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從制造走向“智”造 中國還有這三大階段需要完成
在世界互聯(lián)網(wǎng)普及率已經(jīng)過半的情況下，信息化基本已進入一個成熟階段，未來信息化的發(fā)展，也開始逐步進入過去的蒸汽機動力普及、內(nèi)燃機動力普及，以及電力普及之后的緩慢穩(wěn)定增長階段。
而的制造工業(yè)，也隨著社會生產(chǎn)力的更新中同步迭代，從早的蒸汽工業(yè)時代，到內(nèi)燃機工業(yè)時代，一直到現(xiàn)在的電力自動化時代。隨著互聯(lián)網(wǎng)信息化的穩(wěn)定普及，工業(yè)制造也在各國的生產(chǎn)力發(fā)展規(guī)劃中進入了下一個新的發(fā)展階段——信息化工業(yè)時代。
2013年，德國正式推出 “工業(yè)4.0” 的概念，旨在利用物聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)，將 CPS 應(yīng)用到工業(yè)制造中去，希望進一步降低產(chǎn)業(yè)成本、提高產(chǎn)業(yè)效率，同時迎合新世紀的大眾消費模式。而在 2014年，美國五大行業(yè)巨頭共同成立 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)，也開啟了美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)升級之路，希望借助的硅谷科技力量，為美國的空心化和高成本化制造業(yè)帶來復(fù)蘇的希望。
在德國，工業(yè) 4.0 主要由西門子推動，而在美國，GE 則是早提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)并組建聯(lián)盟的核心力量。2015年初，中國政府提出“中國制造2025”十年計劃，希望中國因人口紅利而成為的制造中心的地位，在工業(yè)化浪潮的后半場，能夠繼續(xù)借助信息化改革，保留中國制造業(yè)大國的競爭力地位。但在中國，并沒有一個像西門子或 GE 這樣有著豐厚信息化積累的產(chǎn)業(yè)巨頭在，雖然國內(nèi)有像海爾、格力等個別的企業(yè)在嘗試高度自動化和初步信息化，對于一個還未完成工業(yè) 3.0 的巨輪來說，直接跳到工業(yè)4.0 仍然面臨著巨大的產(chǎn)業(yè)鴻溝和智力斷層。
從宏觀上來說，國家上層提出 “中國制造2025”，對中國有著巨大的意義和指示作用，也非常準確的切中了中國未來 20 年到 30 年在戰(zhàn)略地位中的發(fā)展路徑。但上層建筑落地之后，還是需要中國基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)力量，來一步一步實現(xiàn)這個異常艱巨的愿景和任務(wù)。而由于中國的傳統(tǒng)工業(yè)制造，和互聯(lián)網(wǎng)信息化之間的鴻溝過于顯著，顯然這需要既懂傳統(tǒng)制造，又有互聯(lián)網(wǎng)信息化經(jīng)驗的人，來一步一步的摸索出走出 “中國制造2025” 的每一個階段：
中國制造業(yè)未來階段：填補制造業(yè)信息化的空白節(jié)點
1、人才節(jié)點
在德國、美國等，工業(yè)信息化的要素便是人才，德國西門子與德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會等都有長期的合作，德國政府甚至整個歐洲政府都有大量的高校、研究機構(gòu)來為工業(yè)信息化培養(yǎng)和提供人才，而這些人才是在 10年甚至更久的教育體系下才能培養(yǎng)出來的。同樣在美國，GE 自己的克勞頓學院、與卡耐基梅隆大學、MIT 等諸多大學也有深入的人才合作項目。
而在中國，目前幾乎沒有工業(yè)與信息化結(jié)合的人才，不管是高校還是社會，工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)，往往是兩個八桿子打不著的領(lǐng)域。在這種情況下，中國如果想走工業(yè)信息化道路，除了政府投入巨大的資源吸引海外人才回國，否則光在人才這一點上，中國可能就要走 10 年才能開始談工業(yè)信息化。
2、信息化PLC
即便對于工業(yè)自動化(工業(yè)3.0)來說，PLC 就是一個為基本的基礎(chǔ)模塊，而在國內(nèi)，除了一些成熟的工業(yè)設(shè)備會用到 PLC 之外，絕大多數(shù)的工廠還只是半自動化或人工操作。在工業(yè)信息化之前，PLC 不僅要深入普及，同時所有工廠都要有相應(yīng)的能力來熟練的使用這個基本的工業(yè)編程控制器。除此之外，中國在 PLC 研發(fā)生產(chǎn)和聯(lián)網(wǎng)信息化方面，也有大量的路需要走。
3、零件信息化（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）
工業(yè)4.0 或者工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，有一個基本條件便是工業(yè)部件物聯(lián)網(wǎng)，所有的零件都要有自己的 ID，而這種工業(yè)零部件物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，不論是采用傳統(tǒng)的 RFID，還是升級版的 NFC ，還是未來在 AR 領(lǐng)域可能會更靈活的機器視覺識別，抑或是近這幾年非?；鸬膮^(qū)塊鏈技術(shù)，中國的工業(yè)制造在這些方面基本上沒有什么經(jīng)驗。
雖然這種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)部署起來并不難，但要想熟練的理解并使用這些技術(shù)，并在未來的工業(yè)信息化中進行再次創(chuàng)新，是需要非常多的經(jīng)驗和非常深的理解的。而單單這一點，可能需要國內(nèi)的制造業(yè)還要走幾年。
4、工業(yè)機器人關(guān)鍵技術(shù)
一直以來，中國作為一個制造業(yè)大國，享受的都是人口紅利、勞動力成本、低端消費市場等發(fā)達資本主義國家無法擁有的條件持續(xù)下去的。而對應(yīng)的，中國在制造業(yè)方面并沒有往高精尖、關(guān)鍵技術(shù)、教育、深入研究等方向發(fā)展，比如機器人減速機、嵌入式技術(shù)、設(shè)備控制技術(shù)等導(dǎo)致目前中國很多工業(yè)自動化的關(guān)鍵技術(shù)仍掌握在其他國家，
而工業(yè)信息化，要求的便是工業(yè)的全自動、智能化、靈活性等，這對工業(yè)機器人的關(guān)鍵部件要求很高。在中國只能勉強做機器人本體的工業(yè)環(huán)境下，要想突破工業(yè)信息化的基本限制條件，可能會需要更多的時間。否則，就只能高價進口，受制于人了，工業(yè)4.0，恐怕也就無從說起了……
5、工業(yè)級 3D 打印
3D 打印技術(shù)，是目前增材制造中非常創(chuàng)新的一種技術(shù)方向，而在工業(yè)制造中，如果擁有 3D 打印能力，無疑會給工業(yè)信息化帶來極大的效率提升、成本降低、靈活性提高、高度定制、復(fù)雜工藝處理能力等。
但從目前來說，除了北航王教授的金屬3D打印技術(shù)屬于世界前列外，現(xiàn)在的工業(yè)級 3D 打印機，還都是從海外進口，不論是 FDM、SLA，還是金屬、陶瓷或其他新材料，國內(nèi)都沒有比較的設(shè)備制造商。而工業(yè)級 3D 打印，也是限制工業(yè)4.0 的核心能力之一。
6、精密制造
同樣，國內(nèi)制造業(yè)一直屬于粗放型制造業(yè)，對于一些有技術(shù)要求的方向，如精密儀器、合金、新材料等，一直依賴美國、日本、德國的進口。而在工業(yè) 4.0 中，機器的配合是沒辦法像人那么的隨意與活動的，公差或加工余量越大，工業(yè)自動化越難實現(xiàn)。這就要求國內(nèi)在工業(yè) 4.0 方面要想有自己的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，精密制造是一個繞不過去的門檻，而這背后，又隱藏著幾十年的人才、資本、經(jīng)驗的投入戰(zhàn)。
7、虛擬現(xiàn)實應(yīng)用系統(tǒng)
AR 和 VR ，無疑是未來互聯(lián)網(wǎng)之后的下一個火的大眾方向。而在工業(yè)領(lǐng)域，同樣有大量的需求和應(yīng)用場景，是需要 AR 和 VR 來提升體驗、效率或給出解決方案的。從技術(shù)層面講，VR 的應(yīng)用局限性和技術(shù)難度都比 AR 要低，中國在 VR 方面的發(fā)展和實際上差異并不大(因為有 HTC Vive)，但在 AR 方面，目前不管是微軟的 Hololens，還是 Magic Leap，他們在技術(shù)方向上走的都要比中國要遠。
不過，在 AR 和 VR 的工業(yè)信息化應(yīng)用方面，我們不用特別擔心。畢竟這個領(lǐng)域都是同時起步，得益于中國的人才、市場和自身的努力，很有可能中國在這方面仍會走在世界前列。
8、制造信息化系統(tǒng)
對于傳統(tǒng)的制造業(yè)從業(yè)人員來說，ERP、MES、SCM 等這些，基本上已經(jīng)耳熟能詳了。這些經(jīng)過幾十年甚至上百年的制造信息系統(tǒng)，已經(jīng)有很多人使用了很長的時間，中國也有用友、金蝶等比較出名的 ERP 廠商。但對于一個國家想做產(chǎn)業(yè)升級來說，目前這些還并不夠，制造信息系統(tǒng)是未來工業(yè) 4.0 的基礎(chǔ)設(shè)施，除了能夠熟練的使用，對這些制造信息系統(tǒng)的管理思想、優(yōu)化改進、二次創(chuàng)新等的掌握，也是工業(yè) 4.0 持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
9、工業(yè)寬帶基礎(chǔ)
工業(yè)信息化，自然，對信息化的要求非常高。美國 20 世紀 90 年代提出了“信息高速公路”，從基礎(chǔ)上為其后面幾十年的互聯(lián)網(wǎng)房展奠定了非常堅實的條件。中國在信息化基礎(chǔ)建設(shè)上，也大力推進。而現(xiàn)在都在爭奪的 5G 標準，也是想進一步提高信息的流通速率。
工業(yè)信息化自然也要有基礎(chǔ)的信息網(wǎng)絡(luò)作為保證，但目前在工業(yè)寬帶方面都沒有做太大的進展。不過對于任何一個講 工業(yè)4.0 提上國家戰(zhàn)略議程的，在工業(yè)基礎(chǔ)信息化建設(shè)方面，相信都不會含糊。
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