0时代，整个生产制造业向4.0工厂转型、向创新驱动，科技的含量会变的越来越多，工厂人数在急剧减少，过去蓝领工人会转向黑领工人，是由电脑操作人员在操作整个机器，车间里面会大量使用低成本自动化装备，启用工业机器人，生产过程当中机器可以实现德国4.0所定义的自己生产自己，机器生产机器。**制造2025由**在2015年初提出，将信息技术与制造技术深度融合的数字化、智能化制造作为今后发展主线，以未来十年为发展周期，目标是驱动制造业转型升级，推动**由制造业大国向制造业强国转型。从本质上看，工业互联网是数据流、硬件、软件和智能的交互，由智能设备和网络收集的数据存储之后，利用大数据分析工具进行数据分析和可视化，由此产生?智能信息?供决策者进行实时判断处理。从工作流程上来看，工业互联网通过三个步骤实现其效能：工业数据的获取、工业数据的分析、调度执行，分别对应于物联网、云计算和大数据、专网通信，这是工业互联网的关键元素。在我国当前阶段，工业互联网具体表现为将互联网作为当前信息化的核心，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，推动两化融合深度发展。我们认为，工业互联网是2015年**工作报告中提出的互联网+行动计划的关键部分，即互联网+工业。而**制造2025?也为后续产业升级指明了方向。在人类的发展史上，经历了两次技术的飞跃，分别是工业**、计算机与互联网**，我们认为，第三次技术的飞跃将是工业互联网**。工业**：18世纪蒸汽机的发明，开创了以机器代替手工劳动的工业**时代。工业**在推进的过程中，分别出现了蒸汽机、内燃机，然后是电报电话和电力。计算机与互联网**：1947年，第一款点接触晶体管在贝尔实验室研制成功，标志着计算机与互联网**的到来。1986年，思科推出第一款多协议路由器产品，市场需求强烈，有力的推动万维网的发展。1981年8月只有不到300台电脑可以连接到互联网，而今天连接互联网的设备则以数十亿计，信息传输的速度和数量大幅增长。然而，目前互联网在工业领域的渗透率还比较低。工业互联网**：经过工业**的发展，大型机器在工业生产中得到了广泛的应用，促进了社会进步和经济大发展。但是机器的性能还没有完全发挥，系统性的效率低下问题比较严重。于是，在过去的十年中，部分企业开始逐步将互联网技术应用到工业生产，发展开放的工业计算机和通信系统。工业互联网将有助于工业系统各层面更好的运转，通过优化检查、维护和修理过程，资产的可靠性和运行的效率得以提高。 20210311