智能制造的工業(yè)4.0時(shí)代解讀

數(shù)字化企業(yè)網(wǎng)
工業(yè)4.0就是“互聯(lián)網(wǎng)+制造”,是由德國(guó)推出的一個(gè)概念。在美國(guó)叫“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,我國(guó)叫“中國(guó)制造2025”。這三者本質(zhì)內(nèi)容是一致的,都指向一個(gè)核心,就是智能制造。

隨著人工智能,VR,AI等技術(shù)的興起,工業(yè)4.0也開(kāi)始被提及。從工業(yè)1.0到工業(yè)4.0,每一個(gè)時(shí)代都是人類科技跨越式發(fā)展最好的見(jiàn)證。

進(jìn)入21世紀(jì),互聯(lián)網(wǎng)、新能源、新材料和生物技術(shù)正在以極快的速度形成巨大產(chǎn)業(yè)能力和市場(chǎng),將使整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)體系提升到一個(gè)新的水平,推動(dòng)一場(chǎng)新的工業(yè)革命,那就是“工業(yè)4.0”。

德國(guó)政府提出工業(yè)4.0時(shí)代(利用物聯(lián)信息系統(tǒng)將生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造、銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化,最后達(dá)到快速、有效、個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng))后,在世界各國(guó)引起巨大反響,美國(guó)提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,法國(guó)等國(guó)家也出臺(tái)了相關(guān)的智能制造政策。

那么,工業(yè)4.0在我國(guó)叫什么,會(huì)給以后的發(fā)展帶來(lái)什么變革呢?

1.工業(yè)4.0與中國(guó)制造2025

工業(yè)4.0就是“互聯(lián)網(wǎng)+制造”,是由德國(guó)推出的一個(gè)概念。在美國(guó)叫“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,我國(guó)叫“中國(guó)制造2025”。這三者本質(zhì)內(nèi)容是一致的,都指向一個(gè)核心,就是智能制造。

“工業(yè)4.0”項(xiàng)目主要分為兩大主題,一是“智能工廠”,重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程,以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn);二是“智能生產(chǎn)”,主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。

該計(jì)劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與,力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者,同時(shí)也成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者。

2.制造業(yè)需要智能制造

多樣化、定制化的需求,對(duì)傳統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)方式造成了沖擊。制造企業(yè)只有具備實(shí)現(xiàn)“大規(guī)模定制化”的能力,即在多品種小批量生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)與大批量生產(chǎn)相媲美的高生產(chǎn)率,才能在工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)型變革浪潮中脫穎而出。

智能制造是企業(yè)“大規(guī)模定制化”的技術(shù)支撐,也是全球制造突破現(xiàn)有生產(chǎn)力增長(zhǎng)瓶頸的重要方向。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等科技,正成為締造未來(lái)制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),讓現(xiàn)代化的工廠能夠像人一樣思考,變得更加“聰明”。

3.智能工廠概念

“工業(yè)4.0”從嵌入式系統(tǒng)向信息物理系統(tǒng)(CPS)進(jìn)化,形成智能工廠。智能工廠作為未來(lái)第四次工業(yè)革命的代表,不斷向?qū)崿F(xiàn)物體、數(shù)據(jù)以及服務(wù)等無(wú)縫連接的互聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng))的方向發(fā)展。

4.智能設(shè)備

在未來(lái)的智能工廠,每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)清晰可見(jiàn)、高度透明,整個(gè)車間有序且高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。“工業(yè)4.0”中,自動(dòng)化設(shè)備在原有的控制功能基礎(chǔ)上,附加一定新功能,就可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期管理、安全性、可追蹤性與節(jié)能性等智能化要求。

這些為生產(chǎn)設(shè)備添加的新功能是指通過(guò)為生產(chǎn)線配置眾多傳感器,讓設(shè)備具有感知能力,將所感知的信息通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到云計(jì)算數(shù)據(jù)中心,通過(guò)大數(shù)據(jù)分析決策進(jìn)一步使得自動(dòng)化設(shè)備具有自律管理的智能功能,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化。

5.高度集成智能傳感與無(wú)線通信設(shè)備的信息物理

系統(tǒng)“智能”是工業(yè)4.0的核心,體現(xiàn)在生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息的自識(shí)別、自協(xié)調(diào)和自管理。在這個(gè)過(guò)程中,及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的在線傳感與無(wú)線通信猶顯重要。

基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,生產(chǎn)物料和設(shè)施設(shè)備都承載了各種信息,通過(guò)信息物理系統(tǒng)上的傳感裝置對(duì)信息的讀取與分析,實(shí)現(xiàn)物理對(duì)象的實(shí)時(shí)感知、識(shí)別、跟蹤、檢測(cè)和管理。

6.工業(yè)4.0都有哪些特點(diǎn)

互聯(lián):互聯(lián)工業(yè)4.0的核心是連接,要把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起。

數(shù)據(jù):工業(yè)4.0連接和產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)、工業(yè)鏈數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、消費(fèi)者數(shù)據(jù)。

集成:工業(yè)4.0將無(wú)處不在的傳感器、嵌入式中端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過(guò)CPS形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)這個(gè)智能網(wǎng)絡(luò),使人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器、以及服務(wù)與服務(wù)之間,能夠形成一個(gè)互聯(lián),從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成。

創(chuàng)新:工業(yè)4.0的實(shí)施過(guò)程是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過(guò)程,制造技術(shù)、產(chǎn)品、模式、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新,將會(huì)層出不窮,從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新,到模式創(chuàng)新,再到液態(tài)創(chuàng)新,最后到組織創(chuàng)新。

轉(zhuǎn)型:對(duì)于中國(guó)的傳統(tǒng)制造業(yè)而言,轉(zhuǎn)型實(shí)際上是從傳統(tǒng)的工廠,從2.0、3.0的工廠轉(zhuǎn)型到4.0的工廠,整個(gè)生產(chǎn)形態(tài)上,從大規(guī)模生產(chǎn),轉(zhuǎn)向個(gè)性化定制。實(shí)際上整個(gè)生產(chǎn)的過(guò)程更加柔性化、個(gè)性化、定制化。這是工業(yè)4.0一個(gè)非常重要的特征。

7.未來(lái)哪些公司最有發(fā)展前景

第一類是智能工廠,分為兩種,一種是傳統(tǒng)的工廠轉(zhuǎn)型成智能工廠,另一類是一出生就是智能工廠。

第二類是技術(shù)供應(yīng)商,包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算平臺(tái)、MES系統(tǒng)。

第三類是解決方案公司,為制造業(yè)公司提供智能工廠頂層設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)型路徑圖、軟硬件一體化實(shí)施的工業(yè)4.0解決方案公司。包括軟件硬件。軟件有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算平臺(tái)、MES系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、知識(shí)工作自動(dòng)化等;硬件是工業(yè)機(jī)器人(包括高端零部件)、傳感器、RFID、3D打印、機(jī)器視覺(jué)、智能物流(AGV)、PLC、數(shù)據(jù)采集器、工業(yè)交換機(jī)等。

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