工业4.0内涵（精选3篇）
工业4.0内涵 篇1
1 引言
“工业4.0”是德国在《高技术战略2020》提出的十大未来项目之一。它是基于传统制造业, 互联网及物联网的虚实融合系统, 目的在于实现工厂生产智能化, 令客户的个性化需求同生产环节无缝对接。德国总理默克尔指出, 未来智能工厂将能够自行运转, 机器与元器件将能够自行交流, 这就使跨行业的合作成为必须。她建议, 信息业、通信业、制造业等相关行业需要长远规划、增进合作, 对彼此抱有好奇心。
2“工业4.0”发展现状
在过去, 科学技术经历了三次革命。而即将到来的第四次工业革命则以工业智能化为代表。2011汉诺威工业博览会开幕式致辞中, 德国人工智能研究中心的Wolf-gang Wahlster教授首次提出“工业4.0”概念。2013年“工业4.0”被列为德国《高技术战略2020》十大未来项目之一。美国于2011年提出“先进制造伙伴计划”, 并于2012年出台了“先进制造业国家战略计划”。英国于2011年发布了《英国发展先进制造业的主要策略和行动计划》。日本亦出台过类似的协同式机器人与无人化工厂发展计划。2011年4月6日, 我国工业与信息化部、科学技术部等5部委以工信部联信〔2011〕160号印发《关于加快推进信息化与工业化深度合作的若干意见》, 意见指出要推动生产装备智能化和生产过程自动化, 加快建立现代化生产体系。
3“工业4.0”关键技术
3.1 RFID技术 (射频识别)
RFID是种无线通信自动识别技术, 通过无线电识别目标读写数据, 无需识别系统与目标间接触, 适用各种恶劣环境。优点在于操作简单快捷, 可识别多个标签的高速物体。
3.2 无线传感网络技术 (WSN)
WSN是大量静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络, 以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息, 最终把这些信息发送给网络的所有者。其优点在于低成本、低功耗、微型化。
3.3 人工智能 (AI)
AI是计算机的分支, 被称为世界三大尖端技术之一。其研究方向是人类智能活动的规律, 构造具有一定智能的人工系统, 研究如何应用计算机来模拟人类某些智能行为的基本理论和技术。
3.4 云计算技术
云计算是一种基于互联网的计算方式, 共享的资源信息通过云计算可以按需提供给其他设备。其特点在于通过使计算分布在大量的分布式计算机上。这使企业能将资源切换到需要的应用上, 根据需求访问计算机和存储系统。云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心, 用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦, 为我们使用网络提供了无限多的可能。
4“工业4.0”面临的问题
4.1 安全问题
要实现“工业4.0”的安全须满足两个条件:其一是确保智能工厂和工业产品本身不会对环境或人造成危险;其二是防止数据流失与滥用。因此, 妥善处理好保密安全问题是实现“工业4.0”的当务之急。虚拟世界和现实世界日益融合, 网络信息安全受到的挑战越发严峻。而面对非法攻击, 云端数据也须得到更有力的安全保障。
4.2 标准统一问题
由于缺乏国内统一标准的基础软件和硬件支撑, 因此工业软件经常被具有不同技术规范的平台所“绑定”。随着工厂与工厂内外的很多事物同服务一起被连接起来, 通信手段和数据格式等必须有统一IT架构, 制定统一标准, 而且需要统一的参照架构来描述这些标准并促进标准的实现。
4.3 系统管理问题
随着生产系统与其他系统的连接, 整个系统的管理变得错综复杂。适当的计划、描述和模块化可以为这种复杂的系统提供管理基础, 因而需要工程师进行更多的模块化研究。
5“工业4.0”对于中国制造业的影响
对于中国制造业来说, “工业4.0”产生的最大变化就是可以依据市场需求来变化。在未来无论是系统还是产品都一定是模块化的, 都具有更高的自主性, 因此“工业4.0”将全面提高生产效率。首先“工业4.0”与中国大力推动的工业化与信息化融合的战略不谋而合, 这对于中国企业家来说是重大机会, 也是中国制造业转型的重要机遇。其次“工业4.0”可以推动中国的一些弱势项目。同时, “工业4.0”也为中国提供了更多商机。中国制造业水平对于国民经济的促进作用非常重要, 而如此重要的产业我们的效率还有进一步提升的空间。
6 结束语
随着科技水平的不断进步, 未来的城市必将是智能化城市, 未来的地球必将是智慧地球。“工业4.0”的发展将会在提高工作效率、改变人类生活方面显示出巨大的优势。世界各国都需要抓住机遇, 直面挑战, 共同创造美好未来。
参考文献
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工业4.0内涵 篇2
从技术层面上：功能强大的、自主的微型计算机（嵌入式系统）正越来越多地相互之间，或与互联网通过无线方式互联。资源、信息、物品和人将进行互联，从而造就物联网和服务。在制造领域，这种将物联网和服务应用到制造业的渐进性进步可以被描述为工业化的第四个阶段，即工业4.0。
2.工业4.0的三大主题
一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现。
二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。
三是“智能物流”，主要通过互联网、物联网、物联网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。
3.发展历程及现状
工业4.0是一项“战略方案”，在2011年11月被德国政府采纳为高科技战略2020行动计划的一部分。它于2011年1月由科学研究联盟（FU）通信促进小组发起。工业4.0工作组在2012年1月和10月间在德国国家科学与工程院的协调下出台了初步实施建议。在2013年汉诺威工业博览会上，由德国机械设备制造业联合会（VDMA）、德国电气和电子工业联合会（ZVEI）以及德国信息技术、通讯、新媒体协会（BITKOM）三个专业协会共同建立的工业4.0平台正式成立。
4.愿景：工业4.0作为智能、网络化世界的一部分
4.1.工业4.0下未来的样子
（1）在制造领域的所有因素和资源间形成全新的社会-技术互动水平。
（2）智能产品具有独特的可识别性，可以在任何时候被分辨出来。
（3）将有可能使有特殊产品特性需求的客户直接参与到产品的设计、构造、预订、计划、生产、运作和回收各个阶段。
（4）企业员工可以根据形势和环境敏感的目标来控制、调节和配置智能制造资源网络和生产步骤。
（5）需要通过服务水平协议来进一步拓展相关的网络基础设施和特定的网络服务质量。
4.2.新型的商业机会和模式（原文2.3节，第17页）。
4.3.工作场所的全新社会基础设施（原文2.4节，第19页）。4.4.全新的基于服务和实时保障的CPS（信息物理系统）平台（原文2.5节，第20页）。
5.工业4.0的双重策略：成为领先的市场和供应商
5.1.领先的供应商策略
领先的供应商策略是从设备供应商企业的视角专注于工业4.0。
5.2.主导市场策略
工业4.0主导市场的就是德国国内制造业。5.3.双重战略及其关键特征
（1）通过价值链及网络实现企业间横向集成（原文3.3.1节，第30页）。
（2）贯穿整个价值链的端到端工程数字化集成（原文3.3.2节，第30页）。
（3）企业内部灵活且可重新组合的网络化制造体系纵向集成（原文3.3.3节，第31页）。
6.优先行动领域
6.1.标准化和开放标准的一个参考体系
标准化工作把重点放在规定的合作机制和信息交换。完整的技术说明和这些规定的执行，被称为参考体系。参考体系是一个通用模型，适用于所有合作伙伴公司的产品和服务。它提供了工业4.0相关的技术系统的构建、开发、集成和运行的一个框架。
6.2.管理复杂的系统
由于产品功能的增加、产品用户特定需求增加、交付要求频繁变化、不同技术学科和组织日益融合、以及不同的公司之间合作形式迅速变化的结果，产品以及其相关的制造系统变得越来越复杂。建模可以作为一种手段管理这一日益复杂的系统。6.3.为工业提供一个全面宽频的基础设施
工业4.0的核心需求是提升现有的通信网络，以提供保证的延迟时间、可靠性、服务质量和通用带宽。为与国家IT峰会在《2011年的数字基础设施年鉴》中提出的建议一致，需要在德国、德国和其制造伙伴国家之间大规模地扩大宽带互联网基础设施建设。6.4.安保是工业4.0成功至关重要的因素
对于生产设施和它们制造的产品来说，一方面，它们不应对人或环境（安全），一方面，它们不应对人或环境（安全）构成危险；另一方面，生产设施和产品，尤其是数据和它们所包含的诀窍，需要加以保护，以防止误操作、未经授权的访问（安全）。6.5.数字化工业时代工作的组织和设计
为了使未来获得成功的技术集成，需要形成创新的社会组织。6.6.培训和持续的职业发展
工业4.0将导致以劳动员工为本的社会——技术工厂和劳动力体系，继而对职业及学术培训和持续性的职业发展（CPD）带来新的挑战。这些挑战包括扩大至制造工程组件开发及其使用者。6.7.规章制度（原文5.7节，第67页）
6.8.资源效率（原文5.8节，第73页）
7.工业4.0平台背景资料
工业4.0与物流 篇3
工业4.0到底指的是什么?我们很多人把它翻译为第四次工业革命。我做一个简单的回顾:18世纪因为发明了蒸汽机系统,使当时产生了第一次工业革命。到了20世纪,电力得到了很大的发展,催生出了第二次工业革命。第三次工业革命是电脑使人类实现了工业自动化、高速化。
接下来就进入到目前我们所说的工业4.0,就是第四次工业革命。最早这个词汇由德国提出,其实就是中国所说的物联网和制造业融合的一场革命。
第三次工业革命和第四次工业革命到底有什么样的区分和差异呢?第四次和第三次是不同的,这一次仅仅靠高速生产是不够的,我们必须了解每一个客户他所需要的产品是什么,必须要进行定制化的服务,必须满足每个客户的需要,并提高所有客户的满意度。
所以第四次工业革命有两点至关重要的,第一就是需求;第二就是灵活。
但是我们不清楚客户的需求是什么,必须对它进行预测,我们要了解到的不是今天,而是明年客户需要的是什么。作为手段之一,很多企业都是通过大数据来对客户进行更精确、更精准的持续预测,以满足客户的需求。
我们了解到了客户的需求之后,如何满足他呢?这就需要云服务、云计算以及人工智能等这些方式。比如我想要一辆定制的与众不同的汽车,但是生产厂商不可能马上造出一台汽车来。所以必须要在最短时间内把客户的需求了解到,同时要在他还没有跑到其他销售商之前把他所需要的商品提供给他。
因此我们需要和所有的电子生产厂商、IT生产厂商以及机动车零部件生产厂商进行无缝链接,使他们生产的产品可以用最短的时间到达我们这里进行整合。尽管他们生产的零件都是一样的,但是我们最后整合出不同的汽车满足不同的客户需求。
在这个过程中,物流人也要跟上时代的步伐,也要做到满足需求链。具体来说,包括传送带技术、自动驾驶技术以及包括像无人车技术等。通过这些技术我们可以实现让更少的人参与到我们的工作之中,可以节省人工成本。我们还可以实现自动送货、自动选货,以及包括自动仓库等这些高端的自动技术。但目前人和机器人和自动仓库之间没有达到很好的融合,很多地方并不尽如人意。
我之前在日产工作,制造商需要怎样的物流系统呢?具体到汽车物流中,首先有汽车的产业,零部件制造商,从零部件制造商运送到整车制造商,整车制造商运输到4S店,4S店再运送到客户的手中,这是整个产业链。
在这个过程中,我非常希望中国的物流企业家能和日本的MH协会通力合作,一起找到面向中国和日本的物流业,并与工业4.0结合的最好的解决方案。