【智能制造】淺談中國(guó)工業(yè)4.0的發(fā)展方向
【智能制造】淺談中國(guó)工業(yè)4.0的發(fā)展方向
2018-03-26 10:53:53 來(lái)源:產(chǎn)業(yè)智能宮
搶沙發(fā)
2018-03-26 10:53:53 來(lái)源:產(chǎn)業(yè)智能宮
摘要:工業(yè)4 0是德國(guó)政府提出的一個(gè)高科技戰(zhàn)略計(jì)劃。該項(xiàng)目由德國(guó)聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)合資助,投資預(yù)計(jì)達(dá)2億歐元。旨在提升制造業(yè)的智能化水平,建立具有適應(yīng)性、資源效率及人因工程學(xué)的智慧工廠,在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。 德國(guó)所謂的工業(yè)四代(Industry4 0)是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(Cyber—PhysicalSystem簡(jiǎn)稱CPS)將生產(chǎn)中的供應(yīng),制造,銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化,最后達(dá)到快速,有效,個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng)。
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工業(yè)4
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發(fā)展方向
工業(yè)4.0是德國(guó)政府提出的一個(gè)高科技戰(zhàn)略計(jì)劃。該項(xiàng)目由德國(guó)聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)合資助,投資預(yù)計(jì)達(dá)2億歐元。旨在提升制造業(yè)的智能化水平,建立具有適應(yīng)性、資源效率及人因工程學(xué)的智慧工廠,在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。 德國(guó)所謂的工業(yè)四代(Industry4.0)是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(Cyber—PhysicalSystem簡(jiǎn)稱CPS)將生產(chǎn)中的供應(yīng),制造,銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化,最后達(dá)到快速,有效,個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng)。
工業(yè)4.0是將資源要素和生產(chǎn)要素集中在以互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)為基礎(chǔ)的平臺(tái)之上,實(shí)現(xiàn)資源要素與生產(chǎn)要素的充分整合,是智能制造的結(jié)晶,實(shí)質(zhì)上是第三次工業(yè)革命的拓展和延伸,是推動(dòng)第四次工業(yè)革命的重要載體。
互聯(lián)網(wǎng)對(duì)大眾的改變才剛剛開(kāi)始,跨界與融合將成為科技創(chuàng)新的內(nèi)涵,“人機(jī)一體、智能制造”將是未來(lái)制造業(yè)新的發(fā)展趨勢(shì),而推動(dòng)新工業(yè)革命的將是機(jī)器人、3D打印、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、智能材料等眾多先進(jìn)技術(shù)的融合。對(duì)于我國(guó)制造業(yè)來(lái)說(shuō),發(fā)展工業(yè)4.0的路徑應(yīng)是加緊建立更多新興技術(shù)的研發(fā)總部、孵化總部和運(yùn)營(yíng)總部、創(chuàng)新總部,對(duì)新興技術(shù)要從高起點(diǎn)切入,像硅谷那樣,成為全球創(chuàng)新中心。
我國(guó)工業(yè)4.0的發(fā)展方向可歸于六大類
作為工業(yè)4.0基礎(chǔ)的工業(yè)自動(dòng)化,在工業(yè)4.0戰(zhàn)略中有著不可取代的作用。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,工業(yè)自動(dòng)已成為現(xiàn)代先進(jìn)工業(yè)科學(xué)的核心技術(shù),不斷的研究和探討我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展和戰(zhàn)略方向,對(duì)我國(guó)工業(yè)化的發(fā)展有著極其深遠(yuǎn)的影響。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造、企業(yè)素質(zhì)的提高和國(guó)家國(guó)力的提高是非常有效的途徑。隨著一系列工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)的實(shí)施,基于信息化帶來(lái)工業(yè)化的思想,將會(huì)使工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)得到更深入的發(fā)展,這對(duì)加快推動(dòng)我國(guó)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)有重大意義。

工業(yè)自動(dòng)化
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就是工業(yè)革命帶來(lái)的機(jī)器、設(shè)施和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)革命帶來(lái)的智能設(shè)備、智能網(wǎng)絡(luò)和智能決策間的融合,其要素是智能設(shè)備、智能網(wǎng)絡(luò)和智能決策,更強(qiáng)調(diào)傳感器系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析能力。以后制造環(huán)節(jié)互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)將會(huì)給現(xiàn)有的生產(chǎn)方式帶來(lái)顛覆性的變化。據(jù)國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)測(cè)算,應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)后,企業(yè)的效率會(huì)提高大約20%,成本可以下降20%,節(jié)能減排可以下降10%左右。雖然目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全面實(shí)現(xiàn)有困難,但是某些環(huán)節(jié)的突破是可以實(shí)現(xiàn)的,并且工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將進(jìn)一步帶動(dòng)智能裝備、3D打印設(shè)備等發(fā)展。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
隨著工業(yè)4.0戰(zhàn)略的提出,智能化生產(chǎn)中工業(yè)機(jī)器人也受到越來(lái)越多的關(guān)注。從政策落實(shí)看,在“十二五”規(guī)劃中,國(guó)家已經(jīng)把工業(yè)機(jī)器人作為智能制造裝備的重要部分,各地也陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)政策。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與國(guó)家從“制造業(yè)大國(guó)”向“制造業(yè)強(qiáng)國(guó)”的轉(zhuǎn)型相契合。

工業(yè)機(jī)器人
工業(yè)4.0四大主題之一的智能生產(chǎn)主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。3D打印增材制造技術(shù)本身對(duì)設(shè)計(jì)-制造-應(yīng)用環(huán)節(jié)將發(fā)生變革性影響。傳統(tǒng)制造業(yè)中,過(guò)去數(shù)十年的技術(shù)重心側(cè)重于加工精度與效率,而目前加工技術(shù)在精度上已接近極限,繼續(xù)提高的必要性和性價(jià)比開(kāi)始進(jìn)入瓶頸,下一步升級(jí)重點(diǎn)必然是設(shè)計(jì)、成型環(huán)節(jié),以最終達(dá)到工業(yè)4.0的智能化生產(chǎn)狀態(tài)。

3D打印
傳感器是工業(yè)4.0時(shí)代的核心組件,傳感器通過(guò)將物理信息轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),反饋到CPS網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng),是未來(lái)工業(yè)4.0時(shí)代的核心基礎(chǔ)技術(shù)。工業(yè)用傳感器能夠測(cè)量或感知特定物體的狀態(tài)和變化,并轉(zhuǎn)化為可傳輸、可處理、可存儲(chǔ)的電子信號(hào)或其他形式信息。工業(yè)用傳感器是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié),在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,要用各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。甚至可以說(shuō),沒(méi)有眾多質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的工業(yè)傳感器,就沒(méi)有現(xiàn)代化工業(yè)的生產(chǎn)體系,更別談工業(yè)4.0體系的構(gòu)建。

傳感器
機(jī)床被稱作“工業(yè)母機(jī)”,其發(fā)展程度決定著一個(gè)國(guó)家裝備制造行業(yè)的整體水平,尤其在“中國(guó)制造”邁向“中國(guó)智造”和“中國(guó)創(chuàng)造”的當(dāng)下,國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)能否率先實(shí)現(xiàn)重大突破意義更加重大。

智能機(jī)床
另外,隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)、智能制造的長(zhǎng)足發(fā)展,基于現(xiàn)代信息技術(shù)所變革出的以客戶為中心的C2M(客戶到工廠)商業(yè)模式,連接工廠和消費(fèi)者,構(gòu)建以客戶為中心的企業(yè)經(jīng)營(yíng)以及生產(chǎn)制造模式,以其更好的滿足新時(shí)代的“小批量、多批次”的制造需求,從而幫助傳統(tǒng)企業(yè)在工業(yè)4.0時(shí)代實(shí)現(xiàn)騰飛!
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