十八世紀(jì)引入機(jī)械制造設(shè)備的工業(yè)是1.0，二十世紀(jì)初的電氣化是2.0時(shí)代，二十世紀(jì)70年代開始的利用電子信息化技術(shù)的自動(dòng)化是3.0時(shí)代。而工業(yè)4.0，意味著基于信息物理系統(tǒng)的智能制造時(shí)代的到來。

對于中國來說，實(shí)施工業(yè)4.0或智能制造的必要性在哪里呢?顯然，當(dāng)前“促進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合”，以及“在新一代移動(dòng)通信、集成電路、大數(shù)據(jù)、先進(jìn)制造、新能源、新材料等方面趕超先進(jìn)，引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展”等戰(zhàn)略，都與工業(yè)4.0所描繪的制造業(yè)未來發(fā)展趨勢吻合。

與此同時(shí)，中國制造業(yè)已經(jīng)占據(jù)全球制造業(yè)20%的比重，但大而不強(qiáng)，中國迫切需要更高層面的創(chuàng)新來推動(dòng)發(fā)展，工業(yè)4.0戰(zhàn)略對中國來說正當(dāng)其時(shí)，有助于中國跨越式的發(fā)展，解決經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型面臨的種種難題。

CPS信息物理融合系統(tǒng)是工業(yè)4.0的根基，它通過使用數(shù)字化技術(shù)，將物理實(shí)體抽象為數(shù)字對象，通過應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能，實(shí)現(xiàn)對象間的通信與控制。

以汽車生產(chǎn)為例，通常經(jīng)過裝底盤、車身、輪子、內(nèi)飾等順序步驟，從而實(shí)現(xiàn)一輛汽車的組裝出廠?？梢哉f，現(xiàn)在汽車不但可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，還能實(shí)現(xiàn)客戶化定制，買汽車時(shí)可以選擇有無天窗、座椅材質(zhì)等。但這個(gè)選項(xiàng)是公司給的，客戶只能從汽車廠商的選項(xiàng)中選擇。對汽車發(fā)燒友，或追求個(gè)性的消費(fèi)者而言，完全滿足不了。

而在工業(yè)4.0上就可以徹底實(shí)現(xiàn)真正的個(gè)性化。在工業(yè)4.0生產(chǎn)線上，汽車底盤裝好后，可以進(jìn)入的下一個(gè)流程很多。比如，能夠裝車身的有哪幾個(gè)工作站，負(fù)荷怎樣?系統(tǒng)會根據(jù)顯示狀態(tài)，最優(yōu)化的選擇下一個(gè)流程，而不是像以往機(jī)械地執(zhí)行每個(gè)步驟。在此過程中，任何個(gè)性化的需求都可以提前輸入系統(tǒng)，自動(dòng)完成。

也就是說，通過CPS啟用基于模型的開發(fā)，允許端至端的數(shù)字化設(shè)計(jì)、模擬和生產(chǎn)，能夠涵蓋從客戶需求到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和制造。

在工業(yè)4.0的智能工廠內(nèi)，以網(wǎng)絡(luò)化分布式的生產(chǎn)設(shè)施，形成動(dòng)態(tài)生產(chǎn)線，車輛成為智能產(chǎn)品，通過CPS功能的處理模塊，在裝配車間自主移動(dòng)。同時(shí)，動(dòng)態(tài)生產(chǎn)線重新組合以支持不同車型和配置需要，隨時(shí)響應(yīng)生產(chǎn)線問題，而不被約束。

由于工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)了智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，因此與以前企業(yè)單純追求銷售利潤目標(biāo)不同，還可實(shí)現(xiàn)決策的靈活性、資源生產(chǎn)率和利用效率的提升，以及滿足用戶個(gè)性化需求。

中國工業(yè)4.0的實(shí)現(xiàn)路徑，大致可以分三個(gè)大的節(jié)點(diǎn)步驟：

一是到2025年，中國制造業(yè)可進(jìn)入世界第二方陣，邁入制造強(qiáng)國行列，也就是今年發(fā)布的“中國制造2025”。

二是中國制造業(yè)將位居第二方陣前列，成為名副其實(shí)的制造強(qiáng)國。

三是中國制造業(yè)可望進(jìn)入第一方陣，成為具有全球引領(lǐng)影響力的制造強(qiáng)國。

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