什么是工业4.0?

什么是工业4.0?,第1张

一、工业40究竟是什么?
工业10是机械制造时代,工业20是电气化与自动化时代,工业30是电子信息化时代。工业40描绘了一个通过人、设备与产品的实时联通与有效沟通,构建一个高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式。
从消费意义上来说,工业40就是一个将生产原料、智能工厂、物流配送、消费者全部编织在一起的大网,消费者只需用手机下单,网络就会自动将订单和个性化要求发送给智能工厂,由其采购原料、设计并生产,再通过网络配送直接交付给消费者。
二、工业40有哪些特点?
工业40是互联
工业40的核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连在一起。
工业40是数据
当传感器无处不在,智能设备无处不在,智能终端无处不在,连接无所不在的时候,其必然的结果就是数据无所不在,一切都可以用数字、代码表示,一切都是数据。企业研发、制造、销售、服务以及管理的都是数据。企业就是一个“数据加工”的工厂,车间是“数据加工”的场所,车间是海量数据的集散地,包括“输入数据”、“过程数据”和“输出数据”。
工业40是集成
工业40将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联,从而实现横向、纵向和端对端的高度集成。
工业40是创新
工业40的实施过程是制造业创新发展的过程,制造技术、产品、模式、业态、组织等方面的创新将会层出不穷。
马云提出五星模式,即新零售、新制造、新技术、新能源、新金融就是制造业模式的一种创新,马云认为现在说的“电子商务”会成为传统概念,未来会是线下、线上、物流结合的“新零售”模式。就像,物流的本质不是快,而是降库存。只有线下、线上、物流真正结合,才能为企业带来更多收益。
工业40是转型
物联网和服务互联网将渗透到工业的各个环节,形成高度灵活、个性化、智能化的生产模式,推动生产方式向个性化定制、服务型制造、创新驱动转变。
在不久的将来,买车可能实现个性化定制。在手机里打开智能汽车工厂的App,从数百种配置中选择一款车型,然后在个性化订单中输入诸如“把轿车内饰设计成绿巨人”的要求,约一个月,一辆用工业40流水线为你度身设计、制造的“绿巨人版轿车”就会送到买家家门口,价格并不比量产车贵多少。

现在的世界,已经进入了一个概念满天飞的年代。和工业大数据相关的概念非常多,包括工业40、物联网、云计算、人工智能、智能制造等等,接下来,我会 追根溯源 ,把这些概念都理清楚,这样,我们才能更好地理解工业大数据。今天先聊一聊工业40是怎么回事。

工业40的概念来源比较清晰,不像大数据概念的来源,说不清,道不明。工业40是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年 汉诺威工业博览会 上提出的概念。它实际上是德国人为了推广他们的工业技术而提出的一个营销概念。这个概念应该说提的非常成功,仿佛一夜之间,全世界都在讲自己的产品符合工业40的理念。

当时德国人提的工业40概念中,主要是描绘了制造业的未来愿景(注意,是制造业,而不是工业,德国人在这里其实偷换了概念,工业的范畴远比制造业大得多),提出了继蒸汽机、规模化生产、电子信息技术等三次工业革命后,人类即将迎来的以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。

在德国人描述的四次工业革命中,第一次是以蒸汽机为动力的机械生产设备导致的第一次工业革命,该次工业革命与18世纪末基本结束。第二次是基于劳动力分工(即流水线),以电为动力的大规模生产为核心的第二次工业革命,该次革命始于20世纪初, 第三次工业革命 始于20世纪70年代,其标志是电子信息技术的大规模使用使得工业自动化程度大为提高,现在,德国人认为我们进入了第四次工业革命,在本次工业革命中,软件不再仅仅是为了控制仪器或者执行具体的工作而编写的,也不再仅仅被嵌入到产品和生产系统中。产品和服务借助于互联网和其他网络服务,通过软件、电子及环境的结合,生产处全新的产品和服务。越来越多的产品功能无需 *** 作人员介入,而是可以自主进行生产。

从这个概念可以看出,工业40实际上是德国等先进制造业发达国家在进行一次大的制造业升级,以期保持其在国际竞争中的地位。因此,工业40概念提出之后,各国纷纷跟进,美国提出了工业物联网,中国提出了工业2025,其实都是想在这一次工业革命中保持或者进一步占领国际市场,获得竞争优势。

工业40中涉及到的技术概念有很多,大致可以通过下面这张图来进行描述。

从底层看,工业40包括互联网时代的三大底层基础设施,工业物联网(这是美国人的概念)、云计算、工业大数据,在具体应用上,包括两大硬件技术3D打印和工业机器人,两大软件技术工业网络和工作自动化,同时还囊括了未来的两大技术虚拟现实和人工智能。这些技术构成了工业40的技术图谱。

由此可以看出,工业大数据是工业40的一部分,它是为工业40提供软件技术支撑的,也是工业40的核心部分。由于工业40的最终目的是提高企业的生产力、生产效率及生产的灵活性,但又受制于生产的复杂性和复杂生产带来的超高难度的管理,因此,现代化的生产要求从产品、工具、运输、设备的每一个环节都配备传感器,并更够通过标准协议彼此通讯,在这种情况下,企业生产就必须依赖全新的软件系统,它可以覆盖整个产品生命周期,它可以协调海量的数据流程,它可以自主控制设备进行复杂化的、自定义的生产作业,而这和核心的一切,就是工业大数据。

到今天,工业大数据的概念已将慢慢的超越了工业40,工业大数据既是工业40的核心,也在独立的发展,既有重合的部分,也有超越的部分。

不管概念如何发展,以人工智能、大数据为标志的第四次工业革命已经在我们的身边展开了,通过这一次的工业革命,我们可以进行超级复杂流程的管理、大规模生产过程的优化和决策的快速执行,实现复杂生产和个性商业活动的高度整合,使人类的生产效率再上升一个数量级,使生产力得到进一步的释放。


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