4.0是工厂与工厂之间企业横向的集成,以及从最终的材料到用户端到端的集成。在中国谈工业4.0的时候,美国谈的是工业互联网。今年4月份成立了工业互联网联盟,工业互联网和工业4.0相比,更加注重软件、网络和大数据,希望促进物理事业和数字事业的融合,实际上最终是希望做到通信、控制和计算的集合,营造一个CPS的环境(备注:CPS,即Cyber-PhysicalSystems,意为信息物理系统,是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统,通过3C(Computing、Communication、Control)技术的有机融合与深度协作,实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。)。
我们预估早期工业互联网能够给这个行业带来1%的增值的话,对于航天产业就是300亿美元,对于电力行业就是600亿美元,对于铁路就是2700亿美元,对于医疗行业就是6300亿美元。
这些新技术不是大开脑洞
我要谈的第二个方面是生产制造技术的革命,新型材料、制造之间是耦合的,互相之间也是有关联的,是一体的。美国人谈先进制造,基本上是说有先进的工业、有先进的科学技术还有整个智能化的制造。支撑这个环境的,未来20年最有可能改革制造领域的首先是半导体、先进材料、添加制造技术、生物制造等等,我们说未来工厂要从数字化制造到数字化工程。
未来整个工厂的数字化,甚至延伸到产业链的外部,包括供应链。现在很多先进的制造工厂是使用数控机床,在计算机程序控制下进行加工,但这并不是最好的方案。随着时间、温度以及材料的变化,如果程序都是一样的话,这不是最好的。未来的加工是从数字化到智能化,通过物联网传感器时时了解加工的状况,通过反馈来调整机器的加工程序。
现在一个很时髦的就是3D打印,比如说要加工7000个轮毂,原来我们是要不停的在工厂重复地制造,但现在是根据计算机已经配制好的程序,对被加工的东西我们按照程序一层一层做上去,看上去跟做蛋糕差不多,实际上要比做蛋糕难度大。通过一些大数据的分析来掌握材料的特性,控制加工的速度、温度,所以3D打印是制造技术的一个方向,但是它并不能取代现在所有的制造技术,比较适合于个性化的生产,以及做一些不方便开模具的一些产品,但的确代表了制造业技术发展的一个好的方向。
我们再说一下特斯拉,它能做到85千瓦时,最高时速可以到200公里,他是汽车做的好吗?他也用碳纤维,在汽车技术上没有显出它跟其他汽车公司相比有什么长处;他是电池做的好吗?也不是,它的电池是向日本松下公司购买的。汽车需要用大量的电池,他一般要有7000多个。它的水平在哪里?一般来讲电池很难做到每个电池组的电压是完全一样的,当电压不一样的时候,把电池连在一起,电池就发热。他的高明之处在于它使用了大量的传感器和软件,以及一些大数据的分析,可以实时的测试每个电池组的电压,可以自动的调节电流,所以说,特斯拉与其说是一个电动汽车,不如说是一个新兴技术的汽车,他是一个大型的移动智能终端。
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