半导体照明产业布局工业4.0智能制造

 

　　德国工业4.0是什么？

 

　　18世纪末的第一次工业革命创造了机器工厂的“蒸汽时代”，20世纪初的第二次工业革命将人类带入大量生产的“电气时代”，这二个时代的划分已经是大家公认的。20世纪中期计算机的发明、可编程控制器的应用使机器不仅延伸人的体力，而且延伸了人的脑力，开创了数字控制机器的新时代，使人-机在空间和时间上可以分离，人不再是机器的附属品，而真正成为机器的主人。从制造业的角度，这是凭借电子和信息技术实现自动化的第三次工业革命。

       德国人工智能研究所首席执行官兼科学总监沃夫冈·瓦尔斯特曾说过：“德国工业4.0是德国政府推行的”新一代智能工厂计划，以网宇实体系统(Cyber-Physical System， 又译“物联网”，下称“物联网”)为基础。这意味着网络进入工厂大生产，是一个崭新的工业制造逻辑和方式。过去是以中心控制指挥系统，每一分钟对机器发出指令。如今，我们有了完全不同的生产结构，按照商品所附带的信息形成指令告诉机器需要什么样的生产过程，以制造出符合客户要求的产品。这是向符合人类个体化需求的大生产方式的转变，“工业4.0”无疑是人类第四次工业革命。

 

　　瓦尔斯特是最早提出工业4.0概念的人士之一，重点从事该计划的落实研究。他在德国中部小城凯瑟斯劳滕(Kaiserslauten)的智能工厂里，向远道而来打探虚实的本报记者解释：“所谓物联网系统，就是通过网络、实体物件之间的相互连接，而且应用相同的语言，进行沟通并相互理解。运用到工业生产中，最重要的是产品和机器之间的信息互联和沟通，由产品上的信息告诉机器设备去做什么。”

 

　　目前德国和国际上制造业主要和普遍采用的是“嵌入式系统”(Embedded System)，这是一种将机械或电气部件完全嵌入到受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统。德国“嵌入式系统”在全球的市场巨大，每年获得的市场效益高达200亿欧元，到2020年更会翻倍。而工业4.0正是在嵌入式系统技术基础上的革新，并逐步过度到智能生产。

 

　　事实上德国政府2012年发布的10项未来高科技战略计划的一个内容，是一项由政府投资2亿欧元，针对如何保证德国制造业傲立世界顶尖地位不变的“产业革命”计划，即在10~15年时间里，通过实现“物联网”系统完成大生产，最大程度实现生产全自动化、个性化、弹性化、自我优化和提高生产资源效率、降低生产成本的全新生产方式，以实现革命性、大幅度提高生产力的最终目标。根据德国国家科学与工程院的研究，估计企业的生产效率可以通过“工业4.0”提高30%。其次，实现资源的最佳利用，以保护环境，因为能源和原材料的使用越高效，对环境的污染就越少。

 

　　中国的工业4.0在哪里？

 

　　进入21世纪的第二个十年，美德英最先嗅到了制造业变革的气息：分别发布了美国《先进制造业国家战略计划》、德国《德国工业4.0战略》、《英国工业2050战略》。我国为加速推进产业升级，仔细研究发达国家发展先进制造业的战略，结合我国国情，定义出未来制造业的发展方向。今年，国务院正式印发《中国制造2025》，各地都在紧锣密鼓地围绕《中国制造2025》制定落实政策，真正加速推进中国制造迈进“工业4.0时代”。

 

　　《中国制造2025》中明确提出三步走的战略目标：即力争用十年时间，迈入制造强国行列。到2035年，我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平。新中国成立一百年时，制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列。

 

　　为推进实施制造强国战略，加强对有关工作的统筹规划和政策协调，国务院决定成立国家制造强国建设领导小组。该领导小组由国务院副总理马凯任组长。国家制造强国建设领导小组的成立，意味着关于中国制造转型升级的部署已经进入实操阶段，对工业4.0和高端装备制造业将产生巨大影响。

 

　　中国制造2025和工业4.0主攻方向均为智能制造,但“中国制造2025”内容更加广泛。中国具备拓展工业4.0的优势，中国是世界上唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家，形成了“门类齐全、独立完整”的工业体系，这个庞大完整的工业体系依托众多工业企业的集聚效应而具备了高度灵活性，为将来实现“工业4.0”进行了有效铺垫。

 

　　同时，我国已经在北京、上海、天津等地广泛开展“智慧城市”试点建设工作，将基础设施、资源环境、市政管理、医疗保障、经济和产业以及社会民生通过互联网和物联网连接在一起。更随着，政府提出“互联网+”概念，越来越多的产业和城市加入到智慧制造和智慧城市建设行列，一场真正的“中国版工业4.0革命”正在应运而生，革命热潮将席卷各行各业。

 

　　半导体照明智能制造加速迈进工业4.0

 

　　受到工业4.0革命热潮影响，半导体照明产业自当受到波及。在互联时代，工业4.0是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。目标旨在建立一个高度灵活的个性化、数字化和信息化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程将发生改变，产业链分工将被重组。

 

　　“机器换人”、“智慧工厂”、“工业4.0”……设备制造业领域的技术革命可谓风起云涌，正不断给半导体照明行业带来新的机遇和冲击。工业4.0时代是工业制造发展总趋势，LED产业也正处于此次革命浪潮中，集约化愈演愈烈，LED工厂制造将摆脱大量人工依赖，而由更加智能化的机器所替代。一方面工厂制造整个过程品质得到完全可控，产品实现100%全检能力；另一方面工厂用工成本得到大幅降低，生产效率也得到大幅提高；其三，工厂管理效率、生产者与用户间的数据交互性也得到革命突破。

 

　　工业4.0所提出的智能制造是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上，通过感知、人机交互、决策、执行和反馈，实现产品设计过程、制造过程和企业管理及服务的智能化，是信息技术与制造技术的深度融合与集成。

 

　　自动化和智能化装备是这个行业未来持续蓬勃发展的重要保证，其自动化智能化程度是行业成熟的重要标志。未来通过互联网及智能制造技术达到智慧制造，使设备真正达到无人控制的全自动化和智能化是未来行业发展的终极目标。不过就目前照明行业而言，实现无人控制，打造“智能化无人工厂”还存在一些瓶颈。随着灯具产品本身的不断的改进，以及工艺的进步，有些步骤无法实现完全靠机器操作或者会因此付出高昂的成本，因此存在一定的变数。

 

　　为响应《中国制造2025》战略，推进实施制造强国战略，大力推进半导体照明产业智能制造、建设数字化工厂，全面提升我国半导体照明行业在自主创新、资源利用效率、产业结构、信息化、质量效益等方面的能力和水平，形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点，国家半导体照明工程研发及产业联盟在相关政府部门的指导下，将联合业内外的优势机构与企业，共同倾力打造一个跨领域合作的新平台---“中国半导体照明工业4.0峰会”。峰会以“创新、合作、共赢”为主旨，目标是成为中国半导体照明智能制造的有效合作平台，支持政产学研共同落实《中国制造2025》。