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美国“工业互联网”战略吃软不吃硬 力拼“工业4.0”

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点击次数:  更新时间:2014-12-04 23:22:44  【打印此页】  【关闭

核心提示:制造业的战场看似在中国,但核心技术和战略顶层设计的战争却演变成以美国为代表的“工业互联网”和以德国为代表的“工业4 0”。同德国相同,美国将重振制造业作为近年最优先发展的战略目标,并区别德国的硬制造,更侧重软件和互联网等“软”服务。

在美国,“工业4.0”的概念更多的被“工业互联网”所取代,尽管称呼不同,但这两个概念的基本理念一致,就是将虚拟网络与实体连接,形成更具有效率的生产系统。

 从 政策层面来讲,美国政府在金融危机后将发展先进制造业上升为国家战略,希望以新的革命性的生产方式重塑制造业。从行业层面上看,行业组织工业互联网联盟的 组建,宣告了企业界进军工业4.0时代的号角吹响。与德国强调的“硬”制造不同,软件和互联网经济发达的美国更侧重于在“软”服务方面推动新一轮工业革 命,希望用互联网激活传统工业,保持制造业的长期竞争力。

 政府战略推动创新

为应对新科技产业革命,争夺国际产业争话语权,美国将重振制造业作为近年最优先发展的战略目标。金融危机后,美国政府出台了一系列法案,着力兴建制造业创新研究中心,希望以高新技术改造传统制造业,推动美国经济再次走上可持续增长之路。

 2009 年4月,刚刚出任美国总统的奥巴马发表演讲,提出将重振制造业作为美国经济长远发展的重大战略。同年12月,美国政府出台《重振美国制造业框架》,详细分 析了重振制造业的理论基础及优势,成为美国发展制造业的战略指引。随后奥巴马政府从战略布局、发展路径到具体措施,逐步铺展,完成了制造业创新计划部署。

2011 年6月,美国正式启动“先进制造伙伴计划”,旨在加快抢占21世纪先进制造业制高点。2012年2月进一步推出“先进制造业国家战略计划”,通过积极政 策,鼓励制造企业回归美国本土。上述计划包括两条主线,一是调整、提升传统制造业结构及竞争力,二是发展高新技术产业,提出发展包括先进生产技术平台、先 进制造工艺及设计与数据基础设施等先进数字化制造技术。

2012 年3月,奥巴马首次提出建设“国家制造业创新网络”,建立最多45个研究中心,加强高等院校和制造企业之间的产学研有机结合。2013年1月,美国总统执 行办公室、国家科学技术委员会和高端制造业国家项目办公室联合发布了《国家制造业创新网络初步设计》,投资10亿美元组建美国制造业创新网络 (NNMI),集中力量推动数字化制造、新能源以及新材料应用等先进制造业的创新发展,打造一批具有先进制造业能力的创新集群。

这 一创新网络的重点研究领域包括:开发碳纤维复合材料等轻质材料,提高下一代汽车、飞机、火车和轮船等交通工具的燃料效率、性能以及抗腐蚀性;完善3D打印 技术相关标准、材料和设备,实现利用数字化设计进行低成本小批量的产品生产;创造智能制造的框架和方法,允许生产运营者实时掌握来自全数字化工厂的“大数 据流”,以提高生产效率,优化供应链,并提高能源、水和材料的使用效率等。

过 去两年中,上述规划已逐步展开。2012年8月,美国政府和私营部门联合出资8500万美元成立了“国家3D打印机制造创新研究所”。2013年5月,美 国政府宣布提供2亿美元联邦资金,成立“轻型和当代金属制造创新研究所”、“数字制造和设计创新研究所”和“下一代电力电子制造研究所”等三个制造业创新 中心。今年2月又成立了复合材料制造业中心。

 据 美国智库威尔逊中心发布的《全球先进制造业趋势报告》,美国研发投资量位于世界首位,其中四分之三投向制造业,在合成生物、先进材料和快速成型制造等先进 制造业领域优势明显。分析人士认为,在政府和私营部门的大力推动下,美国很有可能出现以无线网络技术全覆盖、云计算大量运用和智能制造大规模发展为标志的 新一轮技术创新浪潮。

产业联盟打通技术壁垒

 与德国工业4.0强调的“硬”制造不同,软件和互联网经济发达的美国更侧重于在“软”服务方面推动新一轮工业革命,希望借助网络和数据的力量提升整个工业的价值创造能力。可以说,美国版的工业4.0实际上就是“工业互联网”革命。而在此过程中,除了美国政府的政策扶持外,行业联盟的率先组建成为发展的重要推手。

“工业互联网”的概念最早由通用电气于2012年提出,随后美国五家行业龙头企业联手组建了工业互联网联盟(IIC),将这一概念大力推广开来。除了通用电气这样的制造业巨头,加入该联盟的还有IBM、思科、英特尔和AT&T等IT企业。

工 业互联网联盟采用开放成员制,致力于发展一个“通用蓝图”,使各个厂商设备之间可以实现数据共享。该蓝图的标准不仅涉及Internet网络协议,还包括 诸如IT系统中数据的存储容量、互连和非互连设备的功率大小、数据流量控制等指标。其目的在于通过制定通用标准,打破技术壁垒,利用互联网激活传统工业过 程,更好地促进物理世界和数字世界的融合。

 尽管上述标准的建立和最终批准可能需要几年时间,但一旦这些标准建立起来,将有助于硬件和软件开发商创建与物联网完全兼容的产品,最终结果可能是实现传感器、网络、计算机、云计算系统、大型企业、车辆和数以百计其他类型的实体得以全面整合,推动整个工业产业链的效率全面提升。

 

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