在對(duì)制造業(yè)未來(lái)的展望中袖扛,人篓疚、物和機(jī)器的廣泛聯(lián)網(wǎng)將創(chuàng)造全新的生產(chǎn)環(huán)境暮课。制造商弦离、研究人員和政府正在共同努力婿芝,共同探索和實(shí)現(xiàn)這一未來(lái)網(wǎng)絡(luò)化工廠(chǎng)的愿景,這一愿景體現(xiàn)在德國(guó)的“工業(yè)4.0”概念中棵章。但推動(dòng)這一發(fā)展的是什么力量呢?
為什么叫“Industrie 4.0”?
第一次工業(yè)革命是由18世紀(jì)蒸汽機(jī)的引進(jìn)和手工作業(yè)的機(jī)械化所引發(fā)的挨让。第四20世紀(jì)初電氣化大規(guī)模生產(chǎn)推動(dòng)了第二次工業(yè)革命第四世紀(jì)。第三次是近幾十年來(lái)由于使用電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行制造和生產(chǎn)自動(dòng)化而進(jìn)行的〖泶停現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界正在開(kāi)始融入生產(chǎn)亡问,這就是為什么我們要談?wù)摰氖恰癐ndustrie 4.0”-西門(mén)子對(duì)第四次工業(yè)革命的稱(chēng)呼。
昨天的生產(chǎn)環(huán)境肛宋,如西門(mén)子和哈爾斯克的這種設(shè)備州藕,噪音很大,充滿(mǎn)了潤(rùn)滑油的味道酝陈。
從大數(shù)據(jù)到智能數(shù)據(jù)
日益數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化正在改變著整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)鏈床玻,全球數(shù)據(jù)量正在爆炸毁涉。2005年全世界的數(shù)據(jù)總量為130艾字節(jié),到2012年已增至462艾字節(jié)锈死。專(zhuān)家預(yù)計(jì)贫堰,到2020年,數(shù)據(jù)量將增長(zhǎng)到14待牵,996艾字節(jié)(約相當(dāng)于15萬(wàn)億兆字節(jié))其屏。為了正確地分析和使用如此龐大的數(shù)據(jù)量,我們必須首先開(kāi)發(fā)系統(tǒng)缨该,使我們能夠理解它們的內(nèi)容偎行。一個(gè)先決條件是知道設(shè)備和系統(tǒng)是如何工作的,以及可以使用哪種傳感器和測(cè)量技術(shù)來(lái)訪(fǎng)問(wèn)最有用的數(shù)據(jù)饿遏。
今天最現(xiàn)代化的生產(chǎn)設(shè)施医狡,如德國(guó)安伯格的西門(mén)子工廠(chǎng)自動(dòng)化程度很高,不僅干凈安靜替熊,而且生產(chǎn)效率極高肿车。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)制造
市場(chǎng)研究人員預(yù)計(jì),由于工業(yè)自動(dòng)化掘顾,這一領(lǐng)域的全球銷(xiāo)售額將從2013年的1到讽,600億€增長(zhǎng)到2018年的約1,950億€娄勒。到2020年她添,僅德國(guó)工業(yè)就將在Industrie4.0應(yīng)用上每年投資約400億€。在德國(guó)馋奠,工業(yè)占總經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的比例已經(jīng)是英國(guó)屎洒、法國(guó)或美國(guó)的兩倍多。數(shù)字化將從根本上決定德國(guó)工業(yè)的成敗丰吐。
更快虑稼、更靈活和更有效率的生產(chǎn)
由于Industrie4.0,未來(lái)全球數(shù)十億臺(tái)機(jī)器势木、系統(tǒng)和傳感器將相互通信并共享信息蛛倦。這不僅會(huì)使公司的生產(chǎn)效率大大提高,而且在滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的情況下啦桌,也將使它們具有更大的靈活性溯壶。
來(lái)自西門(mén)子的PLM軟件是NASA JPL在好奇火星探測(cè)飛行器開(kāi)發(fā)和測(cè)試的整個(gè)過(guò)程中使用的。
合并世界
使用Industrie4.0甫男,物理世界正在與虛擬世界融合且改。西門(mén)子的PLM軟件就是一個(gè)例子。該軟件被用于虛擬開(kāi)發(fā)和廣泛測(cè)試產(chǎn)品,甚至在現(xiàn)實(shí)生活中又跛,一個(gè)單一的螺絲釘被轉(zhuǎn)動(dòng)碍拆。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù),產(chǎn)品達(dá)到市場(chǎng)的速度快了50%慨蓝,至少在沒(méi)有PLM的情況下達(dá)到了同樣的質(zhì)量水平感混。這是可能的,因?yàn)槟M與數(shù)字雙胞胎-一個(gè)虛擬映像的產(chǎn)品缩髓,可以插入和測(cè)試其各個(gè)組成部分的不同設(shè)計(jì)沿著整個(gè)開(kāi)發(fā)鏈憨箍。這種方法被用來(lái)模擬火星好奇號(hào)R 2012年。這次登陸測(cè)試了8000次学释,使用西門(mén)子PLM軟件邀安。
自組織工廠(chǎng)
隨著生產(chǎn)資料日益自主,信息技術(shù)堤型、電信和制造業(yè)正在融合。然而类繁,我們不可能確切地說(shuō)教物,未來(lái)的智能工廠(chǎng)會(huì)是什么樣子。一種可能的情況是:在未來(lái)的工廠(chǎng)中撞浪,機(jī)器將在很大程度上自行組織起來(lái)糊争,交貨鏈將自動(dòng)組裝,訂單將直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)信息炭央,并流入生產(chǎn)過(guò)程婴鞭。然而,在工業(yè)4.0的世界里熙掺,人們?nèi)匀皇潜夭豢缮俚?他們是創(chuàng)造性的領(lǐng)導(dǎo)者和思想家未斑,他們將利用自己的智慧預(yù)先設(shè)想所有的過(guò)程和程序,并編寫(xiě)軟件將這些信息傳達(dá)給機(jī)器币绩。
已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)
無(wú)論涉及數(shù)字規(guī)劃方法(虛擬現(xiàn)實(shí))蜡秽、3D打印或輕量級(jí)機(jī)器人,Industrie 4.0的新技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)了缆镣。西門(mén)子在巴伐利亞城市安伯格的工業(yè)控制工廠(chǎng)已經(jīng)被認(rèn)為是該公司在世界范圍內(nèi)最先進(jìn)的工廠(chǎng)芽突。在那里,產(chǎn)品和機(jī)器相互交流董瞻,使產(chǎn)品本身能夠控制它們的生產(chǎn)寞蚌。結(jié)果之一是,在同樣數(shù)量的生產(chǎn)空間和勞動(dòng)力數(shù)量?jī)H略有變化的情況下钠糊,該廠(chǎng)在過(guò)去20年里的生產(chǎn)量增加了8倍挟秤。今天,人類(lèi)和機(jī)器的生產(chǎn)力是20年前的8倍。
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