化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
什么是“工業(yè)4.0”？
閱讀：1924 發(fā)布時(shí)間：2017-9-4德國的制造業(yè)是世界上競爭力的產(chǎn)業(yè)部門之一。這歸功于德國制造業(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，德國制造業(yè)已成功地利用信息通信技術(shù)（ICT）實(shí)現(xiàn)對工業(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。德國的市場包括許多提供專業(yè)解決方案的“隱形*”（即小而強(qiáng)的公司）——德國*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，他們的主要競爭對手是國內(nèi)廠商。機(jī)械設(shè)備與汽車、化學(xué)品同為德國主要的出口產(chǎn)品之一。
此外，德國的機(jī)械和設(shè)備制造商都希望保持其在未來的地位：60%的德國機(jī)械設(shè)備制造商都相信，他們的技術(shù)競爭優(yōu)勢在未來五年內(nèi)會(huì)得到提高，只有不到40%的制造商希望維持當(dāng)前的競爭地位。
然而，機(jī)械制造領(lǐng)域的競爭正在日趨激烈。在亞洲同行日益威脅著德國制造商的同時(shí)，美國的對手也在采取措施，通過一系列方案對抗工業(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”。