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新聞動態
工業 1.0、2.0、3.0、4.0 概念簡介

工業 1.0 是機械制造時代,即 18 世紀引入的機械設備制造時代;時間大概是 18 世紀 60 年代至 19 世紀中期
       就是通過 水力和蒸汽機實現工廠機械化這次工業革命的結果是機械生產代替了手工勞動,經濟社會從以農業、手工業為基礎轉型到以工業、機械制造帶動經濟發展的新模式。那時的機械設備還沒有 電氣自動化控制 的概念。

工業 2.0 是電氣化與自動化時代,即 20 世紀初的電氣化與自動化時代;時間大概是 19 世紀后半期至 20 世紀初。
       也就是勞動分工基礎上采用電力驅動產品的大規模生產;因為有了電力,所以才進入了繼電器、電氣自動化控制 機械設備生產的年代。這次的工業革命,通過零部件生產與產品裝配的成功分離,開創了產品批量生產的高效新模式。

工業 3.0 是電子信息化時代,即 20 世紀 70 年代開始并一直延續至現在的信息化時代。
    在升級工業 2.0 的基礎上,廣泛應用電子與信息技術使制造過程自動化控制程度再進一步大幅度提高。生產效率、良品率分工合作、機械設備壽命都得到了前所未有的提高。在此階段,工廠大量采用由 PC、PLC/單片機真正電子、信息技術自動化控制的機械設備進行生產。自此,機器能夠逐步替代人類作業,不僅接管了相當比例的“體力勞動”,還接管了一些“腦力勞動”工業 4.0 概念是德國政府 2013 年 《高技術戰略 2020》 確定的十大未來項目之一,并已上升為國家戰略,旨在支持工業領域新一代革命性技術的研發與創新。
       工業 4.0 是實體物理世界與虛擬網絡世界融合的時代。但德國業界對 工業 4.0 的響應者卻不多,原因之一是所謂的虛擬網絡-實體物理系統(Cyber- Physical System,CPS)融合的主要思想,美國早在若干年前就已提出。未來 10 年,基于 信息物理系統(Cyber-PhysicalSystemCPS的智能化,將使人類步入以智能制造為主導的第四次工業革命。產品全生命周期、全制造流程數字化以及基于信息通信技術的模塊集成,將形成一種高度靈活、個性化、數字化的產品與服務新生產模式。      

       2013 年 12 月 12 日,美國白宮召開了第一次 CPS 成員會議。李杰教授作為專家組成員參加了會議。他們要討論的事情,與德國的工業 4.0 其實是一樣的內容。雖然德國先提出了概念,但他們剛剛起步、著手轉型,而美國一直在做以 CPS 為概念的先進制造。或許正是這方面的原因,德國也于2013 年10 月邀請李杰教授前往分享他們在美國的成功案例。

       對于 CPS 的概念,李杰教授認為可以用日常生活中常見事物來解釋。正如人們在 facebook 里建立的各種關系,在物理世界里是不可見的,卻可以得出這個人的生活社群、行為習慣、過往經歷等等。同樣,任何產品都有虛擬和實體 兩個世界(譬如:蘋果手機是實體,但 APP 是虛體),如何將虛擬世界里的關系透明化,正是 工業 4.0 時代需要做的。未來產品 (譬如:機床、飛機、汽車、等等) 都應該會有實與虛的價值接合。這樣的道理,是德國人提出概念的依據,但是李杰教授團隊在美國已經自 2001 年開始積累大量和工業界成功合作建立的案例。

       需要強調的是,德國提出的工業 4.0 和美國的 CPS,核心要義都是制造業基于數據分析的轉型。
 
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