当前课程知识点:技术创新简史 > 第六章 第四次工业革命时期的技术创新 > 6.2.2工业4.0的特点中的集成、创新与转型 > 6.2.2工业4.0的特点中的集成、创新与转型
讲了前两方面工业4.0的特点
工业4.0第三个特点就叫集成
什么叫集成呢
工业4.0里面一个非常重要的
它就是在很多地方都埋设了传感器
这个传感器
它有个特点就把你的工作状态
能够实时通过信息反馈到控制系统
那么就形成了一个新的系统也就是工业4.0
或者叫第四次工业革命时期
最重要的技术创新的一个代表叫做CPS
叫做信息物理系统
我通过下面这张PPT
给你讲一下什么叫信息物理系统
这个信息物理系统分成两部分
你看左边这张图 左边这张部分
我们原来的机械制造汽车制造
都是一个机械系统
也叫物理系统 physical是吧
那么我加上传感器
有了这个信息传输和控制
加上它另一半
有了个Cyber system
这两个合在一起叫做 Cyber physical system
就形成了一个CPS
我这么说同学们可能不一定完全理解
CPS有什么好处
那么你看一下PPT上右下角这个图片
大家可能都很清楚
这就是我们的共享单车
你说王老师共享单车怎么是CPS呢
我给你解释一下
共享单车原来就是一个自行车
自行车不就是机械部件组成的一个机械产品吗
可是我现在在上面给它装上了GPS能够定位
能装上了无线传输系统
共享单车就变成了一个CPS系统
它有什么好处
它现在的功能和原来的自行车大不一样
我可以随时随地的定位
可以随时随地把我的工作状态传给它的控制系统
可以随时随地的对你进行计费
我就可以用起来非常方便
使我们现在城市里边的
最后一公里的公共交通问题得到非常大的解决
这个就是我们CPS的作用
同学们可以看到一个普通的自行车
从机械部分给它加上了这个cyber这个系统
就有这么大的功能
那么在此我再举一个例子
就是马航370
马航370这是一个飞机大家都知道
从马来西亚飞到北京的过程中失联了
这个马航370的失联过程中
CPS在寻找的过程中发挥着重要的作用
马航370失联的时候
他的飞行员把飞机的通讯系统都关闭了
那么大家根据它的关闭时间
知道在越南南部的海域
飞机通信系统失联了
所以开始的时候
各国的船只就在越南南部的海域进行打捞
打捞了一周以后根本没有任何结果
可是这个时候
飞机的发动机制造公司劳斯莱斯
他就告诉大家他说你们别在那儿找了
因为我的发动机上装了GPS定位
装了无线通信系统 装了传感器
它告诉我飞机通信系统关闭一个多小时以后
这个飞机的发动机还在工作一个多小时
意味着这个飞机在它通讯系统关闭了一个多小时之后
又飞了那么长时间
所以大家可以看出来这就是CPS
飞机发动机原来只是一个提供动力的机械
装上了定位系统 装上传感器 装上通讯系统
它就是一个CPS 它的功能就比 以前更加强大了
这就是集成产生的CPS的重要性
看看这张图
汽车原来只是个机械系统
那么我在它的刹车上装上传感器
发动机装上传感器
然后把这个传感器的数据
通过无线传输系统传回汽车制造厂
那么我对汽车的工作状态实时我都知道
哪个部件需要换了 我就会通知你的车主
你这个车主也不需要5000公里
就一定要到4S店里去保养了
所以汽车加上CPS系统以后
这个汽车的保养运行
和原来的到4s店5000公里必须保养
这个模式就会发生变化
而且这样的变化
甚至以后4S店都不一定需要了
那么我的汽车制造商
直接就把我的后期的服务我都给做了
不需要专门的4s店
这样对汽车产业
的销售服务模式就会带来影响
那么由此就引申出工业4.0的另一个特点
就是创新 什么意思呢
大家看这张图
在工业制造界
有一个很有名的曲线叫微笑曲线
这是台湾的企业家施振荣他发现出来的
他发现什么呢
一个产品它的利润主要来自于前端的研发部分
来自于后边的销售部分
而中间的制造和组装部分利润比较低
把这个连成一条曲线就像一个笑脸
所以他把它叫做微笑曲线
那么刚才讲如果一个工业4.0工厂
它现在我可以对你的销售产品实时的了解
哪方面需要改进在制造环节我都知道
我就可以加以改进 加以提高
在制造过程中我制造的力也好
工具也好该怎么提高也都知道
也就说我在制造环节
原来创新能力最低的制造加工的部分
创新能力也会提高
所以微笑曲线未来可以用两种说法
一个是把微笑曲线抬高了
另外呢我甚至可以告别微笑曲线
这是工业4.0非常重要的一个方面
那么以后我这个制造商
就不一定完全是制造商了
我还向服务商转变
这是工业4.0第四个特点
工业4.0的第五个特点叫转型
什么意思呢
我们传统的工厂可以说工业2.0 3.0
它的特点是什么
是大规模生产同一种产品
而工业4.0又做了什么呢
我可以大规模生产的同时
生产个性化的产品
看我右面这个图
现在德国的汽车厂可以做到
我一个生产线生产出来的汽车颜色不一样
他的轮毂配置内饰很多方面不同
也就是说我这样大规模生产
可以生产出不同的产品
这个不同产品是怎么样的
是根据客户的需要
根据你需要我定制出来的
所以我这个生产线就变的柔性化了
我就从大规模生产向个性化定制转变
而且这里面我要强调
我的个性化定制转变它的生产效率还不降低
所以这就是工业4.0的另一个特点
也就是说你客户需要什么颜色
需要什么样子 我都能生产
当然对我这个产品的竞争力
我销售就会更好企业的利润就会更加高啊
所以工业4.0它又带来新的好处
那么有了这五个方面的特点
工业4.0的企业就能够实现大规模定制
满足不同情况下市场的需求
提升生产调度管理的水平
另外它能够缩短创新的周期
解决产品的复杂性 减少库存
这样的话就达到了提高企业竞争力的目的
这样的工业4.0企业
它能够满足个性化定制 能够缩短工期
能够降低成本 能够节能减排
那你说这种企业的效益
是不是更好更有竞争力呢
所以这样的话它也就形成了智能制造
我们说的最重要的工业4.0达到的目标
那么现在德国一些企业开始实施工业4.0了
你比如非常有名的BOSCH公司
SAP公司 FESTO公司
其它德国企业对工业4.0是怎么看的呢
他们是怎么做的呢
我们来看一个调查
德国人在2013年推出工业4.0的时候
他们也做了调查
对德国260多家企业进行了调研
他们在调研的时候问了一个问题
就说德国200多家企业
有多少家你参与到工业4.0当中了呢
回答是一半对一半左右
但是你是怎样真正参与多了呢
实际上就说参与到工业4.0
大部分还都是来获得工业4.0的信息
真正把工业4.0投入到生产实践中
只有三十多家企业
也就是说在2013年的时候
德国企业也就10%多一点
开展了工业4.0这样一个实质性的工作
这里我要说什么呢
工业4.0在德国也是进行时
大家都是正在开始过程中
大部分企业还都是了解信息
那么顾客和企业认为工业4.0态度怎么样呢
制造商当然认为工业4.0非常重要
如果6分的话他打4分
而消费者认为六分打三分 一般是吧
因为消费者对产品
你是工业4.0生产还是不是工业4.0工厂生产
他们并没有感到特别强烈的变化
当然虽然你会满足客户的个性化定制
那么企业家认为实施工业4.0最重要的是什么呢
大家看排在第一位的一多半企业认为是标准化
然后有各种各样的培训 安全方方面面
怎么来实施工业4.0呢
其中德国工业4.0战略有八个部分
第一要进行培训和持续的职业发展
认为企业的员工素质要提高
要提高资源的使用效率
要建立管理上新的管理的复杂系统
是把你传统的管理系统
在工业4.0这样状况下要改变
要建立新的安全机制
建立新的规章制度要开展标准化工作
要创新工作的组织和设计方式
最后要有新的基础设施
这里面非常重要的
刚才讲了德国企业认为标准化是非常重要的
那么怎么实施标准化呢
德国工业4.0认为有12个领域
这里面呢限制时间关系我不给大家细说了
那么除此之外刚才讲还有其他几个方面是吧
要建立工业基础设施
为什么要建立基础设施
因为你原来的工厂没有工业互联网
那么建立工业互联网那光纤呢
这个无线传输这些东西你就得配备起来
云计算的储存器什么的要有工业基础设施
另外要有安全保障机制
这里面我特意强调一下安全 为什么呢
因为现在工业4.0你的企业
要和材料供应商发生更密切的联系
通过网络直接传输而且实时
你的企业要和销售商建立起实时的联系
这种联系过程中安全就会有问题是吧
包括你的汽车设计出来的安全性
因为它有传输系统了
国内的安全企业家告诉我
你比如一个汽车
他就能够遥控把你的汽车门给打开
他甚至遥控可以让汽车不让你走
所以你这个产品的安全性 企业的安全性
在工业4.0时代都非常突出了
那么还有职业培训
人员的培训刚才我讲了
原来的工人是在工业2.0 3.0时代工作的
现在有信息化上来了
你怎么适应信息化的要求
要对员工培训更多的了解
新的信息化人工智能方方面的知识
所以实施工业4.0有八大措施
今天的课就讲到这里
-1.1 世界正在发生新的科技革命与工业革命
-1.2 中国正在建设创新型国家
-1.3 科学发现与技术创新有什么不同?
-1.4 技术革命与工业革命
-1.5 人类总共发生了几次工业革命?
-1.5.1 三次工业革命说
-1.5.2 达沃斯世界经济论坛的观点
-第一章测试
-2.1 一百个人类伟大发明工业革命前占多少?
-2.2 工业革命前的技术创新主要由哪些国家完成?
-2.3 工业革命前的代表性技术创新
-第二章测试
-3.1 第一次工业革命概况
-3.2 第一次工业革命技术创新的标志
-3.2.1 珍妮纺纱机是“一脚踢出来”的吗?
-3.2.2 是瓦特发明了蒸汽机吗?
-3.2.3 画家富尔顿造出了蒸汽船
-3.2.4 17岁时还是文盲的斯蒂芬森怎样成为“火车之父”?
--3.2.4 17岁时还是文盲的斯蒂芬森怎样成为“火车之父”?
-3.3 小人物是第一次工业革命技术创新的主力
-3.4 第一次工业革命为什么发生在英国?
-3.5 第一次工业革命的影响
-第三章测试
-4.1 第二次工业革命概况
-4.2 第二次工业革命技术创新的标志
-4.2.1 对人类“贡献最大”的科学家法拉第
-4.2.2 西门子的发电机与他的企业帝国
-4.2.3 由“低能儿”成为“发明大王”的爱迪生
-4.2.4 聋人家庭的贝尔发明了实用电话
-4.2.5 本茨夫人成为第一辆奔驰汽车的司机
-4.2.6 是福特发明了生产线?
-4.3 科学对第二次工业革命技术创新的推动
-4.4 第二次工业革命的影响
-第四章测试
-5.1 第三次工业革命概况
-5.2 第三次工业革命技术创新的标志
-5.2.1 计算机是怎样发明的?
-5.2.2 艾伦•图灵与冯•诺依曼谁是计算机之父?
-5.2.3 IBM公司、乔布斯与个人计算机
-5.2.4 比尔•盖茨与计算机操作系统
-5.2.5 互联网是怎样发明的?
-5.3 摩尔定律与第三次工业革命
-5.4 第三次工业革命的影响
-第五章测试
-6.1 第四次工业革命就是工业4.0吗?
-6.2 工业4.0的核心内容和特点
-6.2.1 工业4.0的特点中的互联与数据
-6.2.2工业4.0的特点中的集成、创新与转型
-6.2.3中国制造2025
-6.3 第四次工业革命技术创新的标志
-6.3.1 打败人类棋手的人工智能
-6.3.2 机器人要与人类竞争吗?
-6.3.3 “未来的石油”大数据
-6.3.4 万物互联的物联网
-6.3.5 神奇的3D打印
-6.4 第四次工业革命的经济影响
-6.4.1 需求经济
-6.4.2 共享经济
-6.4.3 创新驱动
-6.5 第四次工业革命的社会影响
-6.5.1 像“海啸”般快速扩展
-6.5.2 对社会产生全面影响
-6.5.3 改变人的生活方式和世界观
-6.6 第四次工业革命会造成大量失业吗?
-第六章测试