(一)制造业数字化与智能化,向“工业4.0”迅速迈进
数字化对传统制造企业的改造,从应用计算机数控机床开始,到实现计算机辅助制造,再到利用电子商务技术实现订单接收、产品设计、工业设计、主生产计划制订、备料、加工产品装配、交付等所有业务环节的计算机化和网络化。
数字化是电子信息化时代“工业3.0”的重要基础,而智能化则是代表“工业4.0”高度灵活的智造模式,而智能制造则被认为是信息化和工业化融合的突破口。[8]促进传统制造业转型升级,实现制造强国目标意义重大。智能制造工程分为两个阶段实施:“十三五”期间,通过数字化制造的普及、智能化制造的试点示范,推动传统制造业重点领域基本实现数字化制造,有条件、有基础的重点产业全面启动并逐步实现智能转型;“十四五”期间,加大智能制造实施力度,关键技术装备、智能制造标准/工业互联网/信息安全、核心软件支撑能力显著增强,构建新型制造体系,重点产业逐步实现智能转型。[9]
(二)“互联网+制造”
制造业互联网具有5C架构。最底层是智慧的连接层(Connection),即一个企业所需要的数据都必须能够无障碍地获取。第二层是转换层(Conversion),即将数据转化为信息,对获得的数据进行数据挖掘和分析,得出对决策有用的信息。第三层是计算网络层(Cyber),是企业信息中心的枢纽,在这一层,将取自第二层的信息与原来设定的期望值进行对比,发现企业运行中的问题或机会。第四层是认知层(Cognition),由第三层获得的信息,以及监控资产和设备状况,以可视化的方式,向决策者提供关于企业目前存在问题的认知,并使决策者能够做出相应的决策。第五层是配置层(Configuration),目的是通过网络空间,把决策信息送到物理空间,送到相应的子系统中,完成对相应的设备或系统做出调整的实际操作。[10](www.xing528.com)
未来“互联网+制造业”必将成为一种新的经济形态[11],应充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用,将互联网的创新成果深度融合于经济社会各领域之中,提升实体经济的创新力和生产力,形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新模式。
(三)“物联网+制造”
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化等三个重要特征。[12]“物联网+制造”给制造业带来前所未有的影响,除了提升生产效率之外,还能保障产品安全、保质的物流配送过程,从而创造出更多新的商业机会。
物联网对制造业影响的具体表现为:一是预测性维护,设备处于实时监控的环境下,公司可以在设备需要维护的时候进行维护,而不是定期检查维护;二是可视化供应链,制造商可以实时预见供应链中所发生的一切事件,保证产品从原料采购、生产加工到销售过程都是可控的;三是设备效率分析,制造商可以使用工业物联网技术收集和分析来自多个设备的数据,更好地了解设备的工作状况,提升生产效率,为质量控制做出合理决策;四是自动化,能够让机器在没有人干预的情况下彼此通信,提高机器的效率和产品质量;五是安全控制,通过物联网跟踪导致停工的安全因素,提前采取措施防范风险事件。
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