為全面了解德國“工業4.0”的發展路線圖、實施戰略和行動計劃,推動《中國制造2025》的順利實施和企業轉型升級,同時落實中德兩國政府在工業4.0領域合作形成的六點共識,由工信部人才交流中心主辦的“工業4.0權威分享會”日前在北京舉行,會議邀請了德國聯邦政府研究聯盟中工業4.0工作組的六位主要成員。在此期間,德國工業4.0平臺科學顧問委員會主席、德國技術科學院院士艾納•安德爾就德國“工業4.0”的發展路線圖接受了記者的專訪。
工業4.0戰略制定
德國“工業4.0”戰略是由德國科學顧問委員會制定的,起草的第一份文件是在2013年德國漢諾威電子展上推出了“工業4.0”建議。建議內容提出,針對產業的互聯網服務,建立新的增值網絡,提高效率,它能夠增強競爭力。“工業4.0”是德國政府的戰略支柱,政府也越來越強烈地意識到工業4.0的重要性,對科研項目進行投資,有聯邦政府部門,也有州政府部門。
艾納•安德爾介紹,2014年德國建立了一個工業4.0平臺,這個平臺是由三個協會推動的,BITKOM、VDMA和ZVEL.BITKOM代表德國電子信息和多媒體產業協會,VDMA代表德國機械裝備制造業協會,ZVEL是德國電子電氣工業協會。同時,一些企業也參與到工業4.0平臺中,它們都是科學顧問委員會的成員,一起來推動工業4.0,比如ibm、博世等企業。
推出發展路線圖之后,自今年4月份以來工業4.0平臺進一步發展,變得范圍更大,成為一個更大的平臺,也保留了工業4.0這個名字,但是現在是由德國經濟和能源部部長和研究教育部部長共同來主導。
工業4.0平臺組織架構
工業4.0平臺組織架構包含四個層面:一是指導委員會,在其下面有不同的工作組,比如說發展架構工作組、有關標準化的工作組、研發的工作組、安全、隱私和知識保護的工作組,還有法律事務工作組,以及發展新工作方式和新組織這樣的規律組,當然還有其他的一些工作組,他們負責不同的事物。二是戰略董事會,戰略董事會主要確定究竟要發展哪個領域,給哪個領域投資更多。三是行業聯盟,比如說汽車聯盟、鐵路聯盟、航空航天聯盟等,它涵蓋很多領域。四是國際標準化,標準化工作對于行業來說非常重要。
工業4.0路線圖的五大支柱
艾納•安德爾表示,工業4.0路線圖基于五大支柱。
第一,是水平的融合,通過價值創造的網絡來實現這樣的融合,也就是機器到機器的溝通,還有企業之間的通訊。第二,通過價值增長的網絡企業之間的連接。第三,更加無縫地進行信息流動,整個生命周期的無縫溝通在使用這個周期的時候,能夠融入到客戶產品那里。第四,從行業角度來看,需要新的資格認證,也需要新的組織。第五,混合技術的持續發展。在工廠有無數的設備,數據的安全、賬戶的安全,參考架構也是非常重要的,需要分散化、以服務為導向的架構。
他介紹,德國工業4.0平臺的科學顧問委員會2014年通過了17個概要,可以從人類、技術、組織三大方面來分析。“我們的目標就是希望通過這17個概要能夠對整個行業進行描述,比如說它的邊界在哪里?”
工業4.0技術實現途徑
艾納•安德爾分享了德國工業4.0的技術實現途徑,以及如何理解安全隱私。
技術層面,要建立起信息物理系統,這樣對于系統調節的監測、遠程控制等就不是難事了,例如像智能工廠和智能物流、智能電廠、智能社會。那么什么是信息物理系統?艾納·安德爾表示,其實是基于加入了傳感器的嵌入式系統,之后又整合了執行器,稱之為智能執行器,將兩者組合后就形成了系統。此外,如果讓嵌入式系統與互聯網地址融合,建立起信息物理系統,這樣就可以具備更多的功能,在生產當中,稱之為用于生產設備的信息物理系統。
信息物理系統的特征主要來自于物理系統信息化和信息系統物理化。信息系統物理化指的是讓虛擬的世界變得更為實際和現實。以機器人為例,要想讓機器人在爬坡過程中不會跌倒,就需要在虛擬世界中建模,讓現實生活中的行為在虛擬世界當中得到仿真。
數據方面,每天人類用互聯網技術來分享數據,系統會產生許多的大數據。在此之前,一個很重要的前提是需要有一個安全的環境,同時保證知識產權和隱私。艾納·安德爾從應用、系統和技術三個層次上分析了如何做好安全保障措施。應用層面,企業需要保證工業4.0流程的安全,系統層面要保證信息物理系統的安全,以及在技術層面,通過可依靠的機器控制,包括現代加密技術、不可篡改技術在內的安全數據和安全服務來保障用戶信息的絕對安全。
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