工業(yè)4.0的概念最早出現(xiàn)在德國,2013年的漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出,其核心目的是為了提高德國工業(yè)的競爭力,在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機。隨后由德國政府列入《德國2020高技術(shù)戰(zhàn)略》中所提出的十大未來項目之一。該項目由德國聯(lián)邦教育局及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部聯(lián)合資助,投資預(yù)計達2億歐元。旨在提升制造業(yè)的智能化水平,建立具有適應(yīng)性、資源效率及基因工程學(xué)的智慧工廠,在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。
德國所謂的工業(yè)4.0是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(Cyber—Physical System簡稱CPS)將生產(chǎn)中的供應(yīng),制造,銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化,最后達到快速,有效,個人化的產(chǎn)品供應(yīng)。
“中國制造2025”與德國“工業(yè)4.0”的合作對接淵源已久。2015年5月,國務(wù)院正式印發(fā)《中國制造2025》,部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略。
工業(yè)4.0已經(jīng)進入中德合作新時代,中德雙方簽署的《中德合作行動綱要》中,有關(guān)工業(yè)4.0合作的內(nèi)容共有4條,第一條就明確提出工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化就是“工業(yè)4.0”對于未來中德經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義。雙方認(rèn)為,兩國政府應(yīng)為企業(yè)參與該進程提供政策支持?!?/p>
成立背景
“工業(yè)4.0” 研究項目由德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部聯(lián)手資助,在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動下形成,并已上升為國家級戰(zhàn)略。德國聯(lián)邦政府投入達2億歐元。
德國政府提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,并在2013年的漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出,其目的是為了提高德國工業(yè)的競爭力,在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機。 該戰(zhàn)略已經(jīng)得到德國科研機構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界的廣泛認(rèn)同,弗勞恩霍夫協(xié)會將在其下屬6-7個生產(chǎn)領(lǐng)域的研究所引入工業(yè)4.0概念,西門子公司已經(jīng)開始將這一概念引入其工業(yè)軟件開發(fā)和生產(chǎn)控制系統(tǒng)。 自2013年4月在漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出以來,工業(yè)4.0迅速成為德國的另一個標(biāo)簽,并在全球范圍內(nèi)引發(fā)了新一輪的工業(yè)轉(zhuǎn)型競賽。
2023年4月17日至21日,全球約4000家來自機械工程、電氣和數(shù)字行業(yè)以及能源行業(yè)的企業(yè)參加了2023年漢諾威工業(yè)博覽會。
項目內(nèi)涵
“工業(yè)4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉(zhuǎn)變,目標(biāo)是建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。在這種模式中,傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失,并會產(chǎn)生各種新的活動領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價值的過程正在發(fā)生改變,產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。
“工業(yè)4.0為德國提供了一個機會,使其進一步鞏固其作為生產(chǎn)制造基地、生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商和IT業(yè)務(wù)解決方案供應(yīng)商的地位。”德國工程院院長孔翰寧(Henning Kagermann)教授如此評價工業(yè)4.0。
德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為,“工業(yè)4.0”概念即是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命,或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System)相結(jié)合的手段,將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
“工業(yè)4.0”項目主要分為三大主題:
智能工廠:重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程,以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn);
智能生產(chǎn):主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。該計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,同時也成為先進工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者;
智能物流:主要通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng),整合物流資源,充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率,而需求方,則能夠快速獲得服務(wù)匹配,得到物流支持。
項目目標(biāo)
德國制造業(yè)是世界上最具競爭力的制造業(yè)之一,在全球制造裝備領(lǐng)域擁有領(lǐng)頭羊的地位。這在很大程度上源于德國專注于創(chuàng)新工業(yè)科技產(chǎn)品的科研和開發(fā),以及對復(fù)雜工業(yè)過程的管理。德國擁有強大的設(shè)備和車間制造工業(yè),在世界信息技術(shù)領(lǐng)域擁有很高的能力水平,在嵌入式系統(tǒng)和自動化工程方面也有很專業(yè)的技術(shù),這些因素共同奠定了德國在制造工程工業(yè)上的領(lǐng)軍地位。
通過工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實施,德國將成為新一代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)(即信息物理系統(tǒng))的供應(yīng)國和主導(dǎo)市場,會使德國在繼續(xù)保持國內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的前提下再次提升它的全球競爭力。在社會根本上,德國完善的民主法制和知識產(chǎn)權(quán)保護,是保障德國制造業(yè)健康發(fā)展的堅實后盾,更是降低社會生產(chǎn)成本、提升效率的真正利器。
核心特征
“工業(yè)4.0”這一名稱的含義是人類歷史上的第四次工業(yè)革命。第一次工業(yè)革命是18世紀(jì)60年代至19世紀(jì)中期掀起的通過水力和蒸汽機實現(xiàn)的工廠機械化;第二次工業(yè)革命是19世紀(jì)后半期至20世紀(jì)初的電力廣泛應(yīng)用;第三次工業(yè)革命是20世紀(jì)后半期出現(xiàn)的、基于可編程邏輯控制器(PLC)的生產(chǎn)工藝自動化。工業(yè)4.0的定位是可與這些工業(yè)革命比肩的技術(shù)革新。
工業(yè)4.0的本質(zhì),就是通過數(shù)據(jù)流動自動化技術(shù),從規(guī)模經(jīng)濟轉(zhuǎn)向范圍經(jīng)濟,以同質(zhì)化規(guī)模化的成本,構(gòu)建出異質(zhì)化定制化的產(chǎn)業(yè)。對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改革,這是至關(guān)重要的作用。
工業(yè)4.0驅(qū)動新一輪工業(yè)革命,核心特征是互聯(lián)?;ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)降低了產(chǎn)銷之間的信息不對稱,加速兩者之間的相互聯(lián)系和反饋,因此,催生出消費者驅(qū)動的商業(yè)模式,而工業(yè)4.0是實現(xiàn)這一模式關(guān)鍵環(huán)節(jié)。工業(yè)4.0代表了“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”的智能生產(chǎn),孕育大量的新型商業(yè)模式,真正能夠?qū)崿F(xiàn)“C2B2C”的商業(yè)模式。
對于即將到來的數(shù)據(jù)流動自動化趨勢,世界主要制造強國的理解各有千秋。典型的就是通用電氣(GE)公司推動的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,它更關(guān)注產(chǎn)品本身的智能化。
發(fā)展現(xiàn)狀
工業(yè)自動化是德國得以啟動工業(yè)4.0的重要前提之一,主要是在機械制造和電氣工程領(lǐng)域。當(dāng)前在德國和國際制造業(yè)中廣泛采用的“嵌入式系統(tǒng)”,正是將機械或電氣部件完全嵌入到受控器件內(nèi)部,是一種特定應(yīng)用設(shè)計的專用計算機系統(tǒng)。數(shù)據(jù)顯示,這種“嵌入式系統(tǒng)”每年獲得的市場效益高達200億歐元,而這個數(shù)字到2020年將提升至400億歐元。
有專家預(yù)計,不斷推廣的工業(yè)4.0將為德國的一些機械和電氣設(shè)備生產(chǎn)商,以及多家中小企業(yè)帶來大量訂單。
工業(yè)4.0是德國人提出的概念,認(rèn)為制造業(yè)未來只能通過智能化的生產(chǎn)創(chuàng)造價值,即制造本身是創(chuàng)造價值的。而美國則提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),以通用電氣(GE)為代表,注重通過機器互聯(lián)、軟件及大數(shù)據(jù)分析,提升生產(chǎn)效率,創(chuàng)造數(shù)字工業(yè)的未來。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)拓展基于Predix以及Predix.io兩大基礎(chǔ)。其中Predix是GE面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的操作系統(tǒng),而Predix.io支持第三方軟件工程師在Predix上構(gòu)建、部署并擴展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,并為此提供了安全可靠的開發(fā)環(huán)境。自從2月份Predix在美國推出以來,全球已有11000多名開發(fā)人員采用該平臺進行應(yīng)用開發(fā)。GE預(yù)計年底Predix在中國推出后會有更多開發(fā)者加入。
德國聯(lián)邦貿(mào)易與投資署專家Jerome Hull在接受時代周報記者專訪時表示,工業(yè)4.0是運用智能去創(chuàng)建更靈活的生產(chǎn)程序、支持制造業(yè)的革新以及更好地服務(wù)消費者,它代表著集中生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變。
Jerome Hull介紹:所謂的系統(tǒng)應(yīng)用、智能生產(chǎn)工藝和工業(yè)制造,并不是簡單的一種生產(chǎn)過程,而是產(chǎn)品和機器的溝通交流,產(chǎn)品來告訴機器該怎么做。生產(chǎn)智能化在未來是可行的, 將工廠、產(chǎn)品和智能服務(wù)通聯(lián)起來,將是全球在新的制造業(yè)時代一件非常正常的事情。
工業(yè)4.0是涉及諸多不同企業(yè)、部門和領(lǐng)域,以不同速度發(fā)展的漸進性過程,跨行業(yè)、跨部門的協(xié)作成為必然。同樣是在2013年漢諾威工業(yè)博覽會上,由德國機械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(VDMA)、德國電氣和電子工業(yè)聯(lián)合會(ZVEI)以及德國信息技術(shù)、通訊、新媒體協(xié)會(BITKOM)三個專業(yè)協(xié)會共同建立的工業(yè)4.0平臺正式成立。
2018年9月11日至13日,2018世界經(jīng)濟論壇東盟會議在越南首都河內(nèi)舉行。東盟及其他一些國家和地區(qū)官員、商業(yè)領(lǐng)袖等各界代表千余人出席。會議主題是“東盟4.0:企業(yè)家精神和第四次工業(yè)革命”,圍繞這一主題,與會代表探討了“工業(yè)4.0”為東盟國家?guī)淼挠绊懞蜋C遇,激發(fā)企業(yè)和民眾在第四次工業(yè)革命中的潛力和活力,以推進東盟共同體建設(shè),促進東盟經(jīng)濟發(fā)展。
2021年5月,“十四五”開局之年,緊扣臺州市提出建設(shè)“六個城市”新目標(biāo),路橋區(qū)組織實施“一區(qū)四城”戰(zhàn)略,奮力爭創(chuàng)社會主義現(xiàn)代化先行區(qū)。其中一“城”,就是打造工業(yè)4.0示范城。
2024年4月23日,中國國際經(jīng)濟交流中心副理事長、商務(wù)部原副部長魏建國表示,未來十年,全球第四次工業(yè)革命將會在中國發(fā)生,第四次工業(yè)革命的作用和影響力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過前三次工業(yè)革命。
工業(yè)4.0是指第四次工業(yè)革命,也被稱為智能工廠、智能制造或數(shù)字化工廠。它強調(diào)智能工廠、智能生產(chǎn)和智能物流的融合,通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù),實現(xiàn)制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型。工業(yè)4.0旨在提高生產(chǎn)效率、靈活性和質(zhì)量,增強企業(yè)競爭力,推動制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。以下是工業(yè)4.0的發(fā)展現(xiàn)狀:
一、全球發(fā)展現(xiàn)狀
1、技術(shù)集成與應(yīng)用:
工業(yè)4.0依賴于九大技術(shù)支柱,包括大數(shù)據(jù)和AI分析、橫向和縱向集成、云計算等。這些創(chuàng)新技術(shù)連接了現(xiàn)實世界與數(shù)字世界,讓智能自主系統(tǒng)成為可能。
工業(yè)4.0的實際應(yīng)用包括協(xié)同設(shè)計平臺、預(yù)測性維護、供應(yīng)鏈優(yōu)化等,助力企業(yè)提高效率、可視性和可持續(xù)性。
2、市場規(guī)模與增長:
數(shù)據(jù)顯示,2023年全球工業(yè)自動化市場規(guī)模達到4807.3億美元。預(yù)計到2024年,這一數(shù)字將增長至5095.9億美元。
工業(yè)4.0的推進促進了全球工業(yè)自動化市場的持續(xù)擴大,各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?span id="i7a7a47" class="hrefStyle">工業(yè)自動化設(shè)備的需求進一步增加。
3、地區(qū)差異:
根據(jù)《2024年工業(yè)4.0晴雨表》的調(diào)查,中國在工業(yè)4.0的多個方面均處于領(lǐng)先地位,尤其在工業(yè)人工智能方面。相比之下,美國、英國以及德國、奧地利、瑞士(DACH)地區(qū)在跟蹤技術(shù)、數(shù)字映射和自主機器或機器人的使用上相對滯后。
二、中國發(fā)展現(xiàn)狀
1、政策扶持:
中國政府提出了“中國制造2025”等政策,旨在利用工業(yè)4.0的浪潮,推動中國從世界第一制造大國向發(fā)達制造大國轉(zhuǎn)變。
國家將加快發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟,建設(shè)智能社會,對制造業(yè)來說,裝備制造的數(shù)字化、裝備設(shè)備的數(shù)字化是關(guān)鍵。
2、技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用:
中國工業(yè)4.0的發(fā)展建立在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等突破性技術(shù)之上,通過充分整合和優(yōu)化虛擬與現(xiàn)實世界中的資源、人才和信息,構(gòu)建具有高靈活度、高資源利用率的“智能工廠”。
工業(yè)4.0通過實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)、采購、制造、分銷、零售到終端客戶的連續(xù)、實時信息流通,創(chuàng)建了貫穿整個商業(yè)價值鏈的“數(shù)字線程”。
3、市場規(guī)模與趨勢:
2023年中國工業(yè)自動化市場規(guī)模達3115億元,預(yù)計到2024年將增長至3531億元。
隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算等新興技術(shù)的商業(yè)化和工業(yè)化應(yīng)用逐步深入,中國工業(yè)4.0市場將繼續(xù)保持增長態(tài)勢。
4、挑戰(zhàn)與機遇:
中國工業(yè)4.0的發(fā)展面臨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一、數(shù)據(jù)安全和隱私保護、人才培養(yǎng)等方面的挑戰(zhàn)。
同時,工業(yè)4.0也為制造業(yè)帶來了巨大的機遇,包括提高生產(chǎn)效率、減少生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、擴大定制化生產(chǎn)能力等。
綜上所述,工業(yè)4.0在全球范圍內(nèi)正快速發(fā)展,中國在其中處于領(lǐng)先地位。隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用場景的拓展,工業(yè)4.0將繼續(xù)推動制造業(yè)的變革和創(chuàng)新,促進全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
標(biāo)準(zhǔn)制定
根據(jù)德國DE雜志對該問題的解釋,“安全”在這里有兩層含義:一方面,人們所獲取的數(shù)據(jù)必須可信的,另一方面他們必須具有安全防盜功能,可以免遭外部的竊取或損害,如黑客攻擊、間諜。
“誰來保證安全的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,這是主要的問題。包括政府、研究人員和企業(yè)在內(nèi)的所有人員都同意,我們需要有新的標(biāo)準(zhǔn)來實際有效地執(zhí)行新的解決方案?!盝erome Hull對時代周報記者說。
標(biāo)準(zhǔn)化的缺失實際上是德國工業(yè)4.0項目推行過程中所遭遇的另一個困難。設(shè)備不僅必須會說話,而且必須講同一種語言,即通向數(shù)據(jù)終端的“接口”。
德國正致力成為這個標(biāo)準(zhǔn)的制定者和推廣者。德國總理默克爾認(rèn)為,德國可成為工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)的推動者,并在歐洲甚至全球推行這些標(biāo)準(zhǔn)。
德國官方并沒有透露這些標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容,但據(jù)悉,標(biāo)準(zhǔn)的制定工作正在緊鑼密鼓地進行當(dāng)中。近日,工業(yè)4.0平臺剛剛發(fā)布了一個工業(yè)數(shù)據(jù)空間,訪問者可以通過該空間獲取世界上所有工業(yè)的信息。這個空間有著統(tǒng)一的“接口”標(biāo)準(zhǔn),并且允許所有人對其進行訪問。
探索標(biāo)準(zhǔn)化的還有他人。事實是,為了應(yīng)對去工業(yè)化、將物聯(lián)網(wǎng)和智能服務(wù)引入制造業(yè)的國家并不止德國一個。盡管提法不同,但內(nèi)容卻類似,如美國的“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”、日本的“科技工業(yè)聯(lián)盟”、英國的“工業(yè)2050戰(zhàn)略”等。而中國制造業(yè)頂層設(shè)計—“中國制造2025”也已經(jīng)在上半年推出。
2014年11月李克強總理訪問德國期間,中德雙方發(fā)表了《中德合作行動綱要:共塑創(chuàng)新》,宣布兩國將開展工業(yè)4.0合作,該領(lǐng)域的合作有望成為中德未來產(chǎn)業(yè)合作的新方向。而借鑒德國工業(yè)4.0計劃,是“中國制造2025”的既定方略。
德國聯(lián)邦貿(mào)易與投資署中國事務(wù)專家Christina Otte在接受時代周報記者書面采訪時認(rèn)為,中國工業(yè)轉(zhuǎn)型在中國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長模式的過程中扮演著重要角色。中國政府試圖重新去平衡經(jīng)濟發(fā)展,即減少以投資和出口為基礎(chǔ)的增長,尋求更多的來自內(nèi)需驅(qū)動的增長。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),中國需要實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化。
為了保持GDP在一個穩(wěn)定的增長水平上,它需要從勞動密集型生產(chǎn)模式切換至高效的高科技生產(chǎn)模式。勞動力成本急劇上漲,并且在將來仍會繼續(xù)擴大。中國將在不久的將來面臨合格人才的短缺。從長期來看,只有那些進入高端制造業(yè)的企業(yè)才有機會留在市場里。這種由現(xiàn)代化所帶來的壓力將影響到中國幾乎所有的行業(yè),而工業(yè)自動化和新一代信息技術(shù)的集成是關(guān)鍵。
“德國的工業(yè)4.0可以為中國提供一種未來工業(yè)發(fā)展的模式,幫助中國解決眼下所面臨的一些挑戰(zhàn),如資源和能源效益、城市生產(chǎn)和人口變化等。”Christina Otte說。
隨著中國的加入,德國對工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)的制定或?qū)⒓铀佟?/p>
智能化工廠
工業(yè)4.0智能化工廠是第四次工業(yè)革命的核心體現(xiàn),它代表了制造業(yè)向數(shù)字化、自動化和智能化轉(zhuǎn)型的先進方向。以下是對工業(yè)4.0智能化工廠的詳細(xì)闡述:
一、定義與背景
工業(yè)4.0,也被稱為智能工廠、智能制造或數(shù)字化工廠,是指通過信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等新一代科技與制造業(yè)深度融合,推動制造業(yè)的數(shù)字化、自動化和智能化發(fā)展。這一概念最早由德國提出,并迅速在全球范圍內(nèi)得到響應(yīng)和推廣。
二、智能化工廠的特點
1、高度自動化與智能化:
智能化工廠大量采用機器人、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器等數(shù)字技術(shù),實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化和智能化。這些設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)進行互聯(lián)互通,形成一個緊密的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò),提高生產(chǎn)效率和靈活性。
通過實時數(shù)據(jù)采集和分析,企業(yè)能夠精準(zhǔn)控制生產(chǎn)過程,實現(xiàn)生產(chǎn)線的靈活調(diào)整和優(yōu)化,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2、數(shù)據(jù)驅(qū)動決策:
智能化工廠具有對全局?jǐn)?shù)據(jù)的高度敏感性和視野廣度。通過工廠內(nèi)部機制的優(yōu)化和改進,工廠能夠更好地整合和共享數(shù)據(jù),實現(xiàn)實時生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控、預(yù)測維護等目的。
大數(shù)據(jù)分析技術(shù)使企業(yè)能夠?qū)崟r監(jiān)控生產(chǎn)過程中的各項數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)并解決問題,確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定與可靠。
3、生產(chǎn)模式創(chuàng)新:
智能化工廠推動生產(chǎn)模式從傳統(tǒng)的批量化生產(chǎn)向個性化、定制化轉(zhuǎn)變。借助先進的柔性生產(chǎn)線和智能制造技術(shù),工廠能夠快速響應(yīng)客戶需求,生產(chǎn)出符合個性化需求的產(chǎn)品。
這種生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變不僅滿足了消費者日益多樣化的需求,也為企業(yè)帶來了更大的市場機遇和競爭優(yōu)勢。
4、人機協(xié)同:
在智能化工廠中,機器人、自動控制系統(tǒng)等與人類操作員之間配備通暢的信息傳遞和獲取系統(tǒng),使得整個生產(chǎn)過程監(jiān)管和管理更為簡捷高效,減少誤操作的可能性。
人機協(xié)同的發(fā)展進一步提升了生產(chǎn)安全性,并降低了人工成本。
三、關(guān)鍵技術(shù)支撐
1、物聯(lián)網(wǎng)(IoT):
物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)技術(shù),它通過互聯(lián)網(wǎng)將物理設(shè)備和系統(tǒng)連接在一起,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和協(xié)同工作。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制成為可能,提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
2、大數(shù)據(jù)分析:
大數(shù)據(jù)分析是工業(yè)4.0的核心技術(shù)之一。通過對大量數(shù)據(jù)進行分析和處理,企業(yè)能夠做出數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策和控制,更好地理解市場和消費者需求,優(yōu)化生產(chǎn)過程和資源配置。
3、人工智能(AI):
人工智能技術(shù)在工業(yè)4.0中發(fā)揮著重要作用。通過機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等方法,AI系統(tǒng)能夠自主進行決策和控制,實現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。例如,智能機器人能夠自主完成復(fù)雜的工作任務(wù),提高生產(chǎn)線的自動化程度。
4、云計算與邊緣計算:
云計算和邊緣計算為工業(yè)4.0提供了強大的計算能力和數(shù)據(jù)存儲能力。通過云計算平臺,企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)資源的共享和優(yōu)化利用;而邊緣計算則能夠在生產(chǎn)現(xiàn)場實時處理數(shù)據(jù),提高響應(yīng)速度和可靠性。
四、實踐案例
全球范圍內(nèi)已有許多成功的工業(yè)4.0智能化工廠實踐案例。例如,德國的西門子安貝格工廠、博世洪堡工廠以及巴斯夫凱澤斯勞滕工廠等,都是工業(yè)4.0概念的典型代表。這些工廠通過引入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù),實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的數(shù)字化、自動化和智能化轉(zhuǎn)型,顯著提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
五、未來發(fā)展趨勢
隨著科技的不斷進步和應(yīng)用,工業(yè)4.0智能化工廠將繼續(xù)引領(lǐng)制造業(yè)的發(fā)展。未來,智能化工廠將更加注重個性化、定制化生產(chǎn)和服務(wù),滿足消費者日益多樣化的需求。同時,綠色可持續(xù)發(fā)展也將成為智能化工廠發(fā)展的重要方向之一。通過引入節(jié)能環(huán)保技術(shù)和設(shè)備,降低能源消耗和排放,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的綠色化將是未來智能化工廠的重要任務(wù)之一。
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