化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
什么是“工業(yè)4.0”？
閱讀：1824 發(fā)布時(shí)間：2017-9-4德國(guó)的制造業(yè)是世界上競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)部門之一,。這歸功于德國(guó)制造業(yè)能夠管理復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程，不同任務(wù)由位于不同地點(diǎn)的合作伙伴完成,。近二三十年來,，德國(guó)制造業(yè)已成功地利用信息通信技術(shù)（ICT）實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程的管理——如今，大約90%的工業(yè)生產(chǎn)過程已應(yīng)用ICT技術(shù),。在過去三十年甚至更早以前,，IT革命使我們生活和工作的世界發(fā)生了*改變，其影響力可媲美分別成就前兩次工業(yè)革命的機(jī)械和電力,。
隨著個(gè)人電腦向智能設(shè)備演變,，一種新的趨勢(shì)開始顯現(xiàn)：越來越多的IT基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)通過智能網(wǎng)絡(luò)（云計(jì)算）來提供。伴隨微型化和互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展,，這一趨勢(shì)宣告了人們期盼的普適計(jì)算已成為現(xiàn)實(shí),。
通過無線，越來越多功能強(qiáng)大的,、自主的微型電腦（嵌入式系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)了與其他微型電腦和互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián),。這意味著物理世界和虛擬世界（網(wǎng)絡(luò)空間）以信息-物理系統(tǒng)（CPS）的形式實(shí)現(xiàn)了融合。
新的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6于2012年推出后,，目前已經(jīng)有足夠多的IP地址可供智能設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)直接聯(lián)網(wǎng),。于是，網(wǎng)絡(luò)資源,、信息,、物體和人之間能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)及服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)。這也將擴(kuò)展至工業(yè)領(lǐng)域：在制造業(yè)中,，這種技術(shù)演化可以描述為“第四階段的工業(yè)化”或“工業(yè)4.0”,。
在制造業(yè)中利用物聯(lián)網(wǎng)及服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)及服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)能夠創(chuàng)造一個(gè)包含全部生產(chǎn)過程的網(wǎng)絡(luò)，將工廠轉(zhuǎn)變成為一個(gè)智能環(huán)境,。信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)由智能機(jī)器,、倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備組成,。該生產(chǎn)系統(tǒng)是數(shù)字化的,，基于ICT技術(shù)實(shí)現(xiàn)了端到端的整合——從運(yùn)入物流到生產(chǎn),，再到營(yíng)銷、運(yùn)出物流和服務(wù)（維修）,。信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)不僅使生產(chǎn)能夠得到更加靈活的配置,，也能夠充分利用差異化管理和流程控制所提供的機(jī)會(huì)。
除了優(yōu)化現(xiàn)有基于IT的流程,，工業(yè)4.0還將釋放對(duì)具體流程和范圍內(nèi)整體效應(yīng)進(jìn)行更多差異化跟蹤的潛力,。這些都是目前難以實(shí)現(xiàn)的。工業(yè)4.0還將使商業(yè)伙伴（如供應(yīng)商和客戶）,、員工之間的關(guān)系更加緊密,，并提供更多互惠互利的新機(jī)遇。
作為制造設(shè)備供應(yīng)商,，德國(guó)需要發(fā)掘新形式工業(yè)化的潛力,，以與其*的地位相匹配。德國(guó)的市場(chǎng)包括許多提供專業(yè)解決方案的“隱形*”（即小而強(qiáng)的公司）——德國(guó)*名中小企業(yè)中有22家是機(jī)械和設(shè)備制造商,，其中3家排名在*位之內(nèi),。許多德國(guó)機(jī)械和設(shè)備制造領(lǐng)域的人物都認(rèn)為，他們的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是國(guó)內(nèi)廠商,。機(jī)械設(shè)備與汽車,、化學(xué)品同為德國(guó)主要的出口產(chǎn)品之一。
此外,，德國(guó)的機(jī)械和設(shè)備制造商都希望保持其在未來的地位：60%的德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造商都相信,，他們的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在未來五年內(nèi)會(huì)得到提高，只有不到40%的制造商希望維持當(dāng)前的競(jìng)爭(zhēng)地位,。
然而,，機(jī)械制造領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)正在日趨激烈。在亞洲同行日益威脅著德國(guó)制造商的同時(shí),，美國(guó)的對(duì)手也在采取措施,，通過一系列方案對(duì)抗工業(yè)退化,，大力推進(jìn)“先進(jìn)制造業(yè)”,。
此外，制造業(yè)也在變得更加具有活力,、也更加復(fù)雜,。比如，激光燒結(jié)技術(shù)的進(jìn)步意味著目前在幾小時(shí)內(nèi)已經(jīng)能夠“打印”出高質(zhì)量的,、復(fù)雜的3D結(jié)構(gòu),。這引起了全新商業(yè)模型和服務(wù)的產(chǎn)生，終端消費(fèi)者變得更為密切相關(guān)——消費(fèi)者能夠創(chuàng)造自己的設(shè)計(jì),，之后發(fā)送電子郵件到一家“復(fù)印店”,，他們也可以讓一些物品被掃描和“復(fù)印”,。