隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大規(guī)模介入工業(yè)生產(chǎn),隨之而來(lái)的工業(yè)第四次革命將再次引起工業(yè)生產(chǎn)的大變革杜顺,從而推動(dòng)人類生產(chǎn)生活更加美好垢粮。
工業(yè)4.0的特點(diǎn)
我國(guó)欲在第四次工業(yè)革命中占得先機(jī),必須準(zhǔn)確把握第四次工業(yè)革命的基本特點(diǎn)咳衣,分析在技術(shù)層面和產(chǎn)業(yè)發(fā)展層面即將面對(duì)的挑戰(zhàn)共撰,把握帶來(lái)的機(jī)遇,嚴(yán)密策劃故碱,才能限度地發(fā)揮此次革命給工業(yè)發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇鞋夹,為實(shí)現(xiàn)《中國(guó)制造2025》宏偉藍(lán)圖鋪平道路。
工業(yè)4.0的特點(diǎn)可以概括為五點(diǎn):互聯(lián)炎殃、數(shù)據(jù)孕炒、集成、創(chuàng)新件牧、轉(zhuǎn)型仪但。
互聯(lián):工業(yè)4.0的核心是連接,要把設(shè)備侮压、生產(chǎn)線呀净、工廠、供應(yīng)商蠕膀、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起好猪。因此工業(yè)4.0的首要特點(diǎn)是互聯(lián),而當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)十分發(fā)達(dá)社露,為工業(yè)4.0的來(lái)臨打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)挟阻。
數(shù)據(jù):工業(yè)4.0必然帶來(lái)產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)峭弟、研發(fā)數(shù)據(jù)赁濒、工業(yè)鏈數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)孟害、管理數(shù)據(jù)拒炎、銷售數(shù)據(jù)、消費(fèi)者數(shù)據(jù)等等挨务。這些龐大的數(shù)據(jù)如何發(fā)揮重大作用击你,將會(huì)更進(jìn)一步促進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)的飛速進(jìn)展。
集成:工業(yè)4.0將無(wú)處不在的傳感器谎柄、嵌入式中端系統(tǒng)丁侄、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)鸿摇,使人與人曾罕、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器皮卸、以及服務(wù)與服務(wù)之間礼文,能夠形成一個(gè)互聯(lián),從而實(shí)現(xiàn)橫向猿池、縱向和端到端的高度集成繁惦。這種程度的集成將會(huì)使工業(yè)與民生,工業(yè)與人更緊密結(jié)合罚蛾,對(duì)技術(shù)和市場(chǎng)的推動(dòng)作用十分巨大越匕。
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)缩笤、產(chǎn)品煎敢、模式、業(yè)態(tài)殿恤、組織等方面的創(chuàng)新盲趟,將會(huì)層出不窮,從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新福压,到模式創(chuàng)新掏秩,再到液態(tài)創(chuàng)新,最后到組織創(chuàng)新荆姆。中國(guó)正在實(shí)施大眾創(chuàng)業(yè)萬(wàn)眾創(chuàng)新戰(zhàn)略蒙幻,無(wú)疑更有利于工業(yè)4.0在中國(guó)的全面深入推廣。
轉(zhuǎn)型:對(duì)于中國(guó)的傳統(tǒng)制造業(yè)而言胆筒,轉(zhuǎn)型實(shí)際上是從傳統(tǒng)的工廠邮破,從2.0、3.0的工廠轉(zhuǎn)型到4.0的工廠仆救,整個(gè)生產(chǎn)形態(tài)上抒和,從大規(guī)模生產(chǎn),轉(zhuǎn)向個(gè)性化定制彤蔽。實(shí)際上整個(gè)生產(chǎn)的過(guò)程更加柔性化摧莽、個(gè)性化、定制化顿痪,這是工業(yè)4.0非常重要的特征镊辕。由于中國(guó)錯(cuò)失次、第二次工業(yè)革命給工業(yè)帶來(lái)的巨大發(fā)展蚁袭,第三次工業(yè)革命時(shí)中國(guó)處于建國(guó)初期掸柏,到目前為止虹烈,中國(guó)的工業(yè)仍然參差不齊,大批的工業(yè)需要轉(zhuǎn)型升級(jí)椒玖,只有轉(zhuǎn)型升級(jí)才能更好地迎接工業(yè)4.0帶來(lái)的重大發(fā)展機(jī)遇裳岳。
工業(yè)4.0的核心與重點(diǎn)
工業(yè)4.0核心是生產(chǎn)系統(tǒng)必須和底層的設(shè)備融合成一個(gè)整體,所有的設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)都能采集上來(lái)胯夏,并通過(guò)上層信息系統(tǒng)的智能分析锡疗,來(lái)告訴企業(yè)底層的設(shè)備應(yīng)該如何運(yùn)行,最終實(shí)現(xiàn)無(wú)人控制敌菩。
因此可以概括為兩大核心主題:智慧產(chǎn)品和智慧工廠基恩。
智慧化是科學(xué)技術(shù)在發(fā)展進(jìn)程中先進(jìn)信息技術(shù)與工業(yè)不斷完美結(jié)合的一個(gè)過(guò)程坡循,在這個(gè)過(guò)程中疏拱,不斷更新的信息技術(shù)起著決定作用。
智慧產(chǎn)品有的特征被識(shí)別肯拨,在任何時(shí)候都能被定位榕每,我們知道它的發(fā)展歷程,了解它當(dāng)前狀況雪猪,以及實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)狀態(tài)的方式栏尚。從通過(guò)出口物流下訂單的那一刻起,縱向與工廠和公司業(yè)務(wù)流程聯(lián)網(wǎng)只恨,橫向連接則可實(shí)時(shí)管理衍生價(jià)值體系译仗,這二者共同構(gòu)建了嵌入式制造系統(tǒng)。此外官觅,這些指令都要求啟用終端間工程(模式)流經(jīng)整個(gè)價(jià)值鏈纵菌。
智慧產(chǎn)品不僅能夠?qū)崟r(shí)采集整個(gè)生產(chǎn)鏈必須的各種信息,還需要能夠自主做出決策休涤,根據(jù)生產(chǎn)需要提供僅需的信息咱圆。智慧產(chǎn)品必將給工業(yè)產(chǎn)品帶來(lái)劃時(shí)代的革命。
智慧工廠是一種高能效的工廠功氨,它必須擁有基于高科技的序苏、適應(yīng)性強(qiáng)的、符合人體工程學(xué)的生產(chǎn)線捷凄。
智慧工廠的目標(biāo)是整合客戶和業(yè)務(wù)合作伙伴忱详,同時(shí)也能夠制造和組裝定制產(chǎn)品,而且未來(lái)的智慧工廠將在生產(chǎn)效率和安全性方面具有更大的自主決策能力借睬。
工業(yè)4.0更多的是依靠機(jī)器進(jìn)行工作并解釋數(shù)據(jù)阿座,而不是依靠人類的智慧。
當(dāng)然歼取,人的因素仍然不可忽視醋咒,但人更多地是起到控制负稚、編程和維護(hù)的作用,而不是在車間進(jìn)行作業(yè)晦苞。工業(yè)4.0不僅使工廠生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化央改,更重要的是在生產(chǎn)過(guò)程中,能夠自主決策浊娄,自主指揮生產(chǎn)仑锥,這使得工廠自動(dòng)化進(jìn)入到智慧化工廠的層次,給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)歷史性變革矗夯。
工業(yè)4.0的特點(diǎn)是制造業(yè)中所有參與者及資源的高度社會(huì)技術(shù)互動(dòng)德州。
互動(dòng)主要圍繞制造資源網(wǎng)絡(luò)(制造機(jī)械、機(jī)器人施翰、輸送機(jī)和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)及生產(chǎn)設(shè)施)進(jìn)行窝革,這些網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立自主,在不同情況下能自我管理吕座,自我配置虐译,還裝備了傳感器,分散安裝吴趴,并融入了相關(guān)規(guī)劃及管理系統(tǒng)漆诽。作為這一愿景的關(guān)鍵組成部分,智慧工廠將被納入公司內(nèi)部?jī)r(jià)值網(wǎng)絡(luò)锣枝,它的特點(diǎn)是包括制造過(guò)程和制造產(chǎn)品的端對(duì)端工程厢拭,實(shí)現(xiàn)數(shù)字和物理世界的無(wú)縫銜接。智慧工廠將使復(fù)雜的制造流程便于管理撇叁,并能同時(shí)確保生產(chǎn)過(guò)程的吸引力供鸠、生產(chǎn)效益以及工廠在市區(qū)環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展。
工業(yè)4.0的核心必然給產(chǎn)品生產(chǎn)提出了更高的要求税朴,相應(yīng)的必須在可靠性技術(shù)回季、安全性技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)正林、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)泡一、物流管控技術(shù)五位一體展開全方位的研究和提升,賦予產(chǎn)品桃铛、生產(chǎn)過(guò)程肋森、管理智慧化的內(nèi)涵。這五大技術(shù)的研究成果決定了工業(yè)4.0能否順利推廣實(shí)現(xiàn)假磺,因而成為工業(yè)4.0毋容置疑的重點(diǎn)內(nèi)容烈杠。
工業(yè)4.0給自動(dòng)化行業(yè)帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
中國(guó)從政府層面正在積極推動(dòng)工業(yè)4.0,但是大家要認(rèn)識(shí)到國(guó)內(nèi)從工業(yè)2.0努扶、3.0時(shí)代跨越到工業(yè)4.0時(shí)代跃百,會(huì)是一個(gè)長(zhǎng)期的艱巨的過(guò)程券妹,技術(shù)支撐面臨的挑戰(zhàn)巨大,還需要加倍努力患刻,但同時(shí)也是一個(gè)傳統(tǒng)企業(yè)向智能企業(yè)轉(zhuǎn)型的紅利十年啰氏,企業(yè)轉(zhuǎn)型需要大量的技術(shù)、人力以及相關(guān)部門的參與杠锻。所以赘双,為企業(yè)轉(zhuǎn)型提供咨詢、管理珍特、技術(shù)祝峻、設(shè)備、商業(yè)模式設(shè)計(jì)以及培訓(xùn)等扎筒,技術(shù)市場(chǎng)機(jī)遇巨大莱找。
對(duì)于自動(dòng)化行業(yè)來(lái)說(shuō),工業(yè)4.0在技術(shù)層面提出了更高的要求砸琅,但也帶來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī)遇宋距,簡(jiǎn)要分析如下:
工業(yè)4.0使自動(dòng)化行業(yè)的內(nèi)涵和外延得以延伸
首先工業(yè)4.0使得自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的橫向連接更加廣闊轴踱。通過(guò)全集成自動(dòng)化症脂、集成架構(gòu)等統(tǒng)一平臺(tái)將控制、驅(qū)動(dòng)淫僻、低壓配電等系統(tǒng)深度集成诱篷,在單一的編程環(huán)境中為可擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)和機(jī)器控制提供集成的平臺(tái)。這種集成可減少需要儲(chǔ)存的備件數(shù)量雳灵,而控制平臺(tái)的開放性則可確保與第三方組件輕松集成棕所。此外,在每臺(tái)機(jī)器上使用的可視化及信息軟件需實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化處理方式悯辙。
其次工業(yè)4.0拓展了與下層現(xiàn)場(chǎng)傳感和數(shù)據(jù)采集層及上層企業(yè)管理系統(tǒng)的縱向連接地垢。
從機(jī)器運(yùn)行和能源使用到變量處理和材料使用,在生產(chǎn)過(guò)程的每個(gè)環(huán)節(jié)中预署,控制器尊伟、傳感器及其它設(shè)備均會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。來(lái)自生產(chǎn)車間的數(shù)據(jù)在幾年之內(nèi)就會(huì)在數(shù)量上超過(guò)公司產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)聂歹。即便是現(xiàn)在野疟,也有大量的此類數(shù)據(jù)正在通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的PLC進(jìn)行分析。當(dāng)務(wù)之急乃是將所有來(lái)自各工廠運(yùn)行系統(tǒng)不斷劇增的數(shù)據(jù)與來(lái)自業(yè)務(wù)應(yīng)用的信息相結(jié)合乘步,從而打造運(yùn)營(yíng)智能廷碴,尤其是遠(yuǎn)程維護(hù)解決方案和基于云技術(shù)的服務(wù),以應(yīng)對(duì)持續(xù)增加的圍繞數(shù)據(jù)分析的服務(wù)需求榨降。如遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)可以對(duì)個(gè)別部件的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析或?qū)φ麄€(gè)驅(qū)動(dòng)鏈實(shí)施在線連續(xù)監(jiān)測(cè)就用。
內(nèi)涵和外延的延伸顿豹,給自動(dòng)化行業(yè)市場(chǎng)拓展帶來(lái)了更大的空間。但同時(shí)要求產(chǎn)品具有更高的可靠性霉处、安全性蜒鸣,要求產(chǎn)品具有智慧化的能力,因?yàn)樵诩夹g(shù)層面提出了更大的挑戰(zhàn)鸵隧。
工業(yè)4.0在通訊領(lǐng)域給自動(dòng)化行業(yè)帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
工業(yè)4.0將使在平板電腦或智能手機(jī)上訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)成為現(xiàn)實(shí)绸罗,信息和工廠員工通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通訊實(shí)現(xiàn)“移動(dòng)”并隨時(shí)隨地訪問應(yīng)用程序,很多情況下需要使用云技術(shù)處理和存儲(chǔ)來(lái)自各地的數(shù)據(jù)豆瘫,又要在各地實(shí)時(shí)地使用這些數(shù)據(jù)珊蟀。移動(dòng)技術(shù)讓人變得機(jī)動(dòng)靈活,人們可以隨時(shí)隨地與任何相關(guān)人事聯(lián)系外驱,可以與全球同事交流分享經(jīng)驗(yàn)知識(shí)育灸、解決業(yè)務(wù)問題。不管技術(shù)專家身在何處昵宇,呼叫中心代表都可以實(shí)時(shí)向其咨詢問題磅崭,而專家本人也可以隨地訪問世界上任意地點(diǎn)的設(shè)備服務(wù)歷史以及其它裝置的歷史,還能夠核對(duì)工廠更新和其它咨詢瓦哎。
實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0砸喻,必須充分利用智能化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),借助統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施蒋譬,來(lái)實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)所有設(shè)備彼此之間的相互通信割岛。顯然,網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備將得到更廣泛的應(yīng)用寓蔼。獨(dú)立IP的應(yīng)用可以使產(chǎn)品和設(shè)備具備可識(shí)別的獨(dú)立身份咱贪、便于追蹤、定位和監(jiān)測(cè)筛六。此外价值,標(biāo)準(zhǔn)通訊可使更多的數(shù)字設(shè)備融入生產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò),如攝像機(jī)通溜、RFID讀卡器拷治、數(shù)字平板、安全磁卡等舟道,以提高生產(chǎn)管理的精細(xì)化莫金。
工業(yè)4.0的實(shí)施帶來(lái)了十分龐大的通訊數(shù)據(jù),如何實(shí)現(xiàn)如此龐大的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)通訊遍沟,通信過(guò)程相互干擾如何解決洽咬,在通訊容量有限的情況下如何進(jìn)一步拓展等等,在通訊技術(shù)和通訊產(chǎn)品領(lǐng)域不僅帶來(lái)技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)拓展機(jī)遇,更多的是帶來(lái)了技術(shù)突破的挑戰(zhàn)橙围。
工業(yè)4.0在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域給自動(dòng)化行業(yè)帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
過(guò)去自動(dòng)化行業(yè)實(shí)施的自動(dòng)化控制是單一的對(duì)某個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施自動(dòng)化控制沼死,數(shù)據(jù)量有限,但工業(yè)4.0要求的是對(duì)整個(gè)產(chǎn)品生命周期的控制崔赌,因此涉及采購(gòu)意蛀、制造過(guò)程、售后服務(wù)等環(huán)節(jié)健芭,涉及的數(shù)據(jù)不僅僅局限于生產(chǎn)過(guò)程采集的信息县钥,還包括元器件、零部件的遠(yuǎn)程信息慈迈、銷售信息若贮、售后服務(wù)信息等。數(shù)據(jù)量十分龐大痒留。這些數(shù)據(jù)信息如何才能更好地發(fā)揮其作用谴麦,更多地為其它領(lǐng)域提供服務(wù),對(duì)數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品伸头、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)產(chǎn)品匾效、數(shù)據(jù)通訊產(chǎn)品、數(shù)據(jù)處理產(chǎn)品帶來(lái)了更大的市場(chǎng)機(jī)遇恤磷,但如何確保如此龐大的數(shù)據(jù)信息通訊的安全性和實(shí)時(shí)性面哼,如何拓展數(shù)據(jù)服務(wù)范圍,也給技術(shù)實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)俯态。
工業(yè)4.0給物流自動(dòng)化帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
工業(yè)4.0將網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)融于產(chǎn)品全生命周期跃览,給采購(gòu)和物流帶來(lái)革命性變革,采購(gòu)人員實(shí)施采購(gòu)只需要登錄工業(yè)4.0整合的信息平臺(tái)玻桶,手指點(diǎn)動(dòng)即可完成。但采購(gòu)的物資必須由物流公司完成傳送聪萨。物流公司必須在信息平臺(tái)上接單并完成相應(yīng)的工作假盼,為了高效實(shí)現(xiàn)上述要求,物流自動(dòng)化成為必然的解決途徑盘另,自動(dòng)化行業(yè)引來(lái)物流自動(dòng)化這一新的自動(dòng)化領(lǐng)域惋探。實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)化,在物品識(shí)別技術(shù)巩荧、物品存儲(chǔ)期間保質(zhì)技術(shù)抗海、運(yùn)送過(guò)程安全性和實(shí)時(shí)性技術(shù)等方面面臨巨大的挑戰(zhàn)。
在中國(guó)實(shí)施工業(yè)4.0福耐,對(duì)自動(dòng)化行業(yè)來(lái)說(shuō)葫羡,不僅在技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)拓展方面帶來(lái)了巨大的機(jī)遇,但在解決技術(shù)方面也同時(shí)面臨巨大的挑戰(zhàn)昌罩】扌福可靠性技術(shù)灾馒、安全性技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)遣总、通訊技術(shù)睬罗、物流技術(shù)等領(lǐng)域必將迎來(lái)新一輪技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用熱潮。
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