浅谈工业4.0和工业互联网的认识

浅谈工业4.0与工业互联网的认识

马越

中国矿业大学化工学院，江苏徐州，221116

摘要：智能工业或者工业4.0，是从嵌入式系统向信息物理融合系统(CPS)发展的技术进化，是未来第四次工业革命的代表。工业4.0与工业互联网是在新工业革命背景下分别产生于德国和美国的未来工业发展模式并分别得到国内产学研用各界的联合推进。工业4.0与工业互联网之间的大量相似点，实际指明了全球工业未来发展的新方向，不同之处则暗示出只有结合国情的发展模式才能获得广泛支持，这无疑给我国制定应对策略、加快推进两化融合战略提供了可资借鉴的宝贵经验。

关键词：工业4.0:工业互联网:比较:启示

Talking about Industry 4.0 and Industrial Internet

MA Yue

CUMT,Xuzhou,jiangsu,221116

Abstract：Intelligent Industrial or Industrial 4.0 is a technological evolution from embedded systems to the Information Physics Convergence System (CPS) and represents the fourth industrial revolution of the future. Industrial 4.0 and industrial Internet in the context of the new industrial revolution were generated in Germany and the United States of the future industrial development model and were the domestic industry research with the joint promotion of all walks of life. The large number of similarities between Industrial 4.0 and Industrial Internet actually point to a new direction for the future development of the global industry, and the difference suggests that only broad-based development models can support it. This will undoubtedly provide China with a strategy to accelerate its development. The integration of the two strategies provide valuable lessons for us.

Key words：Industrial 4.0；Industrial Internet；Comparison；Revelation

1引言

21世纪以来，信息通信技术创新与迭代演进速度不断加快，信息、生物、新能源、新材料等技术呈现出显著的交叉融合趋势，这被广泛视为全球新一轮科技革命和产业变革的重要标志。理论研究和经济发展的历史经验都一再证明，每次工业革命都是以重大科技的突破为先导，反之重大科技突破则通过对生产方式和生产关系的全面变革形成工业革命。在2008年全球金融危机之后，为加速经济复苏并进一步抢占新产业革命带来的发展机遇，欧美日等发达国家纷纷推出以制造业为主的刺激政策，推动信息技术与工业加快融合，其中德国的工业4.0和美国的工业互联网成为最具代表性的新模式。近年来，国内外学者、企业等纷纷投入力量对这两种模式进行研究和完善。工业4.0、工业互联网、两化融合等概念层出不穷，学界、业界与政界的认知并不一致，而目前尚未有相关文献对这些基本概念和模式的特征、异同进行系统梳理和辨析。然而，只有对工业4.0与工业互联网进行深入分析，掌握以德美为代表的发达国家在本轮产业变革中的施政路径、方向和重点，才能进一步完善我国两化融合战略，真正做到知己知彼，才能不断缩小我国与发达国家间的差距，甚至在某些领域进一步赶超

2 工业4.0的进化过程

2.1工业革命1.0

18世纪末期始于英国的第一次工业革命，19世纪中叶结束。这次工业革命的结果是机械生产代替了手工劳动，经济社会从以农业、手工业为基础转型到了以工业及机械制造带动经济发展的模式。2.2工业革命2.0

第二次工业领域大变革发生在20世纪初期，批量工业生产开始的阶段。通过零部件生产与产品装配的成功分离，开创了产品批量生产的新模式。20世纪70年代以后，随着电子工程和信息技术充实到工业过程之中，实现了生产的最优化和自动化。

2.3工业革命

3.0

第三次工业革命始于第二次工业革命过程中发生的生产过程高度自动化。自此，机械能够逐步替代人类作业。

2.4工业革命4.0

未来10年，第四次工业革命将步人分散化生产的新时代。工业4.0通过决定生产制造过程等的网络技术，实现实时管理。

3 工业互联网的提出

在美国工业互联网概念的提出与推广大致可以划分为两个阶段一是概念的提出与宣传阶段。2012年底，通用电气（GE）发布《工业互联网:2012年以来工业互联网突破智慧与机器的界限》白皮书，首次提出工业互联网的概念，认为工业互联网是数据、硬件、软件与智能的流动和交互。实际上就是通过先进的传感网络、大数据分析、软件来建立具备自我改善功能的智能工业网络。此后，GE欲在三年内投入15亿美元用于工业互联网领域的研发，同时也不遗余力地在美国、中国等市场推广工业互联网理念，期待各界认同并加入到这一模式的应用推广中来。二是2014年以来工业互联网模式的应用推广阶段。2014年3月底，AT&T,Cisco(思科)、GE,1BM和Intel(英特尔)等5家企业联合宣布成立工业互联网联盟((industrial Internet Consortium, IIC)，意在建立一个致力于打破行业、区域等技术壁垒，促进物理世界与数字世界融合的全球开放性会员组织。目前，该联盟的成员已从一开始发起成立的5家企业扩展到170家(截至2015年6月20日)，涵盖了大型和小型技术创新者、垂直市场领导者、研究人员、大学和政府部门，以及从事硬件、软件、服务、咨询等业务的跨国企业，如微软、惠普、埃森哲、赛门铁克、美国国家仪器、富士通、日立、华为等。2014年10月，GE在上海发布《未来智澎白皮书，提出工业互联网、先进制造和全球智慧是催生新一轮工业变革、显著提高生产效率的三大核心要素，并展示出其正应用工业互联网提升医疗、航空、能源、水处理、石油天然气等行业的生产运营效率。

4.工业4.0和工业互联网的相似点

全球不同国家的工业化历史表明，虽然不同国家在推动工业化发展中采取的措施和手段有所差异，但每次工业革命几乎都为全球工业化进程铺设了大体一致的路径。在新一轮科技革命和产业变革浪潮下，产业发展呈现出智能化、网络化、服务化大趋势，德国和美国虽然分别提出了不同的战略概念、模式和路线图.但在产业发展大趋势下二者必然存在诸多共同点。