什么是工业4.0

工业4.0描述了基于技术和工艺的生产过程的组成。在价值链上自主交流的设备:它代表了一个模型。未来计算机驱动系统监控物理的“聪明”工厂过程和以制造业数字化的增加。

工业4.0最初是由德国政府为了保持德国工业竞争力的框架,在2012年推出了一个条理分明的政策。

用德国总理Angela Merkel的话来说,工业4.0是通过数字技术和互联网与传统工业的融合,实现工业生产的整个领域的全面转变

工业4.0的主要要求是:

  • 系统、平台、协议的标准化;
  • 反映新业务模式的工作组织的变化;
  • 数字安全和专有技术的保护;
  • 熟练工人的可用性;
  • 研究和投资;
Source : Industry 4.0 – Digitalisation for productivity and growth – European Parliament – 2016

工业4.0取决于一些新的和创新的技术发展:

  • 应用信息和通信技术(ICT)数字化信息和产品的创造和使用的各个阶段集成系统(包括物流和供应),都在公司内部和跨公司边界;欧洲工业4.0成员的研究服务在第3 页
  • 网络物理系统,利用信息监测和控制物理过程和系统。这些可能涉及嵌入式传感器,智能机器人,可以配置自己,以适应即将创建的产品,或添加剂制造(3D打印)设备;
  • 网络通信包括无线和互联网技术,用于连接机、工作产品、系统和人,都在制造厂,并与供应商和分销商;·仿真、建模和虚拟化在产品设计和制造的建立过程;
  • 收集大量数据,并进行分析和开发,要么立即在工厂进行,要么通过大数据分析和云计算;
  • 以信息和通信技术为基础的人类工作者,包括机器人、增强现实和智能工具的支持。

工业4.0的主要特点是:

  • 互操作性:网络物理系统(工件载体、装配站和产品)允许人类和智能工厂相互连接和通信。
  • 虚拟化:一种智能工厂虚拟副本是由连接的传感器数据与虚拟设备模型和仿真模型。
  • 分散:网络物理系统做出自己的决定而产生的局部由于如3D打印技术的能力。
  • 实时能力:收集和分析数据的能力,并立即提供所导出的见解。
  • 服务导向
  • 模块化:通过替换或扩展单个模块,灵活地适应智能工厂不断变化的需求

一些主要国家已经为工业4.0做了什么

工业4.0不是描述工业生产这些新现象的唯一条件。

新的术语和范例如物联网(IoT)和服务网络越来越广泛的在日常的语言来描述产品和服务的数字集成,这是与工业4.0密切相关的

  • 物联网:指连接到所有子系统、流程、内部和外部对象、供应商和客户网络的IT系统;它们相互沟通和合作,并与人类合作。
  • 据一些预测,由2020, 30亿台设备——从喷气式飞机到缝纫机针——将连接到互联网。
  • 服务网络:指的是内部和跨组织的服务提供和利用价值链中的参与者和推动大数据和云计算。
  • 先进制造业:另一项经常被引用的文献中描述的技术改进产品或工艺创新。
  • 网络物理系统,是由嵌入在硬件中的软件如传感器、处理器和通信技术,能够自主地交换信息,触发和控制相互独立。
  • 智能工厂:这和相关术语“未来工厂”举例说明了工业4.0下的一些技术创新,如信息和通信技术在生产过程中的集成以及这些技术如何在实践中发挥作用。

一些主要国家已经为工业4.0做了什么

一些欧盟成员国赞助工业4.0,包括德国、意大利、法国和英国,这是最大的工业部门在欧盟的附加价值。

从2010开始,德国政府已经为工业4.0的发展鼓励企业创建“智能工厂”并捐款2亿欧元。

基于德国在嵌入式系统方面的实力,这一举措将私营企业、公共部门和学术界聚集在一起,制定并实施了10至15年的数字技术应用于工业部门的计划。

在意大利,为未来的政府项目(2011-2013年)支持包括定制产品,区域研究可重构的工厂,高性能和可持续性。通过在ICT领域的技术,利用材料的回收、控制系统、工厂配置,质量控制和人机交互,该项目旨在提高质量,生产的灵活性和定制。

2016年意大利政府也出台了一些相关的财政优势,支持工业4.0的设备投资和技术。

英国已经启动了一系列政策,使制造业更具响应性、更可持续、更开放于新市场,更依赖于熟练工人。

2015年4月,法国发起了一个为未来创建示范中心工厂的计划(工艺计划存放在展览橱窗中)展示了最新的产品和服务。特别强调了对中小企业的援助,其中有10亿欧元的贷款用于中小企业,它们希望启动机器人技术,数字化或能源效率项目。

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在公司中成功地实施工业4.0的关键前提是显而易见的:

这意味着

  • 标准化系统、平台、协议、连接、界面
  • 工作组织:复杂的系统必须易于管理。面向实时的控制将改变工作内容和流程以及环境。
  • 新的商业模式将是非常先进和有效的
  • 对于工业4.0企业,新一代的熟练工人可以设计和操作

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来源:工业4.0(欧洲议会,2016)工业4.0:生产力和增长的数字化(欧洲议会,2015)

12 六月 2017