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勘云科技:工业4.0是什么?
发布时间:2020-12-04
来源:穆点咨询
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一、工业4.0演变历程


工业1.0时代,是机器与人结合的时代。18世纪60年代开始,英国发起第一次工业革命。以蒸汽机的诞生为标志,开启了机械制造的时代。在蒸汽的驱动下,工厂生产迈上了一个新的台阶,机器取代了人力,实现机械化。


工业2.0时代,电力驱动登上历史舞台。19世纪后期开始就进入了电气化和自动化的时代,发电机和内燃机的发明,在劳动分工基础上采用电力驱动进行大规模生产,开启了产品规模化生产的新模式,标志着工业2.0时代的到来。标志性产物有发电机、内燃机、电话和飞机。


工业3.0时代,电子信息化成为当仁不让的主角。20世纪70年代开始持续至今,一直处于信息化时代。广泛应用电子与信息技术,制造过程的自动化控制程度得以飞跃性提高。以PLCPC应用为标志,主要产物有生物工程、电子计算机、原子能、互联网、航天技术、人工材料等。


工业4.0时代,将开启智能化的新开端。德国于2013年提出“工业4.0”概念,国内提出“中国制造2025”。通过大数据、云计算、物联网等新型技术,将实体物理世界与虚拟的网络系统连接起来,实现工厂的智慧制造。产品全生命周期、全制造流程数字化以及基于信息通信技术的模块集成,将形成一种高度灵活、个性化、数字化的产品与服务新生产模式。在工业4.0时代,机器将进一步取代人工,并实现万物互联。


二、工业4.0三大主题


智能工厂即工厂实现智能化。用智能化的生产方式使生产制造效率更高、高质更高,从而最大限度减少成本。智能化生产方式包括机器生产设备以及网络化分布式生产设施的实现等,简单来说就是有机器代替人工。


智能生产即智能化在生产过程中的应用。主要涉及整个工厂或者企业之间的生产物流的管理,利用更科学更先进的技术尽行再加工应用,比如人机互动以及3D技术等。除了制造大企业之外,特别注重吸引中小企业参与,中小企业更容易成为先进工业生产技术的创造者和供应者,也是新一代智能化生产技术的使用者和受益者。


智能物流这个主题聚焦物流领域。传统的物流方式已经不再适用如今,现在主要是通过互联网、物联网、物流网等网络方式进行物流资源的整合,在最大程度上发挥有物流资源供应方分配的效率,使得供求方和需求方在最短的时间内获得服务匹配,得到物流支持。


三、工业4.0五大特征


互联:互联工业4.0的核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地联系在一起。 


数据:工业4.0连接产品数据、设备数据、研发数据、工业链数据、运营数据、管理数据、销售数据、消费者数据。 


集成:工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式中端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络。通过这个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器、以及服务与服务之间,能够形成一个互联,从而实现横向、纵向和端到端的高度集成。 


创新:工业4.0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,从技术创新到产品创新,到模式创新,再到液态创新,最后到组织创新。 


转型:对于中国的传统制造业而言,转型是从2.03.0的传统工厂转型到4.0的工厂,整个生产形态上,从大规模生产,转向个性化定制。整个生产的过程更加柔性化、个性化、定制化。这是工业4.0一个非常重要的特征。


四、中德美的“工业4.0


中国工业4.0 即《中国制造2025》。旨在从制造大国迈向制造强国,把发展智能制造作为主攻方向,与“互联网+”和大众创业、万众创新紧密结合,促进整个制造业向智能化、绿色化和服务型升级,提升制造业智能化和智能制造的水平,包括最新技术在制造业的应用等,加快建设制造强国。


德国工业4.0被认为是第四次工业革命。是德国政府201111月公布的《高技术战略2020》中的一项战略,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新,保持德国的国际竞争力。20134月设立了“工业4.0平台”,并提出德国向工业4.0转变需要采取双重策略,即德国要成为智能制造技术的主要供应商和CPS(信息物理系统)技术及产品的领先市场。


美国工业4.0概念更多的被“工业互联网”所取代。尽管称呼不同,但概念的基本理念一致,就是将虚拟网络与实体连接,形成更具有效率的生产系统。与德国强调的“硬”制造不同,软件和互联网经济发达的美国更侧重于在“软”服务方面推动新一轮工业革命,希望用互联网激活传统工业,保持制造业的长期竞争力。


五、中国工业4.0重点领域


中国版的“工业4.0”规划——《中国制造2025》指出,聚焦十大重点领域:新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等十大重点领域突破。

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