德国工业4.0平台的年度成绩单(上)
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摘要:迷人的中枢:德国工业4.0平台 德国工业4.0平台,是德国工业4.0的中枢机构,整体负责德国工业4.0(的战略研究、战术发展和协调工作。 实际上,这是世界上最大的工业4.0网络平台之一

  迷人的中枢:德国工业4.0平台

  德国工业4.0平台,是德国工业4.0的中枢机构,整体负责德国工业4.0(的战略研究、战术发展和协调工作。

  实际上,这是世界上最大的工业4.0网络平台之一 。协调整个工业的数字化转型,则是它的最大使命。

图1 德国工业4.0网络平台

  它代表不同公司、实体、社会和政治的对话与交流。平台最大4个战略目标分别是:

图2 工业4.0平台的目标

  德国工业4.0平台,旨在识别制造领域所有相关的趋势和发展,结合各种输入因素,然后在更高维度、从整体角度提升对工业4.0的阐述和实践。

  这意味着工业4.0平台不会主导去做各种各样的市场行为,比如搞建设示范、研究项目或插手以公司为主导的项目,相反地只是由平台主动发起研究、倡议和支持他们。

  同样的,在标准化领域,标准的建立将不会是平台委员会的具体工作。平台所需要做的事情是识别需要建立标准和规范的领域,并积极对国家和国际委员会工作建言荐策。

  该平台的主管机构包括德国联邦经济和能源部长加布里尔(Gabriel)和联邦教育与研究部长万卡(Wanka),以及商业、科学与工会代表。

  一个由德国政府部门、企业、行业协会、工会、科学与联邦州代表组成的战略组将承担起政治管理的任务,并多头协作。还有一个由企业和各工作组负责人所组成的指导委员会,将与以上两个政府部门合作,作为负责战略发展、技术协调与技术实现实施的决策机构。

图3 主管组织机构

  其中最为重要的是工作组,所有平台的技术相关工作,都是由专题工作小组负责执行和实施。工作组在选定的主题和具体领域上负责开发和撰写前期竞争策略,并保证实施,从而确保德国制造业企业具有最大的竞争优势。

图4 五大工作组架构

图5 五大工作组议题

  德国工业4.0平台的年度成绩单

  在2015年4月德国政府正式启动了德国工业4.0平台。一年过去,原本各种激动的设想和规划,现在都需要一一展开答卷。让我们也来看看德国工业4.0平台的成绩单。

图6 政府去年的年度启动

  一年过去了,让我们带着放大镜,来审视德国工业4.0平台上的进展。

  1.工业4.0用户案例地图

  一夜之间,德国工业4.0突然伏兵四起,冒出了200多家工业4.0实例。

  不是遥不可及吗?德国也不想再等了。

  工业4.0地图,目标是引导德国企业的工业4.0实践。它是一种迫不及待地告白:工业4.0已经催生了许多生产方法、商业模式和产品,已经促进了多家公司和研究机构的用例实践,已经有很多创新的过程被开发和实施。

  目前在德国已经有200多个具体的工业4.0实例,包括各种类型的企业。

  在德国的网站可以看到在什么样的产业和领域,会有什么样的工业4.0的应用和实践,以及他们的目标是什么。比如链接工厂设备、如何让IT系统和业务模型更紧密等等。

  通过这些具体的实践案例,可以了解到工业4.0到底在德国发展到什么样的水平和程度。

图7 德国工业4.0实践案例

  德国的这一做法对中国制造2025的一些具体作法,应该具有非常强的启发作用。

  2015年中国工信部的46个示范项目应该也有年考的压力。不仅如此,全新的指南申请项目,齐齐地又是上马在即。但由于类似工业4.0用户地图的公共监测与跟踪平台的缺失,导致了大量信息的不对称性。除了这些申请和中标的厂家和相关供应商,以及需要答卷的主管领导,没有更多人知道或者关心示范项目究竟在做什么,更谈不上从战略上把握整体进展了。

  示范项目的覆盖效应和辐射动能其实并不大。而各种前来朝圣般的参观和各种报道,则更像是企业在做宣传的秀场。

  这一状况对于促进中国的智能制造的共识,其实非常不利。智能制造是一盘人人都在局部的大棋,拼出全局的板块,让更多人明了并参与棋局的建设,才是真正的普及。

  2.工业4.0在线图书馆

  工业4.0在线图书馆是一个不断增长的包含了工业4.0所有主题的知识库。它包含了平台五大工作组的研究成果,联邦政府的战略文献以及合作伙伴的案例学习。例如工业4.0平台介绍,RAMI框架安全,工业4.0管理壳结构,等等。

图8 德国工业4.0在线图书馆

  3.测试台Test Bed

  跟美国工业互联网蓬勃发展的测试台案例一样,在德国类似的测试台也在逐渐成为企业间合作的重要实践。

  许多中小型机械和设备工程公司已经为工业4.0开发新组件。他们正在寻找现实的、复杂的和相互联系的测试台,他们可以通过测试台在现实的环境中测试他们的最新进展并为生产做准备。

图9 工厂路径优化与人机协同测试台

  同样,新的数字技术的运营商需要各种低门槛的方法,来测试创新的系统方法和网络商业模式,然后应用到成熟市场。

  目前在德国,很多测试台分布在德国的大学和科研机构里。复杂的生产和物流系统在现实条件下被测试和进一步开发。把这些测试台联网,并且横跨多个测试环境进行分布式生产和应用进程的模拟仿真。这将最大程度地完成工业4.0的局部实践,具有强烈的示范和推广意义。

  目前在中国,测试台仍然不是主流,甚至很少进入智能制造的语境。不能不说是一个非常大的遗憾。

  相对当下的各种示范项目而言,测试台是工厂创新的微切口,是协同制造的试金石。测试台具有轻盈,允许失败、便于检验的特点。而中国式示范项目的许胜不许败的汇报属性,决定了它的真实性和普及性,是一个大大的问号。

  德国工业4.0平台的实践之一就是想要优化访问现有的测试台,特别是针对中小企业。如果没有这些测试台在运转,局部的优化和创新很难,

  4.德国中小企业工业4.0实施指南

  中小企业如何实施工业4.0?对于德国工业4.0工作组,这也是首先需要回答的问题。

  在此,我们需要反复强调的是,德国工业4.0是真正为中小企业服务的不理解这一点,就是曲解工业4.0的本意。

  而这跟中国当下的示范项目不同。在中国工业4.0正在展开的实践中国制造2025中,中小企业似乎被整体遗忘了。

  德国工业4.0平台在过去一年中,试图回答一个问题:面对工业4.0变革,中小企业需要做什么?怎么做?

  VDMA德国机械及制造商协会联合KIT的WBK学院、Dik(Department of Computer Integrated Design)等几个单位,共同完成了《中小企业4.0实施指南》。

图10 中小企业实施指南

  与此同时,和工业4.0领跑组织(包括博世、菲尼克斯、Festo等),一起举办workshop(车间现场)来指导中小企业的工业4.0实施,同时基于企业需求进行内部培训。

  与国内疯狂追捧工业4.0的热浪相比,具有讽刺意味的是在德国,仍然有许多公司把工业4.0作为一个威胁来看待,而不是当成一个机会或者一个新的商业模式的推动者。

  许多德国中小企业,也在到处询问,工业4.0到底是什么。

  这个正在开始显得有些愚蠢的问题,其实从来不曾有人给过清晰的答案德国工业4.0的发起者对此也无能为力。

  但德国工业4.0工作组坚持认为,具体的解决方案,一定比工业4.0是什么要多。但这些方案,目前尚都躺在黑暗中不被人所见。更重要的事,德国装备制造行业的商业前景,一定是多样性的。

  做为参与者之一的电气电子协会ZVEI,给出了工业4.0产品原则的基本结构。

图11:工业4.0产品原则的阶段,来源:ZVEI

  有了这些指导性原则,德国4.0工作组鼓励每个公司必须建立自己的工业4.0的观点,并且开发自己的思想去使用这些新的潜力。这真是一个看似避重就轻,但却是充满诚意的答案。

  工业4.0表现形式的多样性,无与伦比的多样性。

  因此,《中小企业4.0实施指南》(简称《4.0指南》)就是为中小型工厂和企业提供发展自己的工业4.0商业模式的工具,从而支持他们实现自己的工业4.0。而出于多样性的原因,该指南并不打算代表一个现成的策略去满足每一个公司的工业4.0需求。

  相反,它仅仅对个体提供工具和过程方法论,用于发展自己公司独特的优势和专业技能。

  《4.0指南》指导分为5个部分,包括预备、分析诊断、创新、评价和实施阶段。通过项目团队和车间现场的组织方式来推动企业对整个技术和商业模型的认识。

图12 五个步骤

  5.工业4.0安全指南

  工业4.0除了产品,制造和标准化方面的工作,最重要的内容就是关于安全。尽管关于网络安全的讨论和对话非常多,但所有的讨论,必须具体到产品层面,才能实现这种安全。

  实际上,德国专家组认为,这个问题有时候不是来自于外界的,而是来自于内部的,如围绕着产品的知识没有得到很好的保护。

  如果安全性方面做的不够,或者存在漏洞的话,相关的信息和知识就会被破坏或者是泄露出去,所以德国也需要找到有关的解决方案,应对现在的状况。

图13 德国工业4.0的《工业4.0安全指南》

  为此,德国工业4.0工作组,完成了《工业4.0安全指南》。这个实施指南不光是帮助中小型企业来加强安全,更重要的是帮助他们进行更好的发展,保护自己的知识产权。

  基本思路是工业4.0是靠数据和软件驱动的数字化转型,这就带来一个开放、跨越组织边界的全新命题。在这里,既有全新的依赖性,又有新形式的攻击界面,这让信息安全漏洞露出巨大的软肋。

图14 三大关键词

  解决这种安全的最好思路包括一些基本原则。如减少部件,设计可靠的组件和模块;检测机制,需要设计早期预警和控制方式;建造,需要设计出受攻击后的恢复体系。

作者:admin 来源:未知 发布于2019-05-29 10:15
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