工業(yè)革命總是在經(jīng)歷拐點(diǎn)和范式轉換后開(kāi)始風(fēng)靡,F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(chēng)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(shí)間——確切的說(shuō)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(kāi)了第一次工業(yè)革命的序幕。雖然瓦特沒(méi)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(gè)數量級。這宣告了機械化工廠(chǎng)已經(jīng)到來(lái)。 ![]() 第二次工業(yè)革命始于1913年亨利·福特引進(jìn)流水線(xiàn),這大幅提升了T型車(chē)生產(chǎn)力——截止1927年下線(xiàn)時(shí),總計產(chǎn)出了1500多萬(wàn)輛,很快,其它的制造業(yè)也開(kāi)始使用裝配流水線(xiàn),以提高效率和生產(chǎn)力,并降低成本。大規模生產(chǎn)的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。 ![]() 第三次工業(yè)革命是由于上世紀70年代在工廠(chǎng)中引入了計算機,從而引發(fā)了自動(dòng)化流水線(xiàn)。對于機械類(lèi)工作,電腦越來(lái)越多地代替了人類(lèi),這是生產(chǎn)力上的又一重大轉折點(diǎn)。今天,貌似每一個(gè)生產(chǎn)功能都已經(jīng)自動(dòng)化。高度自動(dòng)化的工廠(chǎng)讓我們可以用極低的價(jià)格買(mǎi)到復雜的消費電子產(chǎn)品。 ![]() 工業(yè)4.0 但是等等——其實(shí)還有更多的轉變。工業(yè)4.0的愿景是“信息物理融合生產(chǎn)系統”,其中充斥傳感器的“智能產(chǎn)品”告訴機器它們應該被如何加工;流程在一個(gè)分散地、模塊化的系統中進(jìn)行自我管理。智能嵌入式設備開(kāi)始以點(diǎn)對點(diǎn)式或者通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)“云”——物聯(lián)網(wǎng)——方式進(jìn)行無(wú)線(xiàn)互連以協(xié)同工作,這是對生產(chǎn)力的再一次革命。隨著(zhù)機器對機器(M2M)通信遍布于廠(chǎng)房,剛性的、集中化的工廠(chǎng)控制系統開(kāi)始讓位于分散式智能控制系統。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(guò)程的虛擬表示,信息物理融合系統(CPS)的概念最早是由美國國家儀器公司的首席執行官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(mén)成立了一個(gè)工作組,負責起草實(shí)施全面戰略建議“工業(yè)4.0”,這是由該團隊創(chuàng )造的一個(gè)術(shù)語(yǔ)。工業(yè)4.0項目現在是德國政府的官方高科技戰略組成部分,它正在積極尋求私營(yíng)部門(mén)的合作伙伴。關(guān)于工業(yè)4.0的討論出現在四月的漢諾威工業(yè)博覽會(huì )上,這就是為什么我們突然聽(tīng)到了該名詞。 工業(yè)4.0目前更多是愿景,而非現實(shí),但它具有潛在的深遠影響;隨著(zhù)人們不斷想出實(shí)現它的創(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(guò)程的每一階段,提供原始數據以及控制系統所需的反饋。 • 工業(yè)控制系統將變得更加復雜并廣泛分布,帶來(lái)更靈活的、細粒度的控制。 • 射頻技術(shù)將在無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )中與分布式控制模塊綁定在一起 ,為系統帶來(lái)實(shí)時(shí)重配置功能,而這種方式不可能在硬連線(xiàn)、集中控制系統中實(shí)現。 • 可編程邏輯會(huì )變得越來(lái)越重要,因為不可能預料到所有環(huán)境變化,而這些變化是控制系統需要動(dòng)態(tài)響應的。 • 智能連接的嵌入式設備將無(wú)處不在,它們的設計和編程會(huì )變得更具挑戰性。 實(shí)施工業(yè)4.0需要許多目前存在的技術(shù)和工藝。例如,無(wú)線(xiàn)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(shí),可以追蹤工廠(chǎng)里的電路板資產(chǎn)。工業(yè)4.0并不是簡(jiǎn)單地貼上RFID標簽以及被動(dòng)地沿著(zhù)流水線(xiàn)追蹤PCB,相反地,挑選和放置模塊在內存芯片用完時(shí)可以提醒庫存。如果回答是它們不能被及時(shí)進(jìn)貨補充時(shí),整個(gè)工廠(chǎng)中的一切相關(guān)機器——從切割機、鉆床直到系統組裝機器人——將進(jìn)行重組并開(kāi)始生產(chǎn)所有部件均已備貨的下一個(gè)產(chǎn)品,如果需要從遠程庫存調貨時(shí),可以自動(dòng)及時(shí)地傳送到合適的機器。同時(shí),下一個(gè)源供應商將被通知并且自動(dòng)重新配置相應的資產(chǎn)。這樣的好處是,即便相對于當前高度自動(dòng)化的工廠(chǎng),新的模式也將帶來(lái)時(shí)間和成本方面的大幅節省。 革命還是演進(jìn)? 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(shí)也沒(méi)有被確認。對工業(yè)4.0來(lái)說(shuō),當我們重新回顧它時(shí)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(jìn)。不過(guò),這是M2M通信的一個(gè)自然結果,將進(jìn)一步提升工廠(chǎng)的自動(dòng)化,如同前幾次工業(yè)革命一樣,應導致更豐富、成本更低的產(chǎn)品 。 但是無(wú)論是革命還是演進(jìn),工業(yè)生產(chǎn)將變得更加高效。敬請期待更多的激動(dòng)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(chǎng)”,重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統及過(guò)程,以及網(wǎng)絡(luò )化分布式生產(chǎn)設施的實(shí)現;二是“智能生產(chǎn)”,主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應用等。 工業(yè)4.0三個(gè)設想:產(chǎn)品、設施、管理 產(chǎn)品:集成有動(dòng)態(tài)數字存儲器、感知和通信能力,承載著(zhù)在其整個(gè)供應鏈和生命周期中所需的各種必需信息 設施:由整個(gè)生產(chǎn)價(jià)值鏈所集成,可實(shí)現自組織 管理:能夠根據當前的狀況靈活決定生產(chǎn)過(guò)程 工業(yè)4.0下的產(chǎn)品特點(diǎn) ——集成了信息存儲、傳感、無(wú)線(xiàn)通信功能 產(chǎn)品是信息載體 產(chǎn)品在整個(gè)完整的供應鏈和生命周期中都一直帶有自身信息 產(chǎn)品是一個(gè)agent 產(chǎn)品會(huì )影響其所在環(huán)境 產(chǎn)品具有自監測功能 產(chǎn)品會(huì )對其自身狀態(tài)和環(huán)境進(jìn)行監測 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(shí)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(cháng),工作與生活更加平衡,高工資時(shí)產(chǎn)業(yè)仍有強大競爭力。 工業(yè)4.0”的實(shí)現方式 主要是通過(guò)深度應用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(guò)程,由此實(shí)現高效生產(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(lái)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(guò)信息通信技術(shù)實(shí)現了智慧工廠(chǎng)、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、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)服務(wù),它將產(chǎn)生大量的大數據流,這些大數據能夠被搜集和分析用于指導高效高品質(zhì)生產(chǎn); 基于信息物理系統的工業(yè)輔助系統能夠支持、幫助和培訓智慧工廠(chǎng)的下一代工人; 多通道增強現實(shí)系統能夠允許個(gè)性化的工作流程和快速學(xué)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)暨應用研討會(huì )將在蘇州拉開(kāi)帷幕,本次研討會(huì )全程幫您解答! 所有聽(tīng)眾免費參會(huì ),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(chǎng)就有精美禮品相送 2、網(wǎng)頁(yè)報名,通過(guò)活動(dòng)官方網(wǎng)在線(xiàn)報名,填寫(xiě)信息,點(diǎn)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(huà)報名,直接來(lái)電(專(zhuān)線(xiàn)021-54667603/54666531)進(jìn)行報名 |