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從數字化到工業互聯的4.0時代

發布時間:2020-08-05

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1、工業4.0時代已經到來

  從工業的發展階段看,該產業發展已經經歷了蒸汽時代、機械化時代和自動化時代,目前正處于工業4.0時代,智能化和信息化技術推動著工業互聯網和智能制造的發展。

自動化立體倉庫



  在18世紀60年代開始,隨著蒸汽機的發明和應用,將人類帶入了蒸汽時代。1760-1860年工業1.0時代,主要標志是水力和蒸汽機,實現了機械化;1861年-1950年工業2.0時代,主要標志是電力和電動機,實現了電氣化;1951-2010年這段時間工業3.0時代,主要標志是電子和計算機,實現了自動化;而如今智能化、信息化引入工業,推動工業互聯網、智能制造等新技術發展,標志著我們已經進入了工業4.0時代,此概念在2010年在德國開始提出,中國在2015年之后開始逐步推進。

  2、工業互聯網產業增加值已超過兩萬億

  根據中國信息通信研究院測算結果表明,2019年我國工業互聯網產業經濟增加值為2.13萬億元,同比增長為47.3%,其中工業互聯網核 心產業增加值5,361億元,融合帶動經濟增加值1.6萬億元。

  經過5年多的發展,中國的工業互聯網產業已經從早期的以工業互聯網平臺、新型網絡和邊緣計算三大核 心為雛形,演化成了工業數字化產業生態。


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  3、數字化進程持續推進
  工業的全產業數字化趨勢基本已經成為業內、乃至各國政 府主管部門的共識,例如中國工信部5月13日就發布了《工業和信息化部關于工業大數據發展的指導意見》,其中明確指出,“支持工業企業實施設備數字化改造,升級各類信息系統,推動研發、生產、經營、運維等全流程的數據采集。支持重點企業研制工業數控系統,引導工業設備企業開放數據接口,實現數據全 面采集。”

  早在2017年,阿里巴巴創始人馬云就在世界物聯網博覽會主旨峰會上提出“人類將正開始進入到一個數據時代,新一輪技術革命以創新驅動,數據將成為重要的生產資料。”


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  為什么工業廠商、政 府部門甚至是電商界的人物,都將數據化提升到了如此重要的戰略高度?如果要做進一步的分析,則需要將工業互聯網與現有的信息互聯網做一個橫向對比,當前的互聯網已經幾乎全 面地深入到了我們生活和工作之中,微信、QQ、支付寶、美團、滴滴打車等等應用,這類互聯網應用就像基礎設施一樣為國民的生活提供便利;相比之下,當前的工業互聯網發展已經有跡可循,完成數據化之后,下一步就是實現網絡化,進而將我國的整個工業轉變為國民隨時可以調用的基礎設施。

  進一步地,當工業互聯網覆蓋國內的整個工業產業,數據就真的成為了重要的生產資料,中國作為世界上唯 一一個有聯合國產業分類當中所列全部工業門類的國家,到時候所有的應用場景都可以在國內滿足,甚至成為供全球調用的基礎設施,而產業中各個環節產生的數據,將是整個產業的核 心競爭力。

  按照上述的分析,可以將工業互聯網理解為一個涵蓋了所有工業基礎的超級應用,所有的產業環節都將嵌入這個應用,從而完成一次產業升級,共同成為一個產業共同體,而代價就是所有環節都被編碼、被量化,生產活動全憑數據驅動,每一個環節既是平等的,又是競爭關系,彼此通過相互爭奪數據來奪取剩余價值的分配權。

 4、工業互聯的實現路徑已經明確

  具體看,要實現工業互聯,首先要針對工業生產線的自動化、智能化升級改造,在制造裝備上,增加工業級傳感器,獲取溫度、壓力、流量、位置等信息參數,配合工業控制設備(DCS、SCADA、HMI等工控產品)以及計算平臺和算法(邊緣側的計算、存儲、分析系統),實現數據的采集和數據格式的統一。

  在實現了工業數據的全 面采集之后,在數據樣本足夠大的情況下,就可以利用AI算法技術幫助發現規律,實現智能決策、柔性制造、全產業鏈實時控制。而在此之前,當前的通信網絡技術在系統容量、可靠性和及時性等方面都無法滿足工業互聯的數據傳送和算力要求,預計未來的5G、物聯網和云計算將是工業互聯在這方面的主要技術推手。

  總的來說,要實現工業互聯,首先需要通過傳感器獲取數據,然后通過網絡實現互聯,其中涉及了半導體、軟件開發、云計算、網絡安全和人工智能等技術,挑戰雖大,實現路徑卻已經明確。
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