工業(yè)革命總是在經(jīng)歷拐點和范式轉(zhuǎn)換后開始風靡。現(xiàn)在我們正在經(jīng)歷一次新的工業(yè)革命——工業(yè)4.0。其擁躉稱工業(yè)4.0是一種全新的生產(chǎn)方式,并在引發(fā)第四次工業(yè)革命。這是真的嗎?那它到底是什么呢? 讓我們回溯一段時間——確切的說是到250年前——詹姆斯·瓦特在18世紀后期對蒸汽機的改良揭開了第一次工業(yè)革命的序幕。雖然瓦特沒有發(fā)明蒸汽機,但他的許多創(chuàng)新將紡織行業(yè)的生產(chǎn)效率提升了三個數(shù)量級。這宣告了機械化工廠已經(jīng)到來。 第二次工業(yè)革命始于1913年亨利·福特引進流水線,這大幅提升了T型車生產(chǎn)力——截止1927年下線時,總計產(chǎn)出了1500多萬輛,很快,其它的制造業(yè)也開始使用裝配流水線,以提高效率和生產(chǎn)力,并降低成本。大規(guī)模生產(chǎn)的時代已經(jīng)到來。 第三次工業(yè)革命是由于上世紀70年代在工廠中引入了計算機,從而引發(fā)了自動化流水線。對于機械類工作,電腦越來越多地代替了人類,這是生產(chǎn)力上的又一重大轉(zhuǎn)折點。今天,貌似每一個生產(chǎn)功能都已經(jīng)自動化。高度自動化的工廠讓我們可以用極低的價格買到復(fù)雜的消費電子產(chǎn)品。 工業(yè)4.0 但是等等——其實還有更多的轉(zhuǎn)變。工業(yè)4.0的愿景是“信息物理融合生產(chǎn)系統(tǒng)”,其中充斥傳感器的“智能產(chǎn)品”告訴機器它們應(yīng)該被如何加工;流程在一個分散地、模塊化的系統(tǒng)中進行自我管理。智能嵌入式設(shè)備開始以點對點式或者通過互聯(lián)網(wǎng)“云”——物聯(lián)網(wǎng)——方式進行無線互連以協(xié)同工作,這是對生產(chǎn)力的再一次革命。隨著機器對機器(M2M)通信遍布于廠房,剛性的、集中化的工廠控制系統(tǒng)開始讓位于分散式智能控制系統(tǒng)。這就是第四次工業(yè)革命的工業(yè)4.0版本愿景。 基于軟件生產(chǎn)過程的虛擬表示,信息物理融合系統(tǒng)(CPS)的概念最早是由美國國家儀器公司的首席執(zhí)行官James Truchard博士在2006年定義的。 2012年1月,德國聯(lián)邦教育與研究部門成立了一個工作組,負責起草實施全面戰(zhàn)略建議“工業(yè)4.0”,這是由該團隊創(chuàng)造的一個術(shù)語。工業(yè)4.0項目現(xiàn)在是德國政府的官方高科技戰(zhàn)略組成部分,它正在積極尋求私營部門的合作伙伴。關(guān)于工業(yè)4.0的討論出現(xiàn)在四月的漢諾威工業(yè)博覽會上,這就是為什么我們突然聽到了該名詞。 工業(yè)4.0目前更多是愿景,而非現(xiàn)實,但它具有潛在的深遠影響;隨著人們不斷想出實現(xiàn)它的創(chuàng)新方式,這一概念也在不斷發(fā)展。然而,有些事情已經(jīng)明確: • 傳感器將涉及生產(chǎn)過程的每一階段,提供原始數(shù)據(jù)以及控制系統(tǒng)所需的反饋。 • 工業(yè)控制系統(tǒng)將變得更加復(fù)雜并廣泛分布,帶來更靈活的、細粒度的控制。 • 射頻技術(shù)將在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中與分布式控制模塊綁定在一起 ,為系統(tǒng)帶來實時重配置功能,而這種方式不可能在硬連線、集中控制系統(tǒng)中實現(xiàn)。 • 可編程邏輯會變得越來越重要,因為不可能預(yù)料到所有環(huán)境變化,而這些變化是控制系統(tǒng)需要動態(tài)響應(yīng)的。 • 智能連接的嵌入式設(shè)備將無處不在,它們的設(shè)計和編程會變得更具挑戰(zhàn)性。 實施工業(yè)4.0需要許多目前存在的技術(shù)和工藝。例如,無線電、傳感器和GPS模塊可用于資產(chǎn)追蹤,當從FR4銅板升級為刀片服務(wù)器時,可以追蹤工廠里的電路板資產(chǎn)。工業(yè)4.0并不是簡單地貼上RFID標簽以及被動地沿著流水線追蹤PCB,相反地,挑選和放置模塊在內(nèi)存芯片用完時可以提醒庫存。如果回答是它們不能被及時進貨補充時,整個工廠中的一切相關(guān)機器——從切割機、鉆床直到系統(tǒng)組裝機器人——將進行重組并開始生產(chǎn)所有部件均已備貨的下一個產(chǎn)品,如果需要從遠程庫存調(diào)貨時,可以自動及時地傳送到合適的機器。同時,下一個源供應(yīng)商將被通知并且自動重新配置相應(yīng)的資產(chǎn)。這樣的好處是,即便相對于當前高度自動化的工廠,新的模式也將帶來時間和成本方面的大幅節(jié)省。 革命還是演進? 早期的工業(yè)革命,并不是發(fā)生在一朝一夕之間,甚至在當時也沒有被確認。對工業(yè)4.0來說,當我們重新回顧它時可能被視為一次革命也可能不被視為一次革命,但它絕不是一次演進。不過,這是M2M通信的一個自然結(jié)果,將進一步提升工廠的自動化,如同前幾次工業(yè)革命一樣,應(yīng)導(dǎo)致更豐富、成本更低的產(chǎn)品 。 但是無論是革命還是演進,工業(yè)生產(chǎn)將變得更加高效。敬請期待更多的激動人心的發(fā)展。更好的方式是,參與并使之發(fā)生。 工業(yè)4.0兩大主題 一是“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);二是“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。 工業(yè)4.0三個設(shè)想:產(chǎn)品、設(shè)施、管理 產(chǎn)品:集成有動態(tài)數(shù)字存儲器、感知和通信能力,承載著在其整個供應(yīng)鏈和生命周期中所需的各種必需信息 設(shè)施:由整個生產(chǎn)價值鏈所集成,可實現(xiàn)自組織 管理:能夠根據(jù)當前的狀況靈活決定生產(chǎn)過程 工業(yè)4.0下的產(chǎn)品特點 ——集成了信息存儲、傳感、無線通信功能 產(chǎn)品是信息載體 產(chǎn)品在整個完整的供應(yīng)鏈和生命周期中都一直帶有自身信息 產(chǎn)品是一個agent 產(chǎn)品會影響其所在環(huán)境 產(chǎn)品具有自監(jiān)測功能 產(chǎn)品會對其自身狀態(tài)和環(huán)境進行監(jiān)測 工業(yè)4.0的好處 在生產(chǎn)能力上,工業(yè)4.0將確保僅一次性生產(chǎn),且產(chǎn)量很低時的獲利能力,確保工藝流程的靈活性和資源利用率。另一方面,工業(yè)4.0將使人的工作生涯更長,工作與生活更加平衡,高工資時產(chǎn)業(yè)仍有強大競爭力。 工業(yè)4.0”的實現(xiàn)方式 主要是通過深度應(yīng)用ICT(信息通信技術(shù)),總體掌控從消費需求到生產(chǎn)制造的所有過程,由此實現(xiàn)高效生產(chǎn)管理。 多品種小批量智能產(chǎn)品的高精度卓越品質(zhì)生產(chǎn)是未來像德國一樣成功經(jīng)濟的發(fā)展趨勢 80%制造創(chuàng)新基于信息通信技術(shù),通過信息通信技術(shù)實現(xiàn)了智慧工廠、綠色和城市生產(chǎn) 第四次工業(yè)革命將基于信息物理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)服務(wù),它將產(chǎn)生大量的大數(shù)據(jù)流,這些大數(shù)據(jù)能夠被搜集和分析用于指導(dǎo)高效高品質(zhì)生產(chǎn); 基于信息物理系統(tǒng)的工業(yè)輔助系統(tǒng)能夠支持、幫助和培訓智慧工廠的下一代工人; 多通道增強現(xiàn)實系統(tǒng)能夠允許個性化的工作流程和快速學習新產(chǎn)品工藝。 |
12月5日,2014 TTI基于工業(yè)4.0創(chuàng)新技術(shù)暨應(yīng)用研討會將在蘇州拉開帷幕,本次研討會全程幫您解答! 所有聽眾免費參會,報名方式如下: 1、微信報名,關(guān)注新電子,發(fā)送相關(guān)報名信息(姓名、職務(wù)、公司、手機、e-mail),到場就有精美禮品相送 2、網(wǎng)頁報名,通過活動官方網(wǎng)在線報名,填寫信息,點擊提交即可 3、郵件報名,發(fā)送相關(guān)信息(姓名、職務(wù)、公司、手機、e-mail)至service@memchina.cn郵箱 4、短信報名,發(fā)送相關(guān)信息(姓名、職務(wù)、公司、手機、e-mail)至13391108313 5、電話報名,直接來電(專線021-54667603/54666531)進行報名 |