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2018年8月2-6日

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工业4.0: 对亚太地区制造业的启示



工业4.0


所谓的工业4.0是在崭新层面上对工业产品的整个价值链进行组织和控制,它将贯穿于产品的整个生命周期,已被看作是第四次工业革命。工业4.0所追求的是将物质世界与虚拟世界相结合,即要将电子和信息技术运用于自动化生产之中。作为德国政府的智慧产物,工业4.0潮流正在席卷整个欧洲工业界,特别是在德国。美国也有选择性地将其引入到整个工业体系中,但是对于发展不平衡的亚太地区来说,要在其生产线上引入工业4.0,还有很长一段路需要走。目前尚不能在全世界范围内过分强调工业4.0的重要性,因为世界上的各种客户有着它们不同的偏好和需求。随着人们在制造领域对信息和通讯技术的应用越来越多,这意味着现实世界和虚拟世界之间已经没有了明显的差别。


工业4.0在亚太地区还有很长的一段路要走


由于工业4.0能整合工业价值链中的大部分资源,它的实行会影响到整个产业。要实现工业4.0的关键之一就是要有强有力的IT基础设施,但令人遗憾的是,亚太地区的大部分国家都没有足够强的IT基础设施来支持其数字化工业4.0的实现。虽然很多国家在IT系统的部分领域都不乏一些亮点,但是其水平还无法有效地运用在工业4.0上。显然,在现有的设施基础上引进或者添加技术是没有意义的,这是因为各行业领域在建立这种系统以及引入变革的优先级别上有着不同的考虑。从互联网的角度来看,将会涉及到对采购、物流、市场和服务等领域间的协调活动,接下来就是要搭建一个高效率的数字化IT平台,这样自动化供应商就可以在很大的业务范围内来安装和使用这种平台。


对自动化市场的影响


从自动化的角度来看,亚太地区的重要产业有石油和天然气,还有能源、水资源和废水处理、食物和饮料、矿产和金属等产业。电子产业在这个地区也正在发展中,富士康公司正在打算在其中国的制造工厂中引入机器人,机器人可以大大减少人力的支出,还可以缓解社会大众近几年对富士康剥削工人的指责。显然,机器人的益处还有很多,例如可以提升产品的可靠性,可使工人的工作环境更加安全等。但是目前还不能确定富士康对其感兴趣程度如何,而且也很难获得对此的投资资金。由于在电子业飞速发展的同时也面临着熟练工人的缺乏,新加坡可能会成为在电子业引入机器人的主要受益者。


机器人的平均投资回报周期也是主要的决定因素之一,能否节省成本特别关键,因为在电子行业生产出现差错的成本将是非常昂贵的。相比于欧洲或者美国,东南亚地区对高端技术的采用率还是很低的,但这些国家正在见证自动化技术的吸引力。目前的发展趋势是,大规模生产制造商正在将它们的生产基地迁移到亚洲地区,特别是印度尼西亚、泰国和马来西亚等国家,可以预见在这些地区产业的下一波增长趋势。但是这本身并不是这个地区经济增长的主要驱动力,自动化供应商充分了解亚太地区的很多国家在政治和经济上的问题。政府的推动和外部的投资被认为能帮助新兴经济体在自动化市场上占有一席之地,但一个“完整的”工厂概念在这些发展经济体中的实现将需要时间,这个变革过程将会很漫长。


生产和系统设计上的转变


工业4.0要求自动化系统能够自动进行思考和工作,换句话说,工业4.0要求现在制造中所使用的自动化系统的功能可以进行定制和扩展,使得系统能自动完成现在需要人工完成的大部分工作,当然人工因素依然是重要的。工业4.0需要把现今刚性的、集中的工厂控制系统转换成为分散的智能化系统。不仅如此,工业4.0化工厂所制造出的产品可以很好地及时满足顾客的需求,而现今的工厂却很难做到。这意味着现今工厂及其设备的组织形式必须做出改变,因为厂家需要对客户的需求有着很快的响应速度,这就会影响到自动化系统本身的设计。


Festo等公司提出了一种关于自动化系统的新概念,他们认为应当将模块生产实现单元化,只需做出很小的改变就能满足客户的需求。但是,这种理念目前在一些欧美的发达国家还处于测试阶段,随后才会在亚太新兴国家得到实施。


网络安全


随着人们对复杂系统和网络的使用逐渐增多,可以断定网络安全将会在不同层面上遭到挑战,制造业也意识到了随着数据量激增所带来的数据失窃、恶意软件和黑客所引起的风险。这意味着自动化系统中网络及其连接将会变得越发重要,才能确保系统的安全。只有充分了解IT产业、仪表仪器、电子和制造工程等各个行业的不同规则和要求才能确保网络的安全性。由于自动化系统对网络安全上的需求,软件业的发展也会发生根本性的变化。然而,由于目前自动化供应商的大部分研究和开发都是在其总部(大部分位于欧美地区)进行,所以这对亚太地区的自动化产业影响将不会太大。由于工业4.0、能源利用和智能制造要协同运作,一些关键行业要实行工业4.0就需要一些能够操作先进数据系统和机器人的工程师和操作员,目前,亚太地区的大部分国家还都缺乏这方面的有经验的人才。


低工资,不是发展的驱动力


众所周知,东南亚地区的一些发展中的经济体主要是靠低廉的劳动力成本来发展经济,然而,由于工业4.0能够以非常有效率的流水线式生产来制造产品,这导致一些公司会觉得将工厂迁移到诸如中国、印度和泰国等国家并没有太大的价值。对于这些厂商和他们的政府来说,将制造业留在他们国内是其终极目标,但是,亚太地区的机会是来自于许多国家需要发生这种变革的原动力。由于亚太地区自动化应用上有着巨大的发展潜力,产业中的制造绿色和清洁技术能够在这个地区获得优先发展,这种需求将会在自动化系统的设计和应用中扮演很重要的角色。尽管中国和日本是目前使用机器人最多的两个国家,但是未来的制造工厂则需要采用更为先进的机器人来参与到制造过程中。能使机器人工作的一个关键部件是传感器,它可以通过无线网络与其他传感器间进行相互通讯。所有这些都意味着要使工业4.0变得可行,就必须要能够极大地降低生产成本,才能证明其所需的高昂投资将是值得的。


工厂生产线以外的因素


工业4.0成功的重要标准是能否掌握对发展先进技术的主动权。现如今大多数的亚太经济体,除了日本之外还无法成功的推行工业4.0,究其原因就是它们国内的基础设施和经济需求的水平不足。要不断地采用新技术才能引导和发展一个具有完整网络互联功能的生产线。考虑到大部分亚太地区国家为普通工业化而建立的基础设施相对较为薄弱,除了进一步发展普通的基础设施和制造业以外,他们还可以选择一种新的发展途径——工业4.0,来实现其工业化。


总的说来,亚太地区在发展工业4.0先进技术上有着很大的潜力,因为该技术能提供绿色制造的发展机遇,以及采用彻底创新制造技术的机会;但是作为一项技术,工业4.0还处于婴儿期,而且自动化将会成为工业4.0成功与否的关键,还需要各个利益相关者之间的合作。为了实现这一目标,自动化公司和网络公司必须通力合作,要将技术、工程师、操作员以及教育培训等要素都给予均衡的考虑。


文章转自ofweek工控网

关键词:自动化 工业4.0 亚太地区 制造业 启示

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